Personalcam.ru

Авто Аксессуары
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Регулировка напряжения переменным резистором. Переменные резисторы

Регулировка напряжения переменным резистором. Переменные резисторы

Переменные резисторы отличаются от постоянных наличием третьего выво­да- движка, который представляет собой подпружиненный ползунок, кото­рый может механически передвигаться по резистивному слою. Соответст­венно, в одном крайнем положении движка сопротивление между его выводом и одним из выводов резистивного слоя равно нулю, в другом — максимуму, соответствующему номинальному сопротивлению.

Так как вывода три, то переменный резистор может подключаться двумя способами — как простой резистор (тогда вьшод движка объединяется с од­ним из крайних выводов), и по схеме потенциометра, когда все три вывода задействованы. Оба способа подключения показаны на рис. 5.2. Резисторы по своему предназначению служат для преобразования напряжения в ток и об­ратно — в соответствии с этим схема обычного включения переменного ре­зистора служит для преобразования напряжения U в ток /, а схема потенцио­метра (делителя напряжения) — тока / в напряжение U, Кажется, что в схеме обычного включения необязательно соединять вывод движка с одним из крайних выводов — если оставить незадействованный крайний вывод «ви­сящим в воздухе», то ничего в принципе не изменится. Но это не совсем так — на «висящем» выводе возникают наводки от «гуляющего» в простран­стве электрического поля, и правильно подключать переменный резистор именно так, как показано на рис. 5.2.

Рис. 5.2. Два способа подключения переменных резисторов

Переменные резисторы делятся на собственно переменные (к которым под­соединена ручка внешней регулировки) и подстроечные — изменяемые толь­ко в процессе настройки схемы путем вращения движка отверткой (см. рис. 5.1, внизу). Переменные резисторы мало изменились за все время своего сущест­вования, еще со времен реостата Майкла Фарадея, и всем им присущи одни и те же недостатки: в основном это нарушение механического контакта между ползунком и резистивным слоем. Особенно это касается дешевых открытых подстроечных резисторов типа СПЗ-1 (на рис. 5.1 внизу крайний справа) — представьте себе работу этого резистора, например, в телевизоре, находя­щемся в атмосфере домашней кухни!

Поэтому, если есть возможность, применения переменных резисторов следу­ет избегать или ставить их последовательно с постоянными так, чтобы они составляли только необходимую часть всей величины сопротивления. Под­строечные резисторы хороши на стадии отладки схемы, а затем лучше заме­нить их постоянными и предусмотреть на плате возможность подключения параллельных и/или последовательных постоянных резисторов для оконча­тельной подстройки. От внешних переменных резисторов (вроде регулятора громкости приемника), казалось бы, никуда не денешься, но и это не так: ис­пользование аналоговых регуляторов с цифровым управлением дает отлич­ную альтернативу переменникам. Но это сложно, а в простых схемах, по воз­можности, следует вместо переменного резистора ставить многопози­ционный ступенчатый переключатель — это гораздо надежнее.

Всем привет! В прошлой статье я расказывал, как сделать . Сегодня мы сделаем регулятор напряжения для переменного тока 220в. Конструкция довольно-таки проста для повторения даже начинающими. Но при этом регулятор может брать на себя нагрузку даже в 1 киловатт! Для изготовления данного регулятора нам понадобится несколько компонентов:

1. Резистор 4.7кОм млт-0.5 (пойдет даже 0.25 ватт).
2. Перменный резистор 500кОм-1мОм, с 500ком будет регулировать довольно плавно, но только в диапазоне 220в-120в. С 1 мОм — будет регулировать более жестко, тоесть будет регулировать промежутком в 5-10вольт, но зато диапазон возрастет, возможно регулировать от 220 до 60 вольт! Резистор желательно ставить со встроеным выключателем (хотя можно обойтись и без него, просто поставив перемычку).
3. Динистор DB3. Взять такой можно из ЛСД экономичных ламп. (Можно заменить на отечественный KH102).
4. Диод FR104 или 1N4007, такие диоды встречаются практически в любой импортной радиотехнике.
5. Экономичные по току светодиоды.
6. Симистор BT136-600B или BT138-600.
7. Винтовые клемники. (обйтись можно и без них, просто припаяв провода к плате).
8. Небольшой радиатор (до 0,5кВт он не нужен).
9. Пленочный конденсатор на 400вольт, от 0.1 микрофарадп, до 0.47 микрофарад.

Схема регулятора переменного напряжения:

Приступим к сборке устройства. Для начало вытравим и пролудим плату. Печатная плата — её рисунок в LAY, находится в архиве. Более компактный вариант, представленный товарищем sergei — .

Затем паяем конденастор. На фото конднесатор со стороны лужения, т.к у моего экземпляра конденсатора были слишком коротки ножки.

Паяем динистор. У динистора полярности нет, так-что вставляем его как вам угодно. Припаиваем диод, резистор, светодиод, перемычку и винтовой клемник. Выглядит оно примерно так:

И в конце концов последний этап — это ставим на симистор радиатор.

А вот фото готового устройства уже в корпусе.

Регулятор какой-нибуть дополнительно настройки не требует. Видео работы данного устройства:

Хочу заметить, что ставить его можно не только в сеть 220В на обычные приборы и , но и на любой другой источник переменного тока с напряжением от 20 до 500В (ограничивается предельными параметрами радиоэлементов схемы). С вами был Boil-:D

Обсудить статью РЕГУЛЯТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Многие электрические приборы, которыми пользуются радиотехники и моделисты, требуют напряжения, отличного от сетевого. Чтобы подключить их к сети, необходимы регулируемые источники питания. Предлагаем вам несколько схем электронных регуляторов, простых в изготовлении и надежных в работе.

Прибор, схема которого изображена на рисунке 1, предназначен для регулировки переменного напряжения. Он сочетает в себе преимущества трансформаторных преобразователей (гальваническое разделение от сети и, как следствие, безопасность в работе) и тиристорных регулирующих устройств (плавная регулировка выходного напряжения в широком диапазоне, высокий КПД). Ценное свойство этого регулятора — электронная защита от токовых перегрузок, возникающих при включении его в сеть. Силовые элементы его и нагрузка предохранены от повреждений экстратоками. Устранение «бросков» тока при включении значительно увеличивает ресурс ламп накаливания, имеющих низкое сопротивление холодной нити.

Читайте так же:
Ифа мультикар регулировка клапанов

Совместно с простейшим диодно-мостовым выпрямителем регулятор используется и как источник постоянного напряжения, точнее, пульсирующего напряжения, которое можно сгладить емкостным фильтром.

КПД регулятора высок: он достигает 70. 80 процентов и определяется в основном потерями в трансформаторе. Трансформатор может быть как понижающим (в этом случае число витков обмотки L1 больше, чем у L2), так и повышающим.

Регулятор может найти применение в лабораторном блоке питания для получения постоянного или переменного напряжения. Пригодится он и для зарядки мощных аккумуляторов. При этом используют понижающий трансформатор с коэффициентом трансформации 10. 15. В этом случае ток, протекающий в цепи первичной обмотки трансформатора, примерно в 10. 15 раз меньше тока вторичной обмотки. Таким образом, тепловая мощность, рассеиваемая на силовом тринисторе VD, незначительна даже при больших токах нагрузки (5. 10 А). Это позволяет обойтись без теплоотводящих радиаторов и упрощает конструкцию регулятора.

Принцип действия прибора таков. Среднее (или эффективное) значение напряжения регулируется путем изменения фазового угла зажигания силового тринистора. Силовой тринистор можно представить как ключ, пропускающий ток в течение некоторой части периода синусоидального напряжения. Вводя задержку на открывание этого ключа, мы тем самым изменяем среднее значение тока, протекающего через нагрузку.

На элементах VT1, VT2 собран аналог однопереходного транзистора, управляющего работой силового тринистора VD. Запирающее напряжение подается на базу транзистора VT1 с делителя напряжения, образованного элементами R1. R4. Элементы R5, R6 и С1 образуют фазосдвигающую цепь. Изменяя сопротивление резистора R6, можно изменять время заряда конденсатора С1 до значения запирающего напряжения и тем самым регулировать задержку на включение тринистора VD. Таким образом происходит регулирование мощности в нагрузке.

Сопротивление резистора R5 задает верхнее значение выходного напряжения. Поэтому сопротивление резистора R5 выбирают в пределах 5,1- 20 кОм. Следует иметь в виду, что, увеличивая сопротивление R5, мы уменьшаем максимальное значение выходного напряжения.
Сопротивление переменного резистора R6 можно увеличить до 220 кОм. При этом глубина регулировки в сторону уменьшения возрастает, но максимальное значение напряжения не изменяется.

Защита от токовых перегрузок при включении регулятора в сеть обеспечивается введением в цепь делителя напряжения, задающего пороговое запирающее напряжение терморезистора R4, имеющего отрицательный температурный коэффициент сопротивления (ТКС). За счет тепловой инерции терморезистора пороговое запирающее напряжение, подаваемое на базу транзистора VT1, имеет максимальное значение в момент включения регулятора и плавно уменьшается по мере разогрева терморезистора током, протекающим через делитель напряжения. Соответственно выходное напряжение в первый момент после включения имеет минимальное значение и плавно возрастает в течение промежутка времени, определяемого тепловой инерцией терморезистора (как правило, 0,5. 1 с), стремясь к установившемуся значению. При этом нагрузка и силовые элементы регулятора оказываются надежно защищенными от экстратоков включения. Следует отметить, что эффективность защиты повышается, если вместо одного терморезистора включить последовательно 2. 3 идентичных. Номиналы остальных элементов схемы в этом случае не изменяются.

В регуляторе использованы следующие элементы: конденсатор С1 типа МБМ на рабочее напряжение не ниже 160 В, постоянные резисторы типа МЛТ, переменный резистор типа СПЗ-12а, СПЗ-6 и аналогичные (допускается применеиие подстроечных резисторов типа СПЗ-1а, СПЗ-1б). Вместо терморезистора Т8М можно применить любые терморезисторы из серий Т8, Т9 (при этом время выхода на режим будет несколько отличаться от указанного).

В качестве трансформатора Т можно использовать готовые типа ТН-54 (максимальный выходной ток 5 А), ТН-58 (выходной ток не более 6 А), у которых выводы вторичных обмоток 9-10, 11- 12, 14-15 можно соединять последовательно для получения нужного коэффициента трансформации. Кроме того, не исключено применение трансформаторов типа ТПП. Можно изготовить трансформатор и самостоятельно по описаниям, приведенным в журнале «Радио» № 1 за 1980 год и № 4 за 1984 год, а также в сборнике «В помощь радиолюбителю», выпуск 84. При этом надо иметь в виду, что расчетная мощность трансформатора не должна превышать 150 Вт.

В качестве диодного блока В можно применить КЦ405А, Б, а также КЦ402А-В. Вместо указанных на схеме транзисторов вполне подходят: VT1-МП21 с индексами В-Е, МП26; VT2-КТ315 с любым буквенным индексом. Тринистор VD может быть типа КУ201Л. Выключатель 5 — любой сетевой на напряжение не ниже 250 В и ток не менее 2 А (можно использовать тумблер ТВ1-1).

Для электропитания обычных сетевых устройств, рассчитанных на напряжение 220 В мощностью до 200 Вт (например, ламп накаливания, электронагревательных приборов и т. п.) регулятор можно использовать в бестрансформаторном варианте. Трансформатор Т исключают из схемы, а нагрузку включают вместо первичной обмотки W1. При этом гальваническое разделение от сети отсутствует, однако защитные свойства схемы от перегрузок при включении полностью сохраняются.

Иногда требуется регулировать напряжение не от нуля до максимума, а в сравнительно небольших пределах изменения. Один из вариантов регулятора, позволяющего регулировать напряжение в диапазоне 160. 220 В, приведен на рисунке 2 (имеется в виду действующее значение напряжения, определяющее тепловой эффект электрического тока). Эта схема (рис. 2) во многом аналогична предыдущей. Но есть и отличие: форма напряжения в нагрузке имеет ярко выраженную несимметрию. Поэтому в качестве нагрузки нельзя использовать устройства с большой индуктивностью. Область применения данного регулятора — электропитание нагревательных и осветительных приборов мощностью до 400 Вт (при этом допускается применение диодов типа КД202 с индексами К-Р).

Читайте так же:
Как отрегулировать свет фар на стене

В приведенных выше схемах для защиты от токовых бросков при включении регуляторов использованы терморезисторы. У радиолюбителей, особенно начинающих, могут возникнуть трудности с их приобретением. В этом случае резистор R4 можно просто исключить из схемы (соединив нижний вывод резистора RЗ с «минусом» регулятора), оставив номиналы остальных элементов прежними. Тогда устройство будет работать аналогично обычному тиристорному регулятору напряжения.

Регулятор, схема которого приведена на рисунке 3, содержит всего несколько деталей. С его помощью можно увеличить напряжение без трансформаторов. КПД такого регулятора весьма высок и достигает 98 процентов. Но надо иметь в виду, что на выходе регулятора действует практически постоянное напряжение. По сути дела, регулятор представляет собой выпрямитель с фильтром. Эффект повышения напряжения обусловлен зарядкой конденсаторов. Таким образом, прибор работает исключительно с активной нагрузкой, мощность которой может достигать 600 Вт.

Регулятор обеспечивает ступенчатую регулировку выходного напряжения. Количество ступеней можно изменить, подключив дополнительные конденсаторы. Максимальный коэффициент увеличения действующего значения напряжения на выходе прибора по сравнению со входом зависит от соотношения суммарной емкости подключенных конденсаторов и сопротивления нагрузки. При указанных номиналах он может достигать 1,2. 1,4.

Предлагаемый регулятор удобно использовать как приставку к электропаяльнику. Он также может быть полезен при фотографических работах с искусственным освещением: вся подготовительная часть пройдет при обычном напряжении, а в момент съемки оперативно включают форсированный режим питания ламп. В этом случае резко увеличивается светоотдача электроламп накаливания (до 2. 2,5 раза) и улучшаются спектральные характеристики — «белизна» света, или, как говорят, повышается «цветовая температура» ламп.

В схеме регулятора допускается использовать диоды серни КД202 с индексами К-Р, конденсаторы типа К50-7 на рабочее напряжение 450 В. Выключатели S1-S3 — любые сетевые, рассчитанные на ток не менее 1 А.

Все описанные регуляторы при исправных элементах начинают работать сразу, без наладки.

Растягиваем диапазон регулировки. Грубая настройка, точная подстройка. Схемы растягивания. Способы настроить. Методы подстроить

Иногда при проектировании радиоэлектронных схем возникает необходимость обеспечить возможность регулировки с малым допуском ошибки. Такая регулировка еще называется регулировкой с растянутым диапазоном. Рассмотрим способы растягивания диапазона.

Для подстройки параметров схемы чаще всего применяются переменные / подстроечные конденсаторы и резисторы. Иногда можно увидеть также катушки индуктивности, с изменяющейся индуктивностью за счет перемещения сердечника. Остановимся на конденсаторных и резисторных схемах. В отношении схемы с переменными дросселями я дам дополнительное пояснение.

Механическое растягивание

Вашему вниманию подборка материалов:

Практика проектирования электронных схем Искусство разработки устройств. Элементная база. Типовые схемы. Примеры готовых устройств. Подробные описания. Онлайн расчет. Возможность задать вопрос авторам

Одним из распространенных способов растянуть диапазон регулировки является применение механического редуктора с большим передаточным числом. Редуктор устанавливается так, чтобы большое число оборотов регулировочной ручки соответствовало небольшому числу оборотов движка резистора, конденсатора или дросселя. С помощью такого редуктора можно добиться очень точного позиционирования движка регулировочного элемента и, тем самым, точной настройки схемы.

Ограничением в использовании такого подхода является существенный дребезг многих радиоэлектронных подстроечных элементов. У них существует некоторая дискретность установки значения. То есть, даже минимальное перемещение движка приводит к некоторому изменению регулируемой величины. Сдвинуть движок так, чтобы изменение было еще меньше, невозможно.

Сейчас в продаже имеются специальные подстроечные элементы с низким дребезгом и встроенным редуктором, например, подстроечные резисторы для точной регулировки, в которых полное перемещение движка происходит за несколько десятков оборотов.

Точная регулировка, подстройка, настройка. Подстроечный резистор со встроенным редуктором

Грубая настройка, точная подстройка

Альтернативой является применение двух регулирующих элементов: для грубой настройки и для точной подстройки. В простейшем случае нам нужно получить возможность точно задать сопротивление, емкость или индуктивность. Тогда применяются два элемента, соединенные так, чтобы значения суммировались. Для резисторов и дросселей это будет последовательное соединение, а для конденсаторов — параллельное. Причем один из элементов выбирается так, чтобы диапазон его регулировки был равен точности настройки другого.

Поясню на примере переменного резистора. Пусть нам необходим резистор с диапазоном регулировки от 0 до 100 кОм. Пусть наша оценка точности регулировки этого резистора составляет 3%. Кстати, это значение типичное для резисторов, конденсаторов и дросселей с диапазоном движения движка около 300 градусов. Человеку не составляет труда установить движок такого элемента с точностью 9 градусов. Выберем второй резистор 3 кОм. Теперь точность регулировки составит около +- 50 Ом, то есть +- 0.05%.

Если нам необходима точная регулировка в определенных небольших пределах, то вместо переменного элемента большего номинала можно подобрать и поставить постоянный резистор, конденсатор или дроссель. Например, если необходимо получить регулировку емкости от 1000 до 1010 пФ, то выберем постоянный конденсатор в 1000 пФ, а параллельно ему поставим переменный на 10 пФ.

Читайте так же:
Delphi 7 потоки синхронизация переменных

Элемент грубой регулировки может быть заменен переключателем пакета элементов нескольких номиналов, тогда регулировка будет выглядеть, как выбор нужного диапазона регулировки переключателем с дальнейшей точной подстройкой.

Делитель напряжения

Иногда нужно точно регулировать выходную амплитуду сигнала при заданной входной. Обычно для этого применяется регулируемый делитель напряжения. Для точной регулировки есть его варианты:

У варианта (A3) есть такой недостаток: при точной подстройке меняется входное сопротивление делителя. Этот измененеие невелико, так как обычно сопротивление резистора R2 выбирается в районе 3% от сопротивления резистора R1. В большинстве случаев это неважно, но если все же такое изменение нежелательно, то можно применять схему (A4). В ней используется сдвоенный резистор (R2R3), установленный так, чтобы уменьшение сопротивления R2 компенсировалось увеличением сопротивления R3 и наоборот.

Применяемые радиодетали

В приведенных схемах необходимо применять радиодетали с минимальным шумом и дрейфом параметров со временем и при изменении внешних условий (температуры, влажности и т. д.) Иначе точная регулировка будет постоянно сбиваться, и наше схемное решение потеряет смысл.

1 2

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости, чтобы быть в курсе.

Если что-то непонятно, обязательно спросите!
Задать вопрос. Обсуждение статьи.

Практика проектирования электронных схем. Самоучитель электроники.
Искусство разработки устройств. Элементная база радиоэлектроники. Типовые схемы.

Прямоходовый импульсный стабилизированный преобразователь напряжения, .
Как работает прямоходовый стабилизатор напряжения. Описание принципа действия. П.

Понижающий импульсный преобразователь напряжения, источник питания. Ко.
Как сконструировать понижающий импульсный преобразователь. Шаг 1. Как выбрать ча.

Использование переключающихся конденсаторов в бестрансформаторном исто.
Вариант бестрансформаторной схемы источника питания с переключением конденсаторо.

Переменный резистор

Переменные резисторы — это разновидность резисторов, электрическое сопротивление которых регулируется с помощью механического воздействия на регулировочный орган.

Содержание

[править] Назначение

Посредством соответствующих регулировок переменные резисторы позволяют производить перестройку параметров аппаратуры в процессе её эксплуатации, а также удерживать в поле допуска выходные параметры аппаратуры, изменяющиеся в процессе старения элементов или воздействия внешних факторов.

[править] Виды переменных резисторов

Переменные резисторы предназначены для регулирования напряжения и тока в электрических цепях или подстройки их сопротивления к заданному значению.

  • Потенциометр — переменный резистор, который управляет напряжением;
    • Прецизионный потенциометр — потенциометр повышенной точности.

    [править] Классификация переменных резисторов

    [править] По функциональному назначению

    • Регулировочные резисторы — используются для многократной регулировки режимов работы электронной аппаратуры и имеют ресурс работы более 5000 циклов регулирования сопротивления.
    • Подстроечные резисторы предназначены для разовой или периодической настройки сопротивления. Ресурс их работы — не менее 500 циклов.

    [править] По конструктивному исполнению

    • Одноэлементные переменные резисторы.
    • Многоэлементны пепеременные резисторы. Регулирование сопротивления резистивных элементов в многоэлементном резисторе может быть синхронным или независимым.
      • сдвоенные
      • строенные

      По типу подвижной системы резистора:

      • с круговым перемещением подвижного контакта
      • с прямолинейным перемещением подвижного контакта
      • однооборотные и многооборотные
      • с фиксацией и без фиксации

      По конструктивному исполнению резистивного элемента:

      • Проволочные (резистивный элемент выполнен из проволоки на основе сплавов с высоким удельным сопротивлением)
      • Непроволочные
        • Плёночные (тонкослойные). Резистивный элемент представляет собой плёнку толщиной не более 50 мкм, нанесённую на поверхность изоляционного основания.
        • Объёмные. Резистивный элемент имеет толщину более 0,1 мм.

        По климатическому исполнению :

        • Обычное.
        • Тропическое.

        [править] По способу монтажа

        • Для печатного монтажа.
        • Для навесного монтажа. Имеют выводы в виде лепестков.

        Конструкция резистора может предусматривать фиксацию корпуса.

        [править] Системы обозначения резисторов

        [править] Системы обозначения, применявшиеся в СССР

        [править] Ранние системы обозначения

        До 1968 года в СССР не существало стандартизированной системы обозначений резисторов. В основу обозначений брались различные конструктивные признаки и технические особенности.

        • ППБ — проволочные переменные бескаркасные;
        • СПО — сопротивления переменные объёмные;
        • СП-I — СП-IV — переменные композиционные плёночные;
        [править] ГОСТ 12453-68

        Классификация введена начиная с 1968 года.

        Обозначения переменных резисторов состоят из двух букв — СП (сопротивление переменное) и двух цифр, первая из которых указываает на вид резистивного элемента, а вторая — номер конструктивной разработки изделия.

        Наименование резистораВид резистивного элемента
        СП2Металлоплёночный или полупроводниковый тонкослойный металлоокисный
        СП3Плёночный композиционный
        СП4Объёмный композиционный
        СП5Проволочный

        Резисторы в тропическом исполнении маркируются буквой Т и разделяются на категории:

        • А — для аппаратуры, предназначенной для работы на открытом воздухе;
        • Н — для аппаратуры, предназначенной для работы в открытых производственных помещениях, защищённых от дождя и прямых солнечных лучей;

        Виды функциональной характеристики переменных резисторов условно обозначаются буквами:

        Переменные резисторы

        Все электронные компоненты делятся на два класса активные и пассивные. К классу пассивных относятся резисторы.

        Резисторы относятся к наиболее распространенным деталям радиоэлектронной аппаратуры. На их долю приходится от 20 до 45%, т. е. почти до половины общего количества радиодеталей в устройстве. Напомним основные теоретические положения.

        Принцип работы резистора.

        Принцип работы резисторов основан на использовании свойства материалов оказывать сопротивление протекающему току. Функция резисторов — это регулирование и распределение электрической энергии между цепями и элементами схем.

        В зависимости от выполняемых функций различают:

        • резисторы постоянные, с фиксированной при изготовлении величиной сопротивления,
        • и переменные резисторы, величина сопротивления которых может быть изменена путем перемещения подвижного контакта.

        Известны два способа включения переменных резисторов в схему: потенциометрический и реостатный.

        Под «потенциометром » понимают переменный резистор, предназначенный для работы в потенциометрической схеме.

        На практике широкое распространение получили оба способа, используемые в равной мере. Производитель и поставщик электронных компонентов заранее не может знать, в какой именно схеме будет использоваться его изделие.

        Напомним, что термин «потенциометр», имеет два совершенно различные значения:

        1. электроизмерительный компенсатор, прибор для определения ЭДС или напряжений компенсационным методом измерений.

        С использованием мер сопротивления потенциометр может применяться для измерения тока, мощности и др. электрических величин, а с использованием соответствующих измерительных преобразователей — для измерения различных неэлектрических величин: температуры, давления, состава газов ( со-потенциометр обратной связи представляет собой резистивный делитель напряжения, с включенными последовательно резистором и потенциометром между входным контактом контроллера и заземлением), плотности.

        Различают потенциометры постоянного и переменного тока.

        В потенциометре постоянного тока измеряемое напряжение сравнивается с эдс нормального элемента. Поскольку в момент компенсации ток в цепи измеряемого напряжения равен нулю, измерения производятся без отбора мощности от объекта измерения. Точность измерений при помощи таких потенциометров достигает 0,01%, а иногда и выше.

        В электронных автоматических потенциометрах, как постоянного, так и переменного тока измерения напряжения выполняются автоматически; при этом компенсация измеряемого напряжения осуществляется посредством исполнительного механизма (электродвигателя), перемещающего соответствующие движки на сопротивлениях (реохордах) потенциометра.

        Исполнительный механизм управляется напряжением небаланса (разбаланса) — разностью между компенсируемым и компенсирующим напряжениями.

        Результаты измерений в электронных автоматических потенциометрах выводятся в цифровой форме, что позволяет вводить полученные данные непосредственно в ЭВМ. Помимо измерений, электронные автоматические потенциометры могут выполнять функции регулирования параметров производственных процессов.

        В этом случае движок реохорда устанавливают в определённое положение, задающее, например, требуемую температуру объекта регулирования, а напряжение небаланса потенциометры подают на исполнительный механизм, соответственно увеличивающий (уменьшающий) электрический нагрев или регулирующий поступление горючего.

        Цифровые потенциометры являются надежной альтернативой механическим потенциометрам и превосходят их по прочности конструкции, точности разрешения, низкому уровню шумов, а также по возможности дистанционного управления.

        Конструктивно потенциометры выполнены в виде цепи последовательно соединенных резисторов с управлением токосъема посредством внешнего интерфейса. Выпускаются устройства с линейной или логарифмической зависимостью сопротивления от положения движка. Также, в корпусе микросхемы может быть интегрировано до шести цифровых потенциометров.

        2. Делитель напряжения с плавным регулированием сопротивления, устройство (в простейшем случае в виде проводника с большим омическим сопротивлением, снабженного скользящим контактом), при помощи которого на вход электрической цепи может быть подана часть данного напряжения.

        Такие делители напряжения применяются в радиотехнике и электротехнике, в аналоговой вычислительной и в измерительной технике, а также в системах автоматики, например в качестве датчиков линейных и угловых перемещений.

        Мы используем второе значение термина «потенциометр».

        Очень часто вместо термина «потенциометр» используют термин «переменный резистор». Однозначного подхода к использованию терминов нет.

        Так ряд производителей в кодировке своих изделий потенциометров используют термин «переменный резистор» и первые символы кода представляют как «RV» от слов «Resisror variable «, но в технической документации (спецификации, чертежах описании и т. д. ) используют термин «потенциометр».

        Переменный резистор как регулируемый делитель является универсальным изделием для различных приложений.

        Основные принципы работы переменного резистора.

        При помощи подвижного ползунка некоторый потенциал снимается с элемента сопротивления, имеющего определенное общее напряжение. Следуя этому принципу деления напряжения переменный резистор может использоваться как источник стандартных значений и как датчик позиций. Допустимое напряжение зависит от размера и общего сопротивления.

        Элементы сопротивления переменного резистора

        Различают следующие элементы сопротивления:

        а) Проволока как элемент сопротивления — это очень традиционное исполнение.

        В зависимости от значения общего сопротивления используются различные металлические легирующие элементы. Преимущества проволоки, как элемента сопротивления: возможны малые допуски на линейность, на сопротивление и на температурный коэффициент.

        Сопротивления общего назначения могут изготавливаться малыми сериями. При этом переменные резисторы отличают прекрасные электрические данные, низкие затраты на изготовление, высокая гибкость.

        Недостатками являются низкая разрешающая способность из-за перехода с витка на виток, относительно невысокий срок эксплуатации из-за стирания, высокий электрический уровень шума связанный с износом, малая пригодность при ударных и вибрационных нагрузках и высокой скорости перестановки.

        б) Элементы сопротивления гибридной техники.

        Эта техника предлагается на рынке лишь немногими изготовителями. Она представлена промежуточным решением между проволокой и проводящими искусственными материалами, как элементами сопротивления. Витки проволоки заполняются в специальном процессе в толстослойной массе и весь элемент покрывается этой пастой.

        в) Проводящие искусственные материалы как элементы сопротивления.

        Эта современная технология используется прежде всего в современных одновитковых переменных резисторах, и при этом может быть достигнут очень высокий срок их эксплуатации.

        Преимущества этой техники: очень высокий срок эксплуатации, практически бесконечная разрешающая способность, высокая устойчивость к ударным и вибрационным нагрузкам, высокое число оборотов.

        Однако, малые допуски при этом реализовать достаточно трудно, отсюда дороговизна изделий. Плохой температурный коэффициент делает их пригодными только для потенциометров с <360° p=»»>

        Механический угол поворота потенциометра

        Очень часто и особенно рукой тяжело установить точное желаемое значение, так как это требует точного позиционирования оси переменного резистора, соединенной с ползунком на высокоразрешающем элементе сопротивления. Поэтому различают:

        а) Многооборотный переменный резистор.

        Примером таких резисторов являются СП5-35. Много лет уже широко известен прецизионный резистор на 10 механических оборотов, то есть с механическим углом поворота до 360°. Исполнение в проволочной гибридной технике может быть приобретено за очень низкую цену.

        Из-за очень больших количеств таких переменных резисторов выпускаемых в мире они используются как точные регулировщики напряжения на передних платах измерительных, управляющих и регулирующих приборов. Чем больше механический угол поворота, и тем самым механическое число поворотов, тем выше точность установки.

        б) Переменный резистор с одним механическим оборотом (угол поворота 360°)

        Этот вид часто используется как аналоговый датчик угла поворота. Для многих применений вполне достаточно одного поворота для всего интервала сопротивления, особенно если весь интервал сопротивления должен быстро выставляться.

        Механические виды — наиболее часто используемыми видами являются:

        а) Крепления в одной точке
        Такие крепления часто используются в сочетании с регуляторами ручного управления или при малых скоростях установки.

        Прецизионные резисторы с одноточечным креплением почти всегда оснащены прецизионным подшипником скольжения в нарезной втулке. Поэтому оно рекомендуется только для медленной скорости установки без радиальных и аксиальных нагрузок на ось резистора. Эти переменные резисторы экономически более выгодны, чем соответствующие им резисторы с сервофланцем или с шарикоподшипником.

        б) Прецизионный резистор с синхрофланцем (сервофланцем либо шарикоподшипником)
        Такие подшипники используются чаще всего в сочетании с моторами и другими элементами привода. Подшипником почти всегда является прецизионный шарикоподшипник, который выдерживает намного более высокое число оборотов, как и более высокие аксиальные и радиальные нагрузки.

        При этом монтаж происходит либо с тремя нарезными отверстиями в фланце, либо с тремя, так называемыми, синхронизационными скобами. Такое строение используется в первую очередь для применения потенциометра, как аналогового датчика угла.

        Моторные переменные резисторы.

        В измерительной, управляющей и регулирующей технике очень часто переменные резисторы используются с приводом от различных моторов.

        Существуют различные моторы:

        • маленькие моторы постоянного тока (якорь без железа), особенно пригодные для самых низких напряжений разбега,
        • миниатюрные шаговые моторы,
        • сервомоторы переменного тока.

        Все эти моторы могут быть снабжены жесткой передачей с большим числом редуцирований. Основа моторных резисторов включает в себя прежде всего соответствующее сопряжение (а также скользящее сопряжение) как и необходимые детали крепления.

        Переменные резисторы характеризуются следующими основными параметрами.

        Номинальное значение сопротивления Rном. Измеряется в омах (Ом), килоомах (кОм), мегаомах (мОм). Номинальные значения сопротивлений указывают на корпусе изделия.

        Допустимое отклонение действительного сопротивления от его номинального значения. Это отклонение измеряется в процентах, оно нормировано и определяется классом точности.

        Номинальное значение мощности рассеивания переменного резистора Rном. Этот параметр измеряется в ваттах (Вт). Это наибольшая мощность постоянного или переменного тока, при протекании которого через переменный резистор он может работать длительное время без повреждений.

        Мощность Рном, ток I, протекающий через резистор, падение напряжения U на резисторе и его сопротивление r связаны зависимостью: P=UI U=IRВ большинстве устройств радиоэлектронной аппаратуры применяют переменные резисторы с номинальной мощностью рассеивания от 0,05 до 2 Вт.

        Температурный коэффициент сопротивления (ТКС) резистора. Характеризует относительное изменение сопротивления переменного резистора при изменении температуры окружающей среды на 1 °С и выражается в процентах.

        В резисторах ТКС незначительный и составляет в среднем десятые доли — единицы процента. Собственные индуктивность и емкость. Определяются габаритными размерами, конструкцией и влияют на частотный диапазон применения резисторов.

        Функциональные и конструктивные особенности переменных резисторов.

        Таких характеристик несколько. Перечислим их.

        Функциональная зависимость (кривая регулирования). Кривая, которая показывает зависимость величины сопротивления между подвижным контактом и одним из неподвижных контактов проводящего элемента от угла поворота. По характеру функциональной зависимости переменные резисторы разделяются на линейные и нелинейные. Характер нелинейной зависимости определяется схемными задачами, для решения которых предназначен резистор. Наиболее распространенные нелинейные зависимости — логарифмические и обратно-логарифмические.

        Разрешающая способность.

        Важная характеристика переменных резисторов, показывающая, какое наименьшее изменение угла поворота подвижной системы резистора может быть различимо.

        Ее характеризуют минимально допустимым изменением сопротивления при весьма малом перемещении подвижного контакта. У непроволочных резисторов разрешающая способность теоретически неограниченна и лимитируется дефектами и неоднородностями проводящего слоя, контактной щетки и величиной переходного контактного сопротивления.

        Шумы вращения.

        При вращении подвижной системы резистора, помимо тепловых и токовых шумов на выходное напряжение, зависящее от угла поворота, накладывается еще одна составляющая — напряжение шумов вращения. Их уровень значительно превышает тепловые и токовые шумы в резисторе и достигает 30 –40 дБ. Шумы вращения особенно характерны для непроволочных потенциометров.

        Источниками шумов вращения могут быть: шумы переходного сопротивления, возникающие в результате появления контактной разности потенциалов между щеткой и резистивным элементом; термоэлектродвижущая сила, возникающая от нагрева проводящего элемента при быстром вращении подвижной системы.

        ExpoElectronica 2020. 23-я международная выставка электронных компонентов, модулей и комплектующих

        Минпромторг РФ представил стратегию развития микроэлектроники до 2030 года.

        Изменения в ФЗ «Об обеспечении единства измерений»

        ЭкспоЭлектроника 2019 — 22-я международная выставка электронных компонентов, модулей и комплектующих

        Международная выставка Electronica 2018 прошла с 13 по 16 ноября в Мюнхене (Германия)

        голоса
        Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector