Что такое резистор

Содержание / Contents

• 1 Вскрытие покажет. Потенциометр СПЗ-30 изнутри
• 2 Немного про СП-1

Приходит время и регулятор, верой и правдой прослуживший не один десяток лет и переживший иногда сам аппарат, в котором был установлен изначально, начинает хрипеть. Обычно за это ругают советские переменные резисторы. Но, рано или поздно, беда настигает регулятор независимо от страны-производителя. У того, кто взялся сию беду устранять, есть два пути решения проблемы. Попытаться вернуть работоспособность старому переменнику или заменить на новый.

Заменить, конечно, хороший выход, только на что? Если повезёт, в куче запчастей, скопившихся у радиолюбителя с незапамятных времён, можно найти другой такой же переменник или с близкими параметрами. Но где гарантия, что и он скоро не захрипит. По возрасту он, возможно, почти ровесник заменяемому и неизвестно где стоял, как часто его крутили и в каких условиях аппарат эксплуатировался.

Если поблизости есть магазин, или ещё какое заведение торгующее радиодеталями можно купить там изделие «братской узкоглазой республики», представляющее из себя подстроечник, к которому наспех приделали корпус и ось. Такой резистор обычно практически никак не защищённое от попадания внутрь пыли влаги и прочего наружного мусора. А выводы иногда приклёпаны к угольной «подкове» так, что болтаются даже у нового резистора, гарантируя те же хрипы, треск и пропадание звука.

Возможно, где-то поближе к цивилизации можно добыть качественную деталь, но судя по ценам в музыкальных магазинах, где иногда продаются переменники для электрогитар, цена может составить очень большую долю от цены самого ремонтируемого изделия.

Поэтому я рекомендую вскрыть хрипящий переменник и оценить возможность приведения его в чувство своими силами.

Что такое резистор

Резистор что это такое? Основным свойством данного типа радиоэлементов является наличие активного сопротивления электротоку. В отличие от реактивного, оно не скапливает энергию внутри, а передает ее в окружающее пространство. Это свойство и обусловливает принцип работы резистора. В некоторых источниках и схемах слово «сопротивление» применяется в качестве наименования этой детали.

Из чего состоит резистор? Устройство этого элемента довольно простое. Основной составляющей является проволочный или пленочный компонент с большим показателем удельного сопротивления. В его роли могут выступать металлические оксиды, никелин, нихром и некоторые другие материалы.

Конструкция детали

Настройка преобразователя частоты с программированием параметров

При нажатии клавиши Prog высвечивается группа значений. Стрелками задаем необходимый номер, нажимаем на ВВОД, появляется номер параметра. Это значение меняем клавишами, возвращаемся к группе параметров клавишей MODE.

Для подтверждения выбора значения – клавиша Prog, на дисплее появляется значение. Изменяем его клавишами, подтверждаем клавишей Ввод.

После сохранения параметра высвечивается надпись End ненадолго. При возникновении ошибки появляется Err, означает недопустимые параметры, неправильное действие (многие параметры программируются при выключенном приводе).

В итоге составлен алгоритм начального запуска и первой настройки преобразователя частоты:

• Контроль частотного преобразователя мотора и питания.
• Первый запуск и сброс значений параметров на заводские до 50 герц.
• Настройка опций управления.
• Настройка источника задающей частоты.
• Окончательные настройки.

В инструкции имеются ответы на вопросы, возникающие в процессе настройки.

Если управление частотником происходит вручную, а не контроллером, то возникает неисправность резистора переменной величины (потенциометра). Если сломался наружный прибор, то переключаются на выносную панель. Если неисправен  прибор на выносной панели и нет наружного, то его устанавливают самостоятельно.

Видео настройка частотного преобразователя:

Настройка частотного преобразователя. Установка частоты потенциометром.

Watch this video on YouTube

Типы потенциометров и их характеристика

В современной электронике принято использовать такие типы устройств:

• изделия с однополярным питанием;
• изделия двухполярным питанием;
• механические изделия;
• электронные изделия.

Потенциометры с однополярным питанием

Такие изделия оснащены специальными реостатными ключами. Все виды резисторов в этом случае необходимо использовать только пассивного типа. Двигающиеся контакты устройства обладают большой проводимостью электрического тока. Значение полосы пропускания электронного ключа напрямую зависит от частоты среза. Этот параметр обычно не превышает 2100 килогерц. Подобные характеристики потенциометров очень часто применяются для регулировки тембра.

Потенциометры с двухполярным питанием

Изделия с двухполярным питанием применяются только в вычислительных изделиях. Главной особенностью подобных устройств является большой уровень максимального сопротивления. Электронные ключи для такой аппаратуры необходимо использовать лишь реостатного типа. Внизу изделия находится несколько выводов для подсоединения к электрической схеме. Настройка устройства проводится на специальной мостовой аппаратуре. Значение разброса сопротивления не превышает двух процентов. Отрицательное электрическое напряжение устройства имеет значение не более 4 вольт.

Механические потенциометры

Механическим потенциометром называется изделие для регулирования электрического тока, которое оборудовано специальным поворотным контроллером. Внизу устройства находятся несколько выводов. Электронные ключи нужно использовать резистивного типа. А также в таких изделиях предусмотрена функция программной выборки. Максимальное значение сквозного сопротивления не превышает 4 Ом. Такие изделия не оснащены функцией калибровки. Отрицательное электрическое напряжение подобного устройства составляет около 4 вольт, а линейные искажения не превышают 92 децибела.

Мощные резисторы необходимо использовать только открытого типа. Механические потенциометры оптимально подходят для реверсивного управления. Многие изделия не поддерживают реостатный режим. Стоит заметить, что подобные устройства не применяются для регулирования коэффициента усиления. Максимальное положительное электрическое напряжение имеет значение около 2,5 вольта. Частота среза очень редко превышает 2500 килогерц. Значение полосы пропускания имеет прямую зависимость от характеристик электронного ключа. Такие изделия не принято использовать в вычислительных приборах.

Электронные потенциометры

Электронным потенциометром называется изделие, необходимое для регулирования электрического тока. Многие модели оборудованы несколькими электронными ключами. Мощные резисторы стоит применять лишь резистивного типа. Чтобы реверсивно управлять аппаратурой, можно использовать практически любую модель изделия. Эти устройства могут выдержать до 12 непрерывных циклов управления. Практически все модели обладают функцией программной выборки. Стоит заметить, что электронные изделия можно использовать для регулирования громкости. Значение линейных искажений подобных устройств не превышает 85 децибел.

Электронные изделия довольно часто применяются в вычислительной аппаратуре, потому что частота среза у них не более 3100 килогерц. Значение полосы пропускания электронного ключа составляет около 4 мк, но он во многом зависит от изготовителя. Многие модели таких потенциометров используются для качественной настройки различных фильтров. Стоит отметить, что это устройство не может осуществлять регулировку коэффициента усиления.

Что нужно учесть при выборе ЦП

При необходимости купить цифровой потенциометр следует знать, на какие его параметры обращать внимание. Среди них:

• Уровень входного сигнала (напряжение).
• Максимальный показатель мощности и тока.
• Импеданс (показатель полного сопротивления).
• Уровень разрешения.
• Количество каналов.
• Линейность сопротивления.
• Положение при включении.
• Наличие или отсутствие энергозависимой памяти.
• Интерфейс резистора.
• Размер устройства.

Отдавать предпочтение нужно тому ЦП, параметры которого больше всего подходят под конкретную задачу. Например, последний показатель крайне важен для приложений и схем, критически ограниченных по размеру. Хотя некоторые пользователи отмечают, что можно сделать подобный потенциометр своими руками, такая работа не стоит затраченного времени и сил. В продаже настолько большой выбор ЦП, да еще по доступной цене, что можно подобрать для любых целей и устройств.

↑ Немного теории

Откуда это все пошло, эти кривые и функциональные зависимости? По видимому все это началось от кривой зависимости человеческого слуха к изменению уровня сигнала. То есть с какой громкостью наши уши воспринимают приходящий звук в зависимости от его уровня. А зависимость эта логарифмическая: человеческое ухо имеет логарифмическую (близкую к логарифмической) зависимость восприятия звука. То есть наше ощущение громкости пропорционально десятичным логарифмам взятым от мощности звука. График чувствительности уха приблизительно такой:

Зависимость изменения сопротивления резистора обычно отсчитывается от угла поворота движка этого резистора. И у резистора для пассивного регулятора громкости (с плавной регулировкой) должна быть именно показательная (обратно логарифмическая) характеристика.

Точность повторения этой кривой совсем не обязательна. Надо просто чтобы было рядом. Если применить регулятор с прямой (линейной) зависимостью, то громкость резко возрастает в начале вращения и почти не изменяется при движении ручки в конце. Таким образом, если взять и сложить кривую зависимости слуха и кривую изменения сопротивления резистора, получиться ровная (прямая или очень близкая к ней) линия, и регулировка на слух будет восприниматься плавно.

В целом получается логарифмический регулятор громкости — регулятор, имеющий обратную логарифмическую зависимость между углом поворота ручки и изменением громкости.

Принцип работы подстроечного резистора

После монтажа деталей электронного прибора, обычно его характеристики отличаются от номинальных. Для доводки показателей прибора применяют подстроечные резисторы. В принципе это те же переменные резисторы, но выделенные в отдельную группу, потому что конструктивно отличаются от переменных резисторов. У них нет ручек, вращая которые изменяются. Вместо них отверстия под отвертку шлицевую или прямую.

В процессе работы прибора, через некоторое время, его параметры меняются. Для привидения их к номиналу применяют подстроечные резисторы.

По типу перемещения ползунка бывают подстроечные резисторы с перемещением по прямой и с перемещением по окружности.

Для точной настройки параметров электронного прибора используют подстроечные резисторы с большим числом оборотов. В них изменение сопротивления от минимума до максимума осуществляется за несколько оборотов или даже за десятки оборотов подстроечного вала. В этих резисторах перемещение контакта происходит при помощи червячной передачи.

Типы подтягивающих резисторов

Вход логических элементов обычно имеет, так называемое высокоимпедансное состояние – точка имеет высокое сопротивление и не подключена ни к питанию, ни к земле. Проводник подключенный к логическому входу будет выполнять роль антенны и срабатывать от паразитных наводок. На выходе Ардуино будет выдаваться совсем не то, что требуется. Чтобы вход не оставался в подвешенном состоянии его, через пассивный резистор, подключают (подтягивают) к линии питания. Соответственно на логическом входе гарантированно будет логическая единица. Такой резистор называется подтягивающим.

Подтягивающие резисторы могут быть:

• внешние – подключаться в виде внешних пассивных элементов;
• внутренние резисторы ардуино – как цифровой потенциометр входит в состав Ардуино.

Другой характеристикой является:

• сильный;
• слабый.

Сильный

Если резистор имеет небольшое сопротивление, то через него идет больший ток и разность потенциалов между линией питания и логическим входом будет небольшая. Он будет сильнее притягивать логическую единицу к входу Ардуино.

Но с другой стороны слишком большой ток постоянно идущий через вход устройство – это больший нагрев и бесполезные потери энергии.

Слабый

Если сопротивление резистора большое, то ток, идущий через резистор, будет небольшим. Соответственно разность потенциалов между входом и линией питания будет достаточно большой (подбирается так, чтобы напряжение между землей и входом не слишком отличалась от 3,3В).

Принцип работы

Функционирование потенциометра заключается в том, что на один из выводов подается напряжение 5 вольт, при этом второй край должен быть заземлен. Средний вывод подключен к специальному контроллеру, выдающему необходимую информацию по дроссельной заслонке. При полностью закрытой задвижке напряжение не превышает 0,7 В, а в открытом положении достигает 4 В.

На корпусной части заслонки прикрепляется датчик потенциометра посредством винтовой фиксации. С осью вращения приспособление взаимодействует при помощи специального отверстия в гнезде индикатора. Чтобы правильно настроить устройство, необходимо подключить разъемы датчика, активировать зажигание, измерить напряжение на входе. Этот показатель не должен превышать 0,7 вольта. В случае завышенного показания следует отрегулировать крепление индикатора при помощи винтов до нормы. Если имеются сомнения в том, какой потенциометр подобрать, желательно обратиться к специалисту или в сервисный центр.

Интерфейс и адресация

Для управления ЦП используются в основном три типа управляющих шин: SPI, I2C и Up/Down. Для некоторых моделей интерфейсы называются 3-Wire и 2-Wire, чаще всего при этом обеспечена совместимость с SPI и I2C соответственно, но могут быть и исключения, которые отмечены в справочной документации на конкретную микросхему. Единственный ЦП, DS2890, имеет интерфейс 1-Wire, причем для исполнения в трехвыводном корпусе ТО-92 через один вывод обеспечивается питание и управление. У части моделей ЦП предусмотрено по две разных шины управления, например SPI+I2C (AD5161, AD5263), 2-Wire+Up/Down (X9455), SPI+Up/Down (MAX5482_5).

Интерфейс Up/Down предоставляет возможность управлять ЦП вручную с помощью кнопок и существует в нескольких версиях. В AD5228 двумя кнопками — Push-Up и Push-Down — можно увеличить или соответственно уменьшить номер позиции движка. AD5227, CAT5111, CAT5113, CAT5116, X9116, X93154, WMS71xx имеют три вывода управления: CS — выбор устройства, U/D — направление, CLK или INC — регулирование. В ЦП CAT5110, CAT5118_22, ISL90460_2, MCP4011_14 вывод CS предназначен для выбора направления регулирования, а вывод U/D — для регулирования.

Некоторые модели ЦП обладают возможностью адресации, что позволяет управлять группой потенциометров по одной управляющей цифровой шине. Наиболее распространенный способ адресации ЦП — коммутация в соответствующих комбинациях от одного до четырех адресных выводов на положительный полюс питания и на «землю». Этим обеспечивается работа на одной управляющей шине двух (X9420, X8421), четырех (AD5251_4, AD5259, CAT5132, CAT5411, ISL23711, ISL95311), восьми (X9428, ISL90840, DS1845) или шестнадцати (CAT5221, CAT5419) устройств. В AD5228 комбинацией уровней на двух адресных выводах с тремя состояниями можно задать девять адресов. MAX5417_19 имеют четыре установленных производителем адреса, определяемых буквенным суффиксом, коммутацией одного внешнего вывода адресация расширяется до восьми устройств. DS3902 позволяет записать в энергонезависимую память до 128 адресов. Каждый DS2890 имеет уникальный 64-битный идентификационный номер, записанный производителем.

Как самому доработать свечи зажигания для экономии горючего

Свечи зажигания являются обязательным элементом бензинового двигателя, создавая искру для воспламенения смеси топлива и воздуха в камере сгорания. Как правило, срок службы обычных бюджетных свечей ограничен несколькими десятками тысяч километров (15-25 тыс.), то есть указанные элементы являются так называемыми расходниками.

Опытные водители хорошо знают, что от качества работы свечей зажигания напрямую зависит стабильность запуска двигателя, мощность мотора, расход топлива и другие характеристики

При этом важно понимать, что уже через несколько тысяч или даже сотен километров пробега (в зависимости от общего состояния ДВС, качества топлива и т.д.) свечи начинают работать менее эффективно

В результате двигатель начинает хуже «тянуть», водитель сильнее нажимает на газ, при этом большее количество топлива в цилиндрах все равно сгорает менее полноценно. Другими словами, отмечается повышенный расход бензина. Именно по этой причине многими водителями практикуется доработка свечей зажигания для экономии топлива, о чем мы дальше и поговорим.

Зачем нужно дорабатывать свечи зажигания

Начнем с того, что дорабатывать новые свечи зажигания для хорошей экономии и прибавки мощности следует владельцам старых бензиновых автомобилей, преимущественно карбюраторных. Как правило, именно на такой дозирующей системе вопрос расхода бензина стоит наиболее остро.

Параллельно с этим доработка может положительно отразиться и на инжекторе. При этом не следует дорабатывать высокотехнологичные современные свечи с увеличенным сроком службы (платина, иридий). Получается, изменения и доработки наиболее актуальны только применительно к обычным свечам.Теперь давайте взглянем, какая практическая польза усовершенствования свечей.

• Прежде всего, легкость запуска и, как следствие, меньший риск залить свечи. Особенно это актуально зимой, когда топливо в холодном моторе хуже испаряется, заряд аккумулятора падает естественным образом, масло вязнет и стартер слабее крутит двигатель.
• Еще одним преимуществом, которое обещает «тюнинг» свечей зажигания, является стабильная работа ДВС на разных режимах, (особенно при максимальных нагрузках и высоких оборотах) даже при учете того, что состав топливно-воздушной смеси будет не оптимальным, то есть рабочая смесь слишком обедненная или обогащенная.
• Отметим, что в условиях высокого давления на доработанных свечах меньшее воздействие оказывается на искру, которую попросту сдувает на штатной свече. В результате силовой агрегат не только хорошо заводится, но и полноценнее сжигает топливный заряд, отдавая больше мощности. Благодаря этому снижается расход топлива и получается экономия.

Доработка свечей зажигания своими руками

В основе модернизации лежит задача приблизить простые свечи по ряду параметров к так называемым спортивным свечам зажигания. Такие изделия предлагаются многими известными производителями, при этом стоят ощутимо дороже.

Спортивные свечи позволяют увеличить мощность и добиться уменьшения расхода, заявленный срок службы таких элементов составляет 70-90 тыс. км. пробега. Однако на практике эффективность их работы снижается, в среднем, уже через 15 тыс. км, а весь заявленный срок такие свечи и вовсе не выхаживают. С учетом высокой стоимости покупать данные элементы каждые 30-35 тыс. км. получается накладно.

Именно по этой причине многие водители не стремятся сразу менять комплект свечей, так как существуют способы продлить ресурс уже имеющихся. Лучшим способом решения задачи считается доработка обычных или спортивных свечей зажигания.

Ключевые показатели эффективности (KPI)

Ключевые показатели эффективности резисторов для каждого материала можно найти ниже:

Ключевые показатели эффективности резисторов в зависимости от материала

Характеристика	Металлопленочные резисторы	Толстопленочные резисторы	Тонкопленочные резисторы	Углеродные композиционные резисторы	Углеродные пленочные резисторы
Диапазон рабочих температур, °C	-55 … +125	-55 … +130	-55 … +155	-40 … +105	-55 … +155
Максимальный температурный коэффициент сопротивления	100	100	15	1200	250–1000
Максимальное напряжение, В	250–350	250	200	350–500	350–500
Шум, мкВ на 1 В приложенного постоянного напряжения	0,5	0,1	0,1	4	5
Сопротивление изоляции, кОм	10	10	10	10	10
Изменение сопротивления при пайке, %	0,20	0,15	0,02	2	0,50
Изменение сопротивления при воздействии высокой температуры и влажности, %	0,50	1	0,50	15	3,5
Изменение сопротивления при длительном хранении, %	0,10	0,10	0,00	5	2
Изменение сопротивления при работе в течение 2000 часов при температуре 70°C, %	1	1	0,03	10	4

Виды резисторов

Конденсатор — для чего нужен, устройство и принцип работы

При выборе подходящей детали нужно не только знать, для чего нужны в цепи резисторы, но и иметь представление о типах этих компонентов. Помимо переменных и постоянных, существуют также нелинейные приборы, чей основной параметр – сопротивление (параметр нестабилен и меняется под действием некоторого фактора внешней среды, к примеру, лучей света, температуры или напряжения).

Постоянные резисторы

Эти компоненты характеризуются неизменным значением показателя сопротивления. В отношении вариантов исполнения эти изделия бывают разными: от крупногабаритных, рассеивающих значительную мощность, до миниатюрных smd-компонентов, но все их объединяет константность сопротивления.

Изображение постоянных резисторов на схемах

Переменные резисторы

Здесь, напротив, значение сопротивления вариативно. В эту группу входят реостаты, регулирующие силу тока, и потенциометры, осуществляющие контроль напряжения. Также сюда относятся подстраивающиеся компоненты, снабженные специальными пазами. Для регуляции сопротивления в пазах надлежит проделывать манипуляции ключом, прилагающимся к прибору.

Типы переменных компонентов

Термисторы

Данные компоненты имеют в себе полупроводниковые детали и отличаются зависимостью сопротивления от окружающей температуры. Эту зависимость характеризует тепловой коэффициент, демонстрирующий, насколько меняется сопротивление элемента при перепадах температуры. У обычных термисторных изделий оно снижается при потеплении, но есть еще позисторы, чья основная характеристика при увеличении температуры также повышается.

Варисторы

Благодаря зависимости от напряжения, их широко используют для защиты сети от резких перепадов и избыточных значений упомянутого параметра. Вследствие сильного снижения сопротивления при таком инциденте ток идет через него, обходя главную цепь и обеспечивая ей изоляцию.

Фоторезисторы

Такие компоненты меняют значение своего ключевого параметра, когда на них падает свет. Работает для этой цели, как свет солнца, так и искусственное освещение, к примеру, от фонаря.

Тензорезисторы

В них используются очень тонкие проводниковые компоненты, подвергающиеся растяжке, из-за чего их сопротивление повышается. Применяются в разного рода датчиках и электронных приборах для измерения массы.

Полупроводниковые резисторы

В таких изделиях эксплуатируются свойства тех или иных полупроводниковых материалов – менять сопротивление под действием механического давления, влажности, температуры, освещенности или иного фактора. Используемые полупроводниковые компоненты подвергаются равномерной легировке примесями. Отдельные виды последних также позволяют изготавливать разные типы изделий.

Основные параметры переменных резисторов.

Основными параметрами резисторов являются: полное (номинальное) сопротивление, форма функциональной характеристики, минимальное сопротивление, номинальная мощность, уровень шумов вращения, износоустойчивость, параметры, характеризующие поведение резистора при климатических воздействиях, а также размеры, стоимость и т.п

Однако при выборе резисторов чаще всего обращают внимание на номинальное сопротивление и реже на функциональную характеристику

Номинальное сопротивление

Номинальное сопротивление резистора указывается на его корпусе. Согласно ГОСТ 10318-74 предпочтительными числами являются 1,0; 2,2; 3,3; 4,7 Ом, килоом или мегаом.

У зарубежных резисторов предпочтительными числами являются 1,0; 2,0; 3,0; 5.0 Ом, килоом и мегаом.

Допускаемые отклонения сопротивлений от номинального значения установлены в пределах ±30%.

Полным сопротивлением резистора считается сопротивление между крайними выводами 1 и 3.

Рис. 3 — Обозначение номинального сопротивления на корпусе переменных резисторов

Форма функциональной характеристики

Потенциометры одного и того же типа могут отличаться функциональной характеристикой, определяющей по какому закону изменяется сопротивление резистора между крайним и средним выводом при повороте ручки резистора. По форме функциональной характеристики потенциометры разделяются на линейные и нелинейные: у линейных величина сопротивления изменяется пропорционально движению токосъемника, у нелинейных она изменяется по определенному закону.

Существуют три основных закона (рис. 4):

А — Линейный,

Б – Логарифмический,

В — Обратно Логарифмический (Показательный).

Например, для регулирования громкости в звуковоспроизводящей аппаратуре необходимо, чтобы сопротивление между средним и крайним выводом резистивного элемента изменялось по обратному логарифмическому закону (В). Только в этом случае наше ухо способно воспринимать равномерное увеличение или уменьшение громкости.

Или в измерительных приборах, например, генераторах звуковой частоты, где в качестве частотозадающих элементов используются переменные резисторы, также требуется, чтобы их сопротивление изменялось по логарифмическому (Б) или обратному логарифмическому закону. И если это условие не выполнить, то шкала генератора получится неравномерной, что затруднит точную установку частоты.

Резисторы с линейной характеристикой (А) применяются в основном в делителях напряжения в качестве регулировочных или подстроечных.

Рис. 4 — График функциональных характеристик переменных резисторов

Для получения нужной функциональной характеристики большие изменения в конструкцию потенциометров не вносятся. Так, например, в проволочных резисторах намотку провода ведут с изменяющимся шагом или сам каркас делают изменяющейся ширины. В непроволочных потенциометрах меняют толщину или состав резистивного слоя.

Рис. 5 — Вариант конструкции резистивного элемента

Регулируемые резисторы имеют относительно невысокую надежность и ограниченный срок службы. При эксплуатации аудиоаппаратуры, приходится слышать шорохи и треск из громкоговорителя при вращении регулятора громкости. Причиной этого является нарушение контакта щетки с токопроводящим слоем резистивного элемента или износ последнего. Скользящий контакт является наиболее ненадежным и уязвимым местом переменного резистора и является одной из главной причиной выхода детали из строя.

Элементы сопротивления потенциометров

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. Прекрасные электрические данные, низкие затраты на изготовление, высокая гибкость.

Недостатками потенциометров проволочных 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 прдлагается 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.

Преимущества в сравнении с проволокой: высокая разрешающая способность, высокая продолжительность эксплуатации, высокая устойчивость к ударным и вибрационным нагрузкам, допускается высокое число оборотов.

в) Проводящие искусственные материалы как элементы сопротивления

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

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

Малые допуски при этом трудно реализовать, отсюда дороговизна. Плохой температурный коэффициент, пригодны только для потенциометров с <360° p=»»>

Расчет, подбор параметров потенциометра

Итак, потенциометр предназначен для регулировки напряжения именно на высокоомной нагрузке – она должна иметь сопр. выше, чем ПТ, иначе количество Вольт будет определяться ею же, функция регулировки пропадет.

Основные особенности по расчету ПТ такие:

• сопр. ПТ должно быть намного меньшим (Rпот<< Rн), чем у нагрузки. Это не обязательно, но при несоблюдении, дальнейшие исчисления усложнятся – придется учитывать ток на ней. Рекомендовано значения ниже как минимум в 10 раз, но лучше  — в 20, 30, 100. Чем меньше, тем лучше, но не чрезмерно, иначе не будут выполнены требования следующих пунктов;
• U токового источника должно подходить, ПТ должен выдерживать его (Iном.пот×Rпот) > Uист. При этом количество Ампер, текущих через переменник (Iпот = Uuст/Rпот) должно быть меньшим номинала детали по току;
• ток, проходящий через ПТ (Iпот = Uuст /Rпот), не должен быть выше номинала по таковому источника (Iпот < Iном. ист.);
• если есть несколько ПТ и все они подходят под указанные выше условия, то берут изделие с большим сопротивлением — оно будет потреблять меньший ток, что особенно значимо при применении с гальваническими батареями, АКБ.

Еще нюанс регулировки тока и напряжения реостатом и потенциометром:

• оба позволяют получать на нагрузке U равное или ниже U источника;
• но с ПТ можно понижать указанную выше величину до 0, чего чрезвычайно сложно, почти невозможно, добиться от РС.

Важность мощности рассеяния

При подборе переменного резистора учитывают в первую очередь номинал по сопротивлению, но таковому по току, иными словами, мощности рассеяния, не менее важно уделить внимание. Два параметра взаимосвязанные. Объясним на примере

Схема содержит резистор с определенным R, но выясняется, что это значение должно быть значительно ниже, то есть деталь надо заменить

Объясним на примере. Схема содержит резистор с определенным R, но выясняется, что это значение должно быть значительно ниже, то есть деталь надо заменить.

Ставят элемент со значительно меньшим R, и, казалось бы, проблема решена, но тут возникает опасность, связанная с игнорированием закона Ома. R на резисторе было значительным, U цепи фиксированное. При понижении номинала переменника общее R линии упало, как следствие, ток возрос. Если поставить ПТ с прежней мощностью рассеяния, то при увеличенном I он может не выдержать нагрузки, последствия традиционные — перегрев, вплоть до возгорания.

Приблизительная норма: при номинале в 10 Ом по цепи должен протекать ток около 1 А — это мощность, рассеиваемая резистором. При выборе обязательно надо смотреть эту допустимую величину для детали.

Проводники, полупроводники и диэлектрики

С точки зрения прохождения электрического тока (движения заряженных частиц) все вещества можно условно разделить на три большие группы — проводники, полупроводники и диэлектрики.

Проводники — это вещества, которые, в первом приближении, хорошо проводят ток, полупроводники — это вещества, которые плохо проводят ток, диэлектрики — не проводят ток вообще. Класс вещества определяется степенью сопротивление электрическому току.

Степень сопротивления вещества определяется строением его молекул и наличием различного количества свободных заряженных частиц.

Меньше всего сопротивляются прохождению электрического тока проводники, больше всего —  диэлектрики.

Большинство металлов и их сплавов являются проводниками.

Проводники используются для доставки электрической энергию от генератора к потребителю.

Чтобы энергия доходила без больших потерь, необходимо, чтобы проводники (провода и кабели) обладали низким сопротивлением. Лучшими проводниками являются серебро, медь и алюминий.

Полупроводники в чистом виде плохо проводят электрический ток.

Но при добавлении определенных веществ в них появляется избыток заряженных частиц того или иного знака (p – положительно заряженных частиц и n – отрицательно заряженных).

При соединении двух полупроводников  различного знака получается такая фундаментальная вещь как p-n переход.

P-n переход является основой большинства полупроводниковых приборов (диодов, транзисторов и т.п.)

В компьютере присутствуют и проводники, и полупроводники, и диэлектрики.

Так, например, материнская плата вашего компьютера сделана из диэлектрического материала (стеклотекстолита), на поверхности которого расположены медные проводники, к которым припаяны различные детали.

Процессор вашего компьютера содержит в себе несколько миллионов полупроводниковых транзисторов.

Кроме того, на плате полно отдельных (дискретных) диодов, транзисторов, конденсаторов и резисторов.