Start Artykuły Warsztat elektronika Elementy rezystancyjne

Partnerzy

 

www.prototypy.com

helion

www.elektroda.pl

www.zestawyuruchomieniowe.pl

Kredyty Gdynia

Translate this



Elementy rezystancyjne PDF Drukuj
Ocena użytkowników: / 3
SłabyŚwietny 
środa, 08 września 2010 11:08

logoDo budowy jakiegokolwiek układu elektronicznego potrzebne są elementy elektroniczne i nie tylko. Poniższy opis dotyczy podstawowych elementów elektronicznych jakie powinny znaleźć się w warsztacie każdego elektronika. Każdy początkujący elektronika powinien zaopatrzyć się w kilka podstawowych podzespołów by łatwo móc eksperymentować z poszczególnymi układami, a nie tylko rozpatrywać je teoretycznie



Rezystory

Rezystory są elementami najczęściej spotykanymi w układach elektronicznych, ich mnogość wynika z faktu ważnej funkcji jaką jest zwiększanie rezystancji w obwodzie i tym samym ustalanie prądu w nim płynącego lub wymuszanie spadku napięcia. Jednostką rezystancji w układzie SI jest 1 Ohm [Ω] (czyt. om).  Prąd jak i napięcie na rezystorze można obliczyć na podstawie podstawowego prawa Ohma opisanego poniższym wzorem. Na rys. 1 przedstawiono symbol rezystora o rezystancji R, zaznaczono spadek napięcia U oraz prąd przez niego płynący I.

U = I * R

1
Rys. 1 Symbol rezystora o rezystancji R oraz spadek napięcia U i prąd I

Rezystory produkowane są w bardzo wielu odmianach oraz o bardzo różnej rezystancji. Wartość rezystancji została unormowana według typoszeregów. Typoszereg definiuje tolerancję rezystora oraz wartości występujące w nim. Typoszeregi: E3, E6, E12, E24, E48, E96, E192. Liczba w typoszeregu określa ile różnych wartości znajduje się w dekadzie, na przykład dla typoszeregu E6 jest to 6 wartości: 1 - 1,5 - 2,2 - 3,3 - 4,7 - 6,8. Wartości te mogą być mnożone przez odpowiedni mnożnik tak by otrzymać wartości w danym typoszeregu, na przykład 4,7 -> 4,7Ω ; 47Ω ; 470Ω ; 4,7kΩ ; 470kΩ ... itd. W warsztacie każdego elektronika powinny pojawić się rezystory o wartościach przynajmniej z typoszeregu E6. Oczywiście można pozwolić sobie na dużo większą różnorodność, ale do podstawowych układów taki zestaw wystarczy.

Rezystancję oporników można odczytać bezpośrednio z obudowy lub korzystając z barwnego kodu paskowego. Pierwszy pasek powinien być umieszczony jak najbliżej jednego z wyprowadzeń rezystora i oznacza zgodnie z poniższą tabelą pierwszą liczbę znaczącą. Drugi pasek oznacza drugą liczbę znaczącą. Trzeci pasek jest mnożnikiem. Czwarty pasek powinien być szerszy od pozostałych i oznacza tolerancję rezystancji znamionowej. Jeżeli mamy rezystor tylko z trzema paskami to traktujemy go podobnie, a brak czwartego paska oznacza tolerancję 20%. Dla przykładu rezystor oznaczony: czerwony-fioletowy-pomarańczowy-złoty oznacza 27kΩ i tolerancję 5%. Przejdźmy teraz do tematu oznaczania rezystorów z szeregów E48 i wyższych. Zasady są tu bardzo podobne, ale mamy tu do czynienia z trzema liczbami znaczącymi i trzema paskami je oznaczającymi. Czwarty pasek oznacza mnożnik a piąty tolerancję. Kolor ewentualnego - szóstego - paska informuje o temperaturowym współczynniku rezystancji. Tabelę z wartościami przedstawiono poniżej.

\ Cyfry znaczące Mnożnik Tolerancja Współczynnik temperaturowy
srebrny
złoty
czarny
brązowy
czerwony
pomarańczowy
żółty
zielony
niebieski
fioletowy
szary
biały
brak
-
-
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
-
x0,01
x0,1
x1
x10
x100
x1000
x10000
x100000
x1000000
x10000000
x100000000
x1000000000
-
10%
5%
-
1%
2%
-
-
0,5%
0,25%
0,1%
-
-
20%
-
-
250ppm/K
100ppm/K
50ppm/K
-
25ppm/K
20ppm/K
10ppm/K
5ppm/K
1ppm/K
-
-

 

2

Rys. 2 Opis kodu paskowego rezystorów.

Moc rezystora określa jak duża moc może być tracona w rezystorze. Moc w rezystorze wydzielana jest w postaci ciepła i jest iloczynem napięcia U i prądu I z rys. 1. Moc według układu SI podawana jest w watach [W]. Rezystory produkowane są w różnych wartościach mocy maksymalnej od 0,015W do 1000W. W wykonaniach specjalnych spotyka się rezystory o mocach znacznie przekraczających 1000W. W rzeczywistości najpopularniejszymi rezystorami w amatorskich układach elektronicznych są rezystory o mocach od 0,125W do 0,5W.  Rezystory produkowane są jako elementy do montażu powierzchniowego oraz elementy przewlekane. Te ostatnie znajdują zastosowanie w amatorskich i prototypowych układach, ponieważ posiadają metalowe wyprowadzenia w postaci drucików dzięki którym mozna je łatwo połączyć z innymi elementami za pomocą lutowania lub stosując stykowe płytki prototypowe opisane w innym artykule. Na rys. 3 pokazano rezystory o rożnej budowie i różnych mocach.

 

3
Rys. 3 Różne rodzaje rezystorów
.

Ceny rezystorów małej mocy są bardzo niewielkie. Kupowane pojedynczo kosztują około kilku groszy za sztukę. Dużo bardziej opłacalne jest kupowanie większej ilości, ponieważ zestawy oferowane w internecie i na aukcjach internetowych są znacznie tańsze, na przykład zestaw 60 wartości rezystancji (6300 rezystorów) kosztuje około 30 zł co daje zaledwie 0,0047 zł/szt = 0,47 gr/szt. Warto zaopatrzyć się w jeden zestaw a później dokupować jedynie niewielkie ilości rezystorów jakie się zużyło. Dzięki posiadaniu w warsztacie podstawowego zestawu rezystorów o różnych wartosciach rezystancji budowanie układów prototypowych lub tworzenie własnych projektów staje się znacznie łatwiejsze i przyjemniejsze bo często zachodzi potrzeba dobrania odpowiedniej rezystancji doświadczalnie.

Rezystory można podzielić na elementy o stałej rezystancji ustalonej w procesie produkcyjnym oraz na rezystory o zmiennej rezystancji ustawianej ręcznie zwane potencjometrami.

 

Potencjometry

Potencjometr jest również rezystorem, ponieważ pełni tą samą funkcję w obwodzie elektrycznym. Jedyna różnica jest taka, że potencjometry mają możliwość zmiany rezystancji poprzez mechaniczny obrót ośki (potencjometry obrotowe) lub przesunięcia liniowe (potencjometry suwakowe).

Każdy potencjometr posiada 3 wyprowadzenia. Pomiędzy dwoma z nich (najczęściej skrajne wyprowadzenia) zawsze występuje maksymalna rezystancja potencjometru, natomiast trzecie wyprowadzenie (najczęściej środkowe) połączone jest ze ślizgaczem potencjometru i zmienia położenie w zależności od ustawienia ośki lub suwaka.

Na rys. 4 przedstawiono symbol potencjometry używany na schematach elektrycznych. W Europie najczęściej stosowanymi symbolami są te przedstawione po lewej stronie rysunku, natomiast te po prawej częściej używane są w krajach ameryki. Wszystkie jednak oznaczają na schemacie to samo czyli potencjometr.

4 

Rys. 4 Różne symbole potencjometrów używane na schematach elektrycznych.

 

Potencjometry pod względem teoretycznym można rozpatrywać jako dwa połączone szeregowo rezystor z dodatkowym wyprowadzeniem w miejscu ich połączenia. Zmiana położenia suwaka 3 zmienia wartości rezystancji R1 i R2. Jednocześnie należy zauważyć, że niezmienna pozostaje ich suma równa wartości znamionowej potencjometru. Schematyczny widok potencjometru przedstawiono na rys. 5.

5 

Rys. 5 Schematyczne przedstawienie stosunku rezystancji w potencjometrze.

 

Potencjometry są produkowane w najróżniejszych odmianach, dotyczy to wielkości, rodzaju wyprowadzeń, typu obudowy, sposobu zmiany rezystancji czy mocy znamionowej. Na rys. 6 przedstawiono różne rodzaje potencjometrów.

4

Rys. 6 Różne rodzaje potencjometrów.

 

Potencjometry lub inaczej rezystory nastawne można podzielić według kilku kryteriów. Główne z nich mówi o sposobie zmiany rezystancji tzn. potencjometry obrotowe gdzie rezystancja zależy od kąta obrotu ośki i suwakowe gdzie rezystancja zależy od przesunięcia liniowego suwaka. Kolejny ze sposobu podziału zależy od sposobu montażu potencjometru, wyróżniamy potencjometry montażowe (przewlekane i do montażu powierzchniowego), oraz obudowy z wolnymi wyprowadzeniami do lutowania przewodów. Kolejny podział dotyczy tylko i wyłącznie potencjometrów obrotowych i wyróżnia się potencjometry jedno obrotowe i wieloobrotowe nazywane często potencjometrami precyzyjnymi ze względu na fakt łatwiejszego ustawienia żądanej rezystancji.

Ważną cechą potencjometru oprócz rezystancji znamionowej i mocy jest również jego charakterystyka. Charakterystyka określa jak zmienia się rezystancja w funkcji obrotu ośki lub przesunięcia liniowego suwaka. Wyróżnia się trzy rodzaje charakterystyk: liniowa (A), logarytmiczna (B) i wykładnicza (C). W przypadku potencjometrów liniowych rezystancja zmienia się w sposób liniowy czyli jest proporcjonalna do ustawienia ośki lub przesunięcia suwaka potencjometru. Inaczej sprawa wygląda w potencjometrach logarytmicznych. Początkowo zmiana położenia suwaka znacznie zwiększa rezystancję lecz przesuwając suwak dalej rezystancja nie zwiększa się już tak szybko i pod koniec zakresy wzrasta już bardzo niewiele. Potencjometry tego typu najczęściej wykorzystuje się w urządzeniach audio do regulacji głośności ze względu na charakterystykę słuchu ludzkiego, która jest w przybliżeniu logarytmiczna. Odmiennie sprawa wygląda w przypadku potencjometrów o charakterystyce wykładniczej. Początkowo rezystancja wzrasta bardzo wolno, a wraz z przesunięciem suwaka zaczyn wzrastać coraz szybciej.

Wszystkie trzy typy charakterystyk zaprezentowano na rys. 7. Na osi odciętych (OX) zaznaczono kąt obrotu ośki potencjometru lub L - przesunięcie suwaka w potencjometrze suwakowym, natomiast na osi rzędnych (OY) rezystancję pomiędzy zaciskiem skrajnym (1) a środkowym (ślizgaczem 2) potencjometru z rysunku 5.

7 

Rys. 7 Różne charakterystyki potencjometrów.

 

C.D.N

DataOdwiedzinKomentarze
Suma76850
So. 2140
Pt. 2080
Cz. 1930
Śr. 1840
 

Dodaj komentarz


Kod antysapmowy
Odśwież

Licznik

Artykuł przeczytano: 7690

Sonda

Skąd wiesz o www.mikrokontrolery.org
 

Statystyka

Użytkowników : 1
Artykułów : 28
Zakładki : 1
Odsłon : 388789

Facebook

Logowanie



www.mikrokontrolery.org, Powered by Joomla! Designed by SiteGround web hosting