muuttuva vastus-työskentely, rakentaminen, tyypit & Sovellukset
yksi kriittisistä kappaleista sähköpiirissä, vastus on kaikkialla läsnä oleva elektroninen komponentti. Saatavana laaja lajikkeita, nämä vastukset voidaan käyttää eri sovelluksissa. Vastukset ovat laajasti luokiteltu kiinteä ja muuttuva vastukset, tyypin mukaan vastusarvo ne tarjoavat. Täällä, tässä artikkelissa aiomme keskustella muuttuja vastukset, sen määritelmä, tyypit ja käyttötarkoitukset. Aloitetaan!
mikä on muuttuva vastus?
muuttuva vastus on vastuksen tyyppi, joka muuttaa virran kulkua hallitusti tarjoamalla monenlaisia vastuksia. Koska vastus kasvaa muuttujan vastus virta piirin kautta pienenee ja päinvastoin. Niitä voidaan myös käyttää ohjaamaan jännite eri laitteiden piiri liian. Siksi sovelluksissa, joissa nykyinen ohjaus tai jännitteen säätö tarvitaan, tämäntyyppiset vastukset ovat käteviä. Kuva 1 näyttää joitakin tosielämän muuttuja vastukset.
symbolinen esitys
muuttujan vastusta esittää siksak-viiva ja sen poikki (tai yläpuolella) kulkeva nuoli, kuten alla olevassa kuvassa.
Muuttuva Vastus: Toimintaperiaate ja rakenne
kun käytämme termiä muuttuva vastus, se tarkoittaa, että puhumme oletuksena lineaarisista vastuksista. Lineaariset vastukset, kuten tiedämme, ovat niitä vastuksia, joiden vastus pysyy vakiona, vaikka jännite ja virta sen läpi muuttuu. Jännite ja virta noudattavat Ohmin lakia ja ovat verrannollisia toisiinsa.
tyypillisessä muuttuvassa vastuksessa on 3 päätettä. Kolmesta kaksi on kiinteitä päätteitä resistiivisen radan päissä. Terminaalit on valmistettu johtavasta metallista. Toinen pääte on liikkuva pääte, joka tunnetaan useimmiten nimellä pyyhkijä. Se on asema tämän terminaalin resistiivinen radalla, joka päättää vastus muuttujan vastus.
näillä vastuksilla on erilainen vastusarvo, eli niiden vastusarvot voidaan säätää eri arvoihin, jotta saadaan tarvittava virran ja/tai jännitteen säätö.
tätä varten laitteen kahden kiinteän napanauhan väliin asetetaan resistiivinen liuska, jonka yli saadaan liukumaan liikuteltava kolmas pääte.
muista vastuksen perusteet; materiaalin vastus on suoraan verrannollinen materiaalin pituuteen. Kyllä, juuri sitä käytetään täällä.
resistiiviselle nauhalle (kaaren muotoinen raita) sijoitettu nuoli ilmaisee pyyhkimen päätelaitteen nykyisen sijainnin. Oletetaan, että pyyhin on sijoitettu asentoon ” a ” {kuva 5(a)}, voimme sanoa, että se jakaa resistiivisen radan kahteen eri pituiseen raitaan, terminaalista 1 pisteeseen A ja toinen raita on pisteestä A terminaaliin 3. Meidän painopiste on toinen pituus, koska se on mitä päättää lähtö vastus. Kun siirrämme pyyhkimen kohti terminaalia 3, näemme, että tehollinen pituus pienenee. Miten siis käy potin tarjoamalle vastukselle? Se vähenee.
resistiivinen liuska voidaan säätää myös suoraksi ja pyyhintä tässä tapauksessa kutsutaan liukusäätimeksi. Sen asentoa ei voida nähdä eikä vahvistaa , minkä vuoksi tarvitaan pysähtymismekanismi ylilyönnin estämiseksi.
siksi tyypillisen muuttuvan vastuksen pääosa on resistiivinen materiaali. Resistiivinen materiaali voi olla jompaakumpaa seuraavista tyypeistä:
- hiilen koostumus: yksi yleisimmistä tyyppi, tämä materiaali on valmistettu hiilirakeista. Sen edullisuus, kohtuullisen hiljainen melu ja vähäisempi kuluminen kuin muut materiaalit tekivät siitä suositun valmistajien keskuudessa. Niiden epätarkkuudet kuitenkin johtavat siihen, että tekijät etsivät muita vaihtoehtoja.
- Lanka haava – eristävä substraatti haavoitetaan nichrome-langalla. Niitä käytetään enimmäkseen suuritehoisissa sovelluksissa, niillä on pitkä käyttöikä ja ne ovat tarkkoja. Niiden ainoa haittapuoli on, että niiden resoluutio on rajallinen.
- sähköä johtava muovi: erottelukykynsä vuoksi niitä käytetään usein huippuluokan äänisovelluksissa. Niiden käyttö on vähäistä, koska ne ovat todella kalliita, ja niitä voidaan käyttää vain pienitehoisissa sovelluksissa.
- Cermet: erittäin stabiili materiaalityyppi, sillä on alhainen lämpötilakerroin ja se kestää hyvin lämpötilaa. Sillä on kuitenkin lyhyt käyttöikä ja se voi polttaa taskuun reiän.
nyt kun toimintaperiaatteesta on keskusteltu, tarkastellaan muuttujan vastuksen ominaisuuksia.
muuttuvan vastuksen ominaisuudet
muuttuvan vastuksen tärkein ominaisuus on liikkuvan päätelaitteen mekaanisen sijainnin ja vastussuhteen suhde. Se on merkitty vastus sen kartio. Useimmiten merkitään kahta kartio-tyyppiä, nimittäin lineaarinen ja logaritminen kartio. Lineaarinen kartio osoittaa, että näiden kahden välinen suhde on lineaarinen, eli vastussuhde on suoraan verrannollinen mekaaniseen asentoon. Tämä kun piirretään kuvaajaan, on suora viiva, jonka kaltevuus on vakio.
toinen kartio on logaritminen kartio. Tällöin mekaanisen asennon ja vastussuhteen välinen suhde on logaritminen, kun sitä piirretään kaavioon. Vastukset tämäntyyppisen kartio käytetään enimmäkseen audio control.
muuttuva vastus on toinen tärkeä ominaisuus, joka pitää tietää ennen kuin valitsee vastuksen tiettyyn sovellukseen. Se tunnetaan resoluutiona vastus. Resoluutio on vain pienin vastuksen arvo, jonka kautta muuttuva vastus muuttuu. Muuttuva vastus resoluutio 0,005 tarkoittaa, että pienin arvo, jolla vastus muuttuu on 0,005 ohmia. Korkea resoluutio on muuttuvan vastuksen suotuisa ominaisuus.
nyt kun on keskusteltu muuttujan vastuksen pääpiirteistä, katsotaan nyt muuttujan vastuksen tyyppejä.
muuttuva vastus – tyypit
muuttuvan vastuksen kytkentä ja käyttötarkoitus piirissä määrittää muuttuvan vastuksen tyypin. Suosittuja säätövastustyyppejä ovat:
Potentiometri:
kun kaikkia kolmea päätettä käytetään piirissä ja lähtöjännite otetaan liikkuvasta päätelaitteesta, muuttuva vastus tunnetaan potentiometrinä. Se näyttää jännitteenjakaja piiri, kuten alla.
tässä kaksi kiinteää päätettä on kytketty jännitelähteen poikki. Tämä tarkoittaa, että koko resistiivisen radan jännitehäviö on vain yhtä suuri kuin jännitelähde. Ulostulopiiri on kytketty liikkuvan terminaalin poikki. Näin ohjaamalla / muuttamalla liikkuvan terminaalin asentoa voimme muuttaa vastusta ja siten jännitettä kuorman yli.
Tätä käytetään erityisesti piireissä, joissa tarvitaan jännitteen säätöä.
resistiivinen rata voi olla kaaren muotoinen tai se voi olla suora. Se on tämä ominaisuus, joka päättää geometria potentiometri.
piirikaavion potentiometri on esitetty alla olevan kuvan mukaisesti.
reostaatti : kun virtapiirissä käytetään säätövastusta, sitä kutsutaan reostaatiksi. Tässä käytetään yhtä kiinteistä päätelaitteista ja liikkuvaa päätettä. Kolmas kiinteä pääte jää käyttämättä. Tällä tavalla kytkeminen auttaa vähentämään tai lisäämään virtaa piirin läpi vain muuttamalla liikkuvan pyyhkimen asentoa. Kun vastus muuttuu, nykyinen muuttuu kääntäen. Eli jos vastus kasvaa, virtapiirin läpi kulkeva virta vähenee.
koska näiden vastusten on kuljetettava merkittävä määrä virtaa, niiden on oltava mekaanisesti riittävän vahvoja käsittelemään niiden läpi virtaavan virran vaihteluita. Siksi Lanka-haavan resistiivinen materiaali on yleisin valinta, kun muuttuva vastus käytetään reostat.
voimme liittää minkä tahansa kolmen päätemuuttujan vastuksen (lähinnä potentiometrin) myös reostaatiksi. Se tehdään kytkemällä toinen käyttämätön kiinteä pääte ja liikkuva pääte yhteen, yhdeksi päätelaitteeksi.
reostaattia esittää kuvassa näkyvä tunnus:
- esiasetukset: esiasetettu muuttuva vastus on mikro versio muuttuva vastus ja on kolme jalkaa tai terminaalit. Se voidaan asentaa suoraan piirille ja enimmäkseen sen arvoa säädetään vain kerran piirin kalibrointiprosessin aikana. Siinä on vastukseen kiinnitetty säädettävä ruuvi, jota säädetään ruuvikuljettimella halutun vastuksen saamiseksi. Vastus vaihtelee tässä logaritmisesti.
esiasetusta esittää alla olevassa kuvassa näkyvä symboli:
säädettävien vastusten sovelluksia
säädettävien vastusten sovelluksia käytetään useimmiten silloin, kun tarvitaan jännitteen säätöä ja virran rajoittamista. Sovelluksissa, joissa jännitteen säätö on tarpeen, potentiometrit ovat edullisia niiden yhteys sopii samaan. Tässä jännitelähde on kytketty koko resistiivinen radalla, joka on se on kytketty poikki kaksi kiinteää terminaalia. Kuormituspiiri on kytketty pyyhkimen päätelaitteeseen. Kun resistiivisen radan resistanssi muuttuu, kuormituksessa oleva jännite muuttuu.
muissa käyttökohteissa, joissa virtaa rajoitetaan, käytetään reostaatteja. Tässä
vastusradan toinen pää ja pyyhkimen pääte on kytketty piiriin siten, että vastuksen läpi kulkeva virta rajoittaa pyyhkimen kontaktin asentoa vastusradalla. Kun pyyhkimen kontakti liukuu pois vastusradan kytketystä päästä, vastuksen resistiivinen arvo kasvaa ja virta menee piirin läpi.
esiasetukset on useimmiten asennettu kalibrointipiireihin. Säätövastuksia löytyy myös ääniohjauksesta, televisiosta, Liikkeenohjauksesta, antureista, laskutoimituksesta, kodin sähkölaitteista, oskillaattoreista, antureista jne.