változó ellenállás-munka, Építés, típusok & Alkalmazások
az elektromos áramkör egyik kritikus darabja, az ellenállás a leginkább jelen lévő elektronikus alkatrész. Széles fajtákban kapható, ezek az ellenállások különböző alkalmazásokban használhatók. Az ellenállásokat széles körben rögzített és változó ellenállásokként osztályozzák, az általuk kínált ellenállási érték típusa szerint. Ebben a cikkben a változó ellenállásokról, annak meghatározásáról, típusairól és felhasználásáról fogunk beszélni. Kezdjük!
mi az a változó ellenállás?
a változó ellenállás az ellenállás típusa, amely az ellenállás széles skáláját kínálva szabályozott módon megváltoztatja az áram áramlását. A változó ellenállás ellenállásának növekedésével az áramkörön átáramló áram csökken és fordítva. Azt is fel lehet használni, hogy ellenőrizzék a feszültséget az eszközök között egy áramkör is. Ezért azokban az alkalmazásokban, ahol áramszabályozásra vagy feszültségszabályozásra van szükség, az ilyen típusú ellenállások hasznosak. Az 1. ábra néhány valós életű változó ellenállást mutat.
szimbolikus ábrázolás
a változó ellenállást egy cikk-cakk vonal és egy nyíl ábrázolja rajta (vagy felette), mint az alábbi ábrán látható.
Változó Ellenállás: Működési elv és felépítés
amikor a változó ellenállás kifejezést használjuk, ez azt jelenti, hogy alapértelmezés szerint lineáris ellenállásokról beszélünk. Lineáris ellenállások, mint tudjuk, azok az ellenállások, amelyek ellenállása állandó marad, még akkor is, ha a feszültség és az áram változik. A feszültség és az áram Ohm törvényét követi, és arányos egymással.
egy tipikus változó ellenállásnak 3 csatlakozója van. A három közül kettő rögzített kapocs az ellenálló vágány végén. A terminálok vezető fémből készülnek. A másik terminál egy mozgó terminál, többnyire ablaktörlő néven ismert. Ez a terminál helyzete az ellenállási pályán, amely meghatározza a változó ellenállás ellenállását.
ezek az ellenállások eltérő ellenállási értéket kínálnak, ami azt jelenti, hogy ellenállási értékeik különböző értékekre állíthatók be, hogy biztosítsák az áram és/vagy feszültség szükséges szabályozását.
ehhez az eszköz két rögzített kivezetése közé egy ellenállócsíkot helyezünk, egy harmadik, mozgatható kivezetést, amely ezen a szalagon átcsúszik.
emlékezzünk az ellenállás alapjaira; az anyag ellenállása egyenesen arányos az anyag hosszával. Igen, pontosan ezt használják itt.
az ellenálló szalagra (ív alakú vágányra) helyezett nyíl jelzi az ablaktörlő terminál aktuális helyzetét. Tegyük fel, hogy az ablaktörlő az “a”helyzetbe kerül{5.ábra(a)}, azt mondhatjuk, hogy az ellenálló vágányt két különböző hosszúságú vágányra osztja, az 1. kapocstól az a pontig, a másik vágány pedig az a ponttól a 3. kapocsig. Fókuszpontunk a második hosszúság, mivel ez határozza meg az ellenállás kimenetét. Ahogy az ablaktörlőt a 3. terminál felé mozgatjuk, látjuk, hogy a tényleges hossz csökken. Tehát mi fog történni a pot által kínált ellenállással? Ez csökkenni fog.
az ellenállósáv egyenes módon is lefektethető, az ablaktörlőt ebben az esetben csúszkának nevezzük. Helyzete nem látható vagy megerősíthető , ezért a túlforgatás megakadályozása érdekében be kell építeni egy leállító mechanizmust.
ezért egy tipikus változó ellenállás fő része az ellenálló anyag. Az ellenálló anyag a következő típusok bármelyike lehet:
- Szénösszetétel: az egyik leggyakoribb típus, ez az anyag széngranulátumból készül. Alacsony költsége, ésszerűen alacsony zajszintje és kisebb kopása, mint más anyagoknak, népszerűvé tette a gyártók körében. Működési pontatlanságuk azonban arra készteti a gyártókat, hogy más alternatívákat keressenek.
- huzal feltekercselve-egy szigetelő hordozót nikróm huzal tekercsel. Leginkább nagy teljesítményű alkalmazásokban használják, hosszú élettartamúak és pontosak. Az egyetlen hátrányuk, hogy korlátozott felbontásúak.
- vezetőképes műanyag: felbontása miatt gyakran használják őket csúcskategóriás audio alkalmazásokban. Használatuk korlátozott, mivel nagyon költségesek, és csak alacsony fogyasztású alkalmazásokban használhatók.
- Cermet: nagyon stabil anyag, alacsony hőmérsékleti együtthatóval rendelkezik, és nagyon ellenáll a hőmérsékletnek. Azonban rövid az élettartama, és lyukat égethet a zsebében.
most, hogy megvitatták a működési elvet, vessünk egy pillantást a változó ellenállás jellemzőire.
változó ellenállás jellemzők
a változó ellenállás legfontosabb jellemzőjét a mozgó terminál mechanikai helyzete és az ellenállási arány közötti kapcsolat adja. Az ellenálláson kúpként van jelölve. Leginkább két kúpos típus van jelölve, nevezetesen a lineáris és a logaritmikus kúp. A lineáris kúposság azt jelzi, hogy a kettő közötti kapcsolat lineáris, vagyis az ellenállási arány közvetlenül arányos lesz a mechanikai helyzettel. Ez, ha rajzolt egy grafikon, lesz egy egyenes vonal egy állandó lejtőn.
a kúp másik típusa a logaritmikus kúp. Ez azt jelenti, hogy a mechanikai helyzet és az ellenállási arány közötti kapcsolat logaritmikus, ha grafikonon ábrázoljuk. Az ilyen típusú kúpos ellenállásokat leginkább az audio vezérlésben használják.
a változó ellenállásnak van egy másik fontos jellemzője, amelyet tudnia kell, mielőtt egy ellenállást választana egy adott alkalmazáshoz. Az ellenállás felbontása néven ismert. A felbontás nem más, mint az ellenállás legkisebb értéke, amelyen keresztül a változó ellenállás megváltozik. A 0,005 felbontású változó ellenállás azt jelenti, hogy az ellenállás változásának legkisebb értéke 0,005 ohm. A nagy felbontás a változó ellenállás kedvező jellemzője.
most, hogy megvitattuk a változó ellenállás főbb jellemzőit, nézzük meg most a változó ellenállás típusait.
változó ellenállás-típusok
a változó ellenállás csatlakoztatása és célja egy áramkörben meghatározza a változó ellenállás típusát. A változó ellenállások népszerű típusai közül néhány:
potenciométer:
ha mind a három kapcsot egy áramkörben használják, és a kimeneti feszültséget a mozgó terminálból veszik, a változó ellenállás potenciométerként ismert. Úgy néz ki, mint egy feszültségosztó áramkör, az alábbiak szerint.
itt a két rögzített terminál egy feszültségforráson keresztül csatlakozik. Ez azt jelenti, hogy a feszültségesés az egész ellenállási pályán nem más, mint egyenlő a feszültségforrással. A kimeneti áramkör a mozgó terminálon keresztül csatlakozik. Így a mozgó terminál helyzetének szabályozásával/ megváltoztatásával megváltoztathatjuk az ellenállást, így a terhelés feszültségét.
ezt különösen olyan áramkörökben használják, ahol feszültségszabályozásra van szükség.
az ellenállási pálya lehet ív alakú vagy lehet egyenes. Ez a tulajdonság határozza meg a potenciométer geometriáját.
a kapcsolási rajz potenciométerét az alábbi ábra mutatja.
reosztát : ha egy áramkörben változó ellenállást használnak az áramáramlás szabályozására, akkor azt reosztátnak nevezik. Itt az egyik rögzített terminált és a mozgó terminált használják. A harmadik rögzített terminál kihasználatlan marad. Az ilyen módon történő csatlakozás segít csökkenteni vagy növelni az áramot az áramkörön keresztül a mozgó ablaktörlő helyzetének megváltoztatásával. Az ellenállás változásával az áram fordítottan változik. Vagyis ha növekszik az ellenállás, az áramkörön keresztüli áram csökken.
mivel ezeknek az ellenállásoknak jelentős mennyiségű áramot kell hordozniuk, mechanikailag elég erősnek kell lenniük ahhoz, hogy kezeljék a rajtuk átáramló áram változásait. Ezért a huzaltekercselt ellenálló anyag a leggyakoribb választás, ha változó ellenállást használnak reosztátként.
bármely három terminális változó ellenállást (többnyire potenciométert) reosztátként is csatlakoztathatunk. Ez úgy történik, hogy a másik fel nem használt rögzített terminált és a mozgó terminált összekapcsolják, egyetlen terminálként.
a reosztátot az ábrán látható szimbólum képviseli:
- előbeállítások: az előre beállított változó ellenállás A változó ellenállás mikro változata, amelynek három lába vagy kivezetése van. Közvetlenül az áramkörre szerelhető, értékét többnyire csak egyszer állítják be az áramkör kalibrálási folyamata során. Az ellenálláshoz egy állítható csavar van rögzítve, amelyet csavarhúzóval állítanak be a kívánt ellenállás eléréséhez. Az ellenállás itt logaritmikusan változik.
az előre beállított értéket az alábbi ábrán látható szimbólum képviseli:
a változó ellenállások
a változó ellenállásokat leginkább ott használják, ahol feszültségszabályozásra és áramkorlátozásra van szükség. Azokban az alkalmazásokban, ahol feszültségszabályozásra van szükség, a potenciométereket részesítik előnyben, mivel csatlakozásuk ezekhez megfelel. Itt a feszültségforrás az ellenállási pályán keresztül van csatlakoztatva, vagyis a két rögzített terminálon keresztül van csatlakoztatva. A terhelési áramkör itt az ablaktörlő terminálján keresztül van csatlakoztatva. Amint az ellenállási pálya ellenállása megváltozik, a terhelés feszültsége megváltozik.
más alkalmazásokban, ahol az áramot korlátozni kell, reosztátokat használnak. Itt
az ellenállási pálya egyik vége és az ablaktörlő terminál össze van kötve az áramkörrel, úgy, hogy az ellenálláson keresztüli áram az ablaktörlő érintkezőjének az ellenállási pályán való helyzetének megfelelően korlátozza. Amint az ablaktörlő érintkező elcsúszik az ellenállási pálya csatlakoztatott végétől, az ellenállás ellenállási értéke növekszik, és az áram az áramkörön keresztül csökken.
az előre beállított értékek többnyire kalibrációs áramkörökbe vannak szerelve. A változó ellenállások megtalálhatók az Audio vezérlésben, a televízióban, a Mozgásvezérlésben, az átalakítókban, a számításokban, az otthoni elektromos készülékekben, az Oszcillátorokban, az érzékelőkben stb.