instelbare weerstand, constructie, Types & toepassingen
een van de kritische stukken in een elektrisch circuit, de weerstand is de meest alomtegenwoordige elektronische component. Verkrijgbaar in grote variëteiten, kunnen deze weerstanden in verschillende toepassingen worden gebruikt. Weerstanden worden in grote lijnen geclassificeerd als vaste en variabele weerstanden, afhankelijk van het type weerstandswaarde die ze bieden. Hier, in dit artikel zullen we bespreken over variabele weerstanden, de definitie, types en toepassingen. Laten we beginnen!
Wat is een instelbare weerstand?
een instelbare weerstand is het type weerstand dat de stroomstroom op een gecontroleerde manier verandert door een breed scala aan weerstanden aan te bieden. Naarmate de weerstand toeneemt in de variabele weerstand neemt de stroom door het circuit af en omgekeerd. Ze kunnen ook worden gebruikt om de spanning over apparaten in een circuit te regelen. Daarom zijn deze weerstanden handig in toepassingen waar stroomregeling of spanningsregeling nodig is. Figuur 1 toont een aantal real life variabele weerstanden.
symbolische weergave
de variabele weerstand wordt weergegeven door een zig-zag lijn en een pijl er overheen (of erboven), zoals in de afbeelding hieronder.
Instelbare Weerstand: Werkingsprincipe en constructie
wanneer we de term variabele weerstand gebruiken, betekent dit dat we standaard over lineaire weerstanden spreken. Lineaire weerstanden, zoals we weten, zijn weerstanden waarvan de weerstand constant blijft, zelfs wanneer de spanning en stroom erdoor verandert. De spanning en stroom volgen de wet van ohm en zijn evenredig met elkaar.
een typische variabele weerstand heeft 3 aansluitingen. Van de drie zijn er twee vaste terminals aan de uiteinden van een resistieve Baan. De terminals zijn gemaakt van geleidend metaal. De andere terminal is een bewegende terminal, meestal bekend als de wisser. Het is de positie van deze terminal op het resistieve spoor dat de weerstand van de variabele weerstand bepaalt.
deze weerstanden bieden een andere weerstandswaarde, wat betekent dat hun weerstandswaarden op verschillende waarden kunnen worden ingesteld om de noodzakelijke regeling van stroom en/of spanning te bieden.
hiervoor wordt tussen twee vaste aansluitpunten van het apparaat een resistieve strip geplaatst, terwijl een derde, een beweegbare, over deze strip glijdt.
herinner uw basis van weerstand; de weerstand van een materiaal is recht evenredig met de lengte van het materiaal. Ja, dat is precies wat hier wordt gebruikt.
de pijl geplaatst op de resistieve strook (boogvormig spoor), geeft de huidige positie van de wisseraansluiting aan. Laten we aannemen dat de wisser op positie “a”(figuur 5 (A)} wordt geplaatst, kunnen we zeggen dat het het resistieve spoor verdeelt in twee sporen van verschillende lengtes, van terminal 1 naar punt A en het andere spoor is van punt a naar terminal 3. Ons focuspunt is de tweede lengte, want dat is wat de output van de weerstand bepaalt. Als we de wisser naar terminal 3 verplaatsen, zien we dat de effectieve lengte afneemt. Wat gebeurt er dan met het verzet van de pot? Het zal afnemen.
de resistieve strip kan ook recht worden gelegd en de wisser wordt in dit geval een schuifregelaar genoemd. De positie ervan kan niet worden gezien of bevestigd , daarom moet een stopmechanisme worden geïntegreerd om overrotatie te voorkomen.
daarom is het grootste deel van een typische variabele weerstand het resistieve materiaal. Het resistieve materiaal kan een van de volgende types zijn:
- koolstofsamenstelling: een van de meest voorkomende soorten, dit materiaal is gemaakt van koolstofkorrels. De lage kosten, redelijk laag geluidsniveau en minder slijtage dan andere materialen maakte het populair onder de fabrikanten. Echter, hun onnauwkeurigheden van de werking leiden tot de makers op zoek naar andere alternatieven.
- draadgewonden-een isolerend substraat wordt gewikkeld door nichroomdraad. Ze worden meestal gebruikt in toepassingen met een hoog vermogen, hebben een lange levensduur en zijn nauwkeurig. Hun enige nadeel is dat ze een beperkte resolutie hebben.
- geleidend plastic: vanwege zijn resolutie worden ze vaak gebruikt in high-end audiotoepassingen. Het gebruik ervan is beperkt omdat ze erg duur zijn en alleen in toepassingen met een laag vermogen kunnen worden gebruikt.
- Cermet: een zeer stabiel type materiaal, het heeft een lage temperatuurcoëfficiënt en is zeer bestand tegen temperatuur. Het heeft echter een korte levensduur en kan een gat in je zak branden.
nu het werkingsprincipe is besproken, laten we eens kijken naar de kenmerken van een variabele weerstand.
Variabele weerstand kenmerken
het belangrijkste kenmerk van een variabele weerstand wordt gegeven door de relatie tussen de mechanische positie van de bewegende terminal en de weerstandsverhouding. Het is gemarkeerd op de weerstand als zijn taper. Meestal zijn twee soorten taper gemarkeerd, namelijk lineaire en logaritmische taper. Lineaire conus geeft aan dat de relatie tussen de twee lineair is, wat betekent dat de weerstandsverhouding recht evenredig is met de mechanische positie. Dit wanneer getekend in een grafiek, zal een rechte lijn met een constante helling hebben.
het andere type conus is de logaritmische conus. Dit betekent dat de relatie tussen de mechanische positie en de weerstandsverhouding logaritmisch is, wanneer uitgezet in een grafiek. De weerstanden met dit type taper worden meestal gebruikt in audio control.
er is nog een ander belangrijk kenmerk van een variabele weerstand dat men moet weten voordat men een weerstand kiest voor een specifieke toepassing. Het staat bekend als de resolutie van de weerstand. De resolutie is niets anders dan de kleinste waarde van weerstand waardoor een variabele weerstand verandert. Een variabele weerstand met een resolutie 0.005 betekent, dat de kleinste waarde waarmee de weerstand verandert 0.005 ohm is. Een hoge resolutie is een gunstige eigenschap van een variabele weerstand.
nu we de belangrijkste kenmerken van de variabele weerstand hebben besproken, laten we nu eens kijken naar de types van variabele weerstand.
Variable Resistor-Types
de aansluiting en het doel van een variable resistor in een circuit bepalen het type variable resistor. Enkele van de populaire types van instelbare weerstanden zijn:
Potentiometer:
wanneer alle drie de aansluitingen in een circuit worden gebruikt en de uitgangsspanning van de bewegende terminal wordt genomen, wordt de instelbare weerstand een potentiometer genoemd. Het ziet eruit als een spanningsdeler circuit, zoals hieronder getoond.
hier worden de twee vaste aansluitingen over een spanningsbron verbonden. Dit betekent dat de spanningsval over de hele resistieve spoor, is niets anders dan gelijk aan de spanningsbron. Het uitgangscircuit is aangesloten over de bewegende terminal. Op deze manier, door het regelen/ veranderen van de positie van de bewegende terminal, kunnen we de weerstand en dus de spanning over de belasting te veranderen.
dit wordt met name gebruikt in schakelingen waar spanningsregeling nodig is.
het resistieve spoor kan een boogvorm hebben of een rechte. Het is deze eigenschap die de geometrie van een potentiometer bepaalt.
de potentiometer in een schema wordt weergegeven zoals weergegeven in onderstaande figuur.
reostaat: wanneer een instelbare weerstand wordt gebruikt in een circuit om de stroomstroom te regelen, wordt deze reostaat genoemd. Hier wordt een van de vaste terminals en de bewegende terminal gebruikt. De derde vaste terminal blijft ongebruikt. Op deze manier verbinden helpt om de stroom door het circuit te verminderen of te verhogen door alleen de positie van de bewegende wisser te veranderen. Als de weerstand verandert, verandert de stroom omgekeerd. Dat wil zeggen, als er een toename van de weerstand is, zal de stroom door het circuit afnemen.
omdat deze weerstanden een aanzienlijke hoeveelheid stroom moeten dragen, moeten ze mechanisch sterk genoeg zijn om variaties in stroomdoorstroming te kunnen verwerken. Daarom is draadgewonden resistief materiaal de meest voorkomende keuze wanneer variabele weerstand wordt gebruikt als een reostaat.
we kunnen elke drie terminale variabele weerstanden (meestal potentiometer) ook als reostaat verbinden. Het wordt gedaan door de bedrading van de andere ongebruikte vaste terminal en de bewegende terminal samen, als een enkele terminal.
de reostaat wordt weergegeven door het symbool in figuur:
- Presets: een preset variabele weerstand is de micro-versie van een variabele weerstand en heeft drie poten of terminals. Het kan direct op het circuit worden gemonteerd en meestal wordt de waarde slechts één keer aangepast tijdens het kalibratieproces van het circuit. Het heeft een verstelbare schroef bevestigd aan de weerstand, die wordt aangepast met behulp van een schroevendraaier, om de gewenste weerstand te krijgen. De weerstand varieert hier op een logaritmische manier.
de voorinstelling wordt weergegeven door een symbool in onderstaande figuur:
toepassingen van instelbare weerstanden
instelbare weerstanden worden meestal gebruikt wanneer spanningsregeling en stroombegrenzing nodig zijn. In toepassingen waar spanningsregeling nodig is, hebben de potentiometers de voorkeur omdat hun verbinding voor hetzelfde geschikt is. Hier is de spanningsbron aangesloten over het resistieve spoor dat het is aangesloten over de twee vaste terminals. Het laadcircuit hier is aangesloten over de ruitenwisser terminal. Als de weerstand van het resistieve spoor verandert, verandert de spanning over de belasting.
in andere toepassingen waar stroom beperkt moet worden, worden reostaten gebruikt. Hier
worden één uiteinde van de weerstandsspoor en de wisseraansluiting met het circuit verbonden, zodat de stroom door de weerstandsgrens wordt bepaald volgens de positie van het wissercontact op de weerstandsspoor. Naarmate het wissercontact van het aangesloten uiteinde van het weerstandsspoor wegschuift, neemt de resistieve waarde van de weerstand toe en daalt de stroom door het circuit.
Presets worden meestal gemonteerd in kalibratiecircuits. Variabele weerstanden zijn ook te vinden in Audio control, televisie, Motion control, Transducers, berekeningen, Huishoudelijke Elektrische Apparaten, oscillatoren, sensoren etc.