webdonsk.ruКак сделать спаренный переменный резистор
Добавил пользователь Владимир З. Обновлено: 10.09.2024
Правило 1. Сопротивление двух резисторов, один из которых обладает большим сопротивлением, а другой малым, соединенных между собой последовательно (параллельно), приблизительно равно большему (меньшему) из двух сопротивлений.
Правило 2. Допустим, вы хотите узнать, чему равно сопротивление двух параллельно соединенных резисторов, обладающих сопротивлением 5 и 10 кОм. Если вообразить, что резистор сопротивлением 5 кОм представляет собой параллельное соединение двух резисторов сопротивлением 10 кОм, то схема будет представлена параллельным соединением трех резисторов с сопротивлением 10 кОм. Так как сопротивление одинаковых параллельно соединенных резисторов равно 1/n -й части сопротивления одного из них, то ответ в нашей задаче будет 10 кОм/3, или 3,33 кОм.
Делаю лабораторный блок питания, впаял переменный резистор 10кОм, но при прокрутке очень тяжело выставить нужное напряжение. Нужно ставить многооборотный, но сейчас нет возможности его достать. Что если припаять паралельно 2 обычных переменных резистора?, станет лучше?
Не параллельно, а последовательно. Один на 9 кОм - "Грубо" и второй на 1 кОм - "Точно". И еще один - на 100 Ом - "Прецизионно"))
Через верньер. Хотя не понимаю зачем такая точность. У меня аналогичная самоделка и все прекрасно выставляется.
Сдвоенный + обычный раз в 10 меньшего сопротивления.
"Подрезисторы" сдвоенного включаешь последовательно в противофазе. Их движки подключаешь к к крайним выводам обычного.
Аркаша Высший разум (490982) Ну знаешь.. Из чего попало нормальные вещи не делают ! Но даже имея 2 одинаковых резистора (если 10 кОм впринципе подходят) вполне рабочий 2й вариант. Но НЕ В ПАРАЛЛЕЛЬ?
Можешь придумать червячную передачу, но это не лучший способ. Намного удобнее и точнее - два резистора последовательно. Один грубый (с большим диапазоном), другой для точной подстройки (с диапазоном в N раз меньше).
Нужно выбирать более качественный резистор. Например в блоке настройки старых советских настольных УКВ-радиоприемников очень хороший стоял. К нему можно сделать ручку настройки большого диаметра. Это уже упростит задачу.
Во вторых, если у тебя цифровой вольтметр, учти, что обязательно выводить напряжение в нули надо очень редко. Многие устройства нормально работают при +-10% колебаниях напряжения.
В третьих. Сейчас механические резисторы уходят в прошлое, вместо них используются источники опорного напряжения на основе АЦП и микроконтроллеров, где можно стразу установить точное значение кнопками или из встроенной памяти.
Переменный резистор (реостат) — электрический аппарат, изобретённый Иоганном Христианом Поггендорфом, служащий для регулировки и получения требуемой величины сопротивления… Ну и бла-бла-бла… В двух словах, речь пойдет о том как, из подстроечного многооборотного резистора сделать полноценный переменный с возможностью крепления на панели прибора.
В радиолюбительской природе существует три типа переменных резисторов — однооборотные, многооборотные и ползунковые. О ползунковых здесь больше не будет сказано ни слова. Как понятно из определения первые могут вращаться всего на один оборот, если точнее где-то на 270°, то вторые на величину более 1-го оборота. Однооборотные резисторы применяют там, где не особо критична величина сопротивления от положения вала резистора, многооборотные естественно там, где критично. Посмотрим примеры.
Пример 2. Аналого- цифровое преобразование (АЦП) на микроконтроллере (МК). Примем, что переменный резистор работает как делитель напряжения, МК преобразовывает входящее в него напряжение в цифровую информацию величиною 10 бит, а что бы было понятнее, преобразовывает напряжение в диапазоне, пусть будет, 0 — 5 В в числовое значение 0 — 1023. Проведем расчет как в примере 1. Разделим количество наших значений АЦП 1024 (0 в цифровом мире всегда учитывается, поэтому значений у нас 1024) на 270°. Получили примерно 3,8. То есть, при повороте вала резистора на 1° значение АЦП изменяется почти на 4 значения! Вся ваша точность 10 битного АЦП сводится на НЕТ. Вот тут и делаем вывод, что однооборотный переменный резистор нам не подходит. А возьмем, к примеру, резистор на 10 оборотов и посмотрим. 10 оборотов — это 3600°, делим 1024 на 3600 и получаем 0,28. То есть, при повороте вала резистора на 1° значение АЦП изменится на 0,28 (для справки, значение АЦП всегда целая величина и никаких сотых и десятых некогда не будет, это только для примера). Для изменения значения АЦП на одну единицу необходимо повернуть вал на 3,5°.
Я думаю, что из выше приведенных примеров понятно, какой резистор необходимо применять в сложившейся ситуации. Если с цифрами все ясно, то слова АЦП и LM317 можете спросить у дяди google.
Существует еще одна классификация резисторов с изменяемыми параметрами: собственно переменный и подстроечный. Сразу оговорюсь, что в дальнейшем в этой статье я буду рассматривать многооборотный резистор. Так вот, подстроечный резистор маленький и устанавливается, в большинстве случаев, на плату. Настройка производится отверткой и при нормальной эксплуатации прибора его никто не трогает.
На картинке выше показан самый распространенный многооборотный подстроечник. Его цена составляет примерно 0,3$. А вот чистокровные переменные резисторы отличаются габаритами, имеют крепеж для монтажа на панель и в большинстве случаев соединяются с платой проводами.
У таких резисторов, по сравнению с подстроечными, больше мощность, ресурс и есть возможность установки ручки-крутилки. А цена составляет примерно 2,8$. Для постоянного изменения параметров необходимо использовать именно переменный резистор. Но если его не оказалось под рукой, смущает цена, да и не часто то я его крутить буду… Можно сделать из подстроечного переменный.
Найденные в интернете такие самоделки меня не впечатлили. А припаяться к латунному валу подстроечника меня совсем убило, так можно и со старту ресурс к нулю свести. Решил сделать по-своему. За основу взял небольшой однооборотный переменник отечественного производства:
Мне очень повезло, вал и ползунок не склепаны между собой. Из всего этого мне понадобится только крепежный фланец с резьбой и валом. Сперва спиливаем у фланца лишнее, делаем две параллельные грани:
Это чудо изделие я сделал для своего опытного образца AURORA. Nixie clock. First step. Уж очень мне надоело крутить резистор отверткой. На этом все.
Регулировка громкости звуковой системы, фиксация положения пальца на сенсорном экране и определение появления в автомобиле человека – вот всего лишь несколько примеров использования переменных резисторов в повседневной жизни. Возможность изменять сопротивление – это возможность взаимодействовать, поэтому переменные резисторы можно найти во множестве вещей. (Всё, что необходимо знать о постоянных резисторах, описано в предыдущей статье).
Принципы одинаковы, но способов разделения напряжения существует довольно много. Рассмотрим, что лежит в основе верньеров, реостатов, мембранных потенциометров, резистивных сенсорных экранов, а также датчиков изгиба и растяжения.
Потенциометры, по сути – это делители напряжения. Это метод разделения заданного напряжения на меньшие значения. Согласно схеме, у потенциометра (серый) есть три точки соединения. Средняя – переменная (обозначена стрелкой), и она контактирует с материалом резистора внутри где-то в одной из точек протяжённого резистора.
Напряжение между регулируемой точкой и одной из оставшихся (концов резистора) определяется сопротивлением между ними. Если соединены только две точки, тогда у нас получится переменный резистор, или реостат.
На фото – потенциометр с цилиндрической поворотной ручкой. Круглая пластиковая ручка громкости на вашей звуковой системе прячет один из таких потенциометров. Обратите внимание на три контакта, из которых средний соединён с переменной точкой. На фото изображён новый потенциометр. А вот статья о том, как я использовал такое устройство на усилителе, сделанном из банки из-под арахисового масла.
У потенциометров может быть линейный или логарифмический диапазон сопротивления. Линейный означает, что при повороте ручки сопротивление меняется линейно. Если повернуть её на четверть, сопротивление изменится на четверть.
Но если так будет с ручкой громкости, нашим ушам покажется, что громкость растёт слишком быстро; так происходит из-за особенностей восприятия звуков мозгом. Поэтому для ручки громкости лучше использовать потенциометр, чьё сопротивление меняется логарифмически. На графике показано, как меняется громкость при повороте ручки, как для линейного, так и для логарифмического потенциометра. Некоторые потенциометры обеспечивают лишь псевдо-логарифмический рост, и они дешевле тех, что дают настоящий логарифм. Они состоят из двух линейных частей, встречающихся на 50% поворота. Их работа также отражена на графике.
Логарифмическое поведение достигается изменением формы резистивного элемента – его ширина меняется по всей длине. Поэтому потенциометры часто делят на линейно сужающиеся и логарифмически сужающиеся.
Ещё одна разновидность потенциометра – подстроечное сопротивление, или триммер. Они меньше размером, и используются на электронных платах. Подстраиваются одни обычно один раз, или очень редко – только для калибровки схемы.
Триммеры
Эквалайзер
Не все потенциометры работают с вращением. Они могут быть сделаны и в форме ползунов, как на фото с эквалайзером. Такие ползуны подвержены попаданию грязи, нарушающей их работу – именно такая проблема появилась у клавиатуры на фото (это моя клавиатура, и её ползуны действительно трудно передвигать).
Как я уже упомянул, при подсоединении только двух контактов потенциометр часто называют реостатом. Реостаты обычно используются для больших токов, и, конечно же, не только для регулировки громкости.
Чтобы работать с большими токами, они обычно делаются при помощи провода, намотанного на изолированный сердечник, по которому ходит скользящий контакт. Вспомним символ потенциометра, у которого использовано три контакта. Поскольку здесь мы подключаем два контакта, мы используем другой символ; сопротивление со стрелочкой (не подсоединённой) поперёк. На изображении ниже вы можете видеть два варианта этого символа – по стандартам IEEE и IEC.
Мембранный потенциометр состоит из гибкой диэлектрической, часто прозрачной мембраны с присоединённой снизу полоской сопротивления.
Ниже её находится основание, на поверхности которого нанесена токопроводящая дорожка. Когда палец, или другой объект прикасается к мембране, полоска устанавливает контакт с дорожкой. В результате на контактах полоски появляется напряжение. Оно зависит от того, в каком месте полоска соприкоснулась с дорожкой. Схема тут та же, что и самая первая схема на странице для потенциометра.
Сопротивление мембранного потенциометра SoftPot с сайта Sparkfun меняется линейно от 100 Ом до 10 кОм с номинальной мощностью в 1 Вт.
В случае, когда контакт не постоянен (например, он возникает только при нажатии пальцем), в схеме необходим подтягивающий резистор (к примеру, 100 кОм). Но у некоторых мембранных потенциометров есть магнит или скользящий контакт, всегда давящий на мембрану и поддерживающий постоянный контакт.
Резистивный сенсорный экран похож на мембранный потенциометр, только резистивный материал есть на обоих его слоях, причём материал прозрачный. Передняя мембрана гибкая и также прозрачная, так что палец или стилус может надавить на неё и создать контакт. Технология использовалась в некоторых дешёвых карманных компьютерах или детских игрушках. Она всё ещё применяется, но революция смартфонов произошла благодаря ёмкостным экранам, не требующим гибкой мембраны.
Для 4-проводного резистивного сенсорного экрана напряжение подаётся на верхний слой, а результат считывается с нижнего, и таким образом считывается координата X. Затем всё происходит наоборот и получается координата Y. Всё это происходит за миллисекунды, и опрос экрана проводится непрерывно.
Все подсчёты ведутся вспомогательным контроллером. Резистивные экраны не такие отзывчивые, как ёмкостные, и для высокой точности обычно требуется стилус. Используются в очень дешёвых смартфонах.
Датчики давления состоят из токопроводящего полимера, в котором есть проводящие и непроводящие частицы. Он расположен между двумя проводниками, переплетёнными, но не соединёнными. Прижимание полимера к проводникам создаёт контакт. Увеличение силы или площади нажатия увеличивает проводимость и уменьшает сопротивление. Без нажатия сопротивление конструкции может быть более 1 МОм, а точность обычно составляет около 10%. Этого достаточно для использования в музыкальных инструментах, протезах, датчиках наличия человека в машине и портативной электроники.
Гибкий датчик – это резистивный материал, например, углерод, нанесённый на гибкую мембрану. При изгибании датчика материал растягивается и сопротивление увеличивается пропорционально радиусу изгиба. Судя по одной из спецификаций, сопротивление плоского датчика в 10 кОм может удваиваться при сгибании его на 180 градусов, когда оба конца соединяются. Распространённый пример – пальцы в игровых перчатках, такие, как в контроллере Nintendo Power Glove (в одном из проектов его хакнули для управления квадрокоптером). Сгибание пальцев приводит к изменению сопротивления, показывающему степень сгиба.
Датчик растяжения работает по тому же принципу, только его сопротивление увеличивается при растяжении. Резиновый шнур с углеродом выглядит, как шнур для банджи. Судя по одному примеру с Adafruit, 6-дюймовый шнурок сопротивлением 2,1 кОм при растяжении до 10" меняет сопротивление до 3,5 кОм. Ещё один пример – проводящая нить из стальных волокон, смешанных с полиэстером, а ещё бывают датчики в виде резинок или ремней.
Читайте также: