weerstand (Engelse weerstand uit het Latijn Resisto - resist) - een van de meest voorkomende radio-elementen. Zelfs in een eenvoudige transistorontvanger bereikt het aantal weerstanden enkele tientallen, en in de moderne televisie-imager zijn er ten minste twee of driehonderd. Weerstanden worden gebruikt als belasting- en stroombeperkende elementen, spanningsdelers, extra weerstanden en shunts in meetcircuits, enz.
De belangrijkste parameter van de weerstand is weerstandkenmerkend zijn vermogen om de stroom van elektrische stroom te verhinderen. De weerstand wordt gemeten in ohms, kilohms (duizend ohm) en megohms (1 000000 ohm).
Vaste weerstanden. Aanvankelijk werden de weerstanden weergegeven in de diagrammen in de vorm van een platte lijn - een meander (afbeelding 41, a, b), die een wrijvingswond met hoge weerstand op een isolerend frame aangaf. Naarmate de radioapparaten complexer werden, nam het aantal weerstanden daarin toe, en om de tekening te vergemakkelijken, werden ze weergegeven als grillige lijnen in de diagrammen (afb. 41, c). Dit symbool werd vervangen door een symbool in de vorm van een rechthoek (afb. 41, d), die werd gebruikt om een willekeurige weerstand aan te wijzen, ongeacht de constructie-i en pi van hun kenmerken.
De nominale vermogensdissipatie van de weerstand (van 0,05 tot 5 W) wordt aangegeven door speciale tekens die in het symbool zijn geplaatst (Afb. 42). Merk op dat mm de contour van het weerstandssymbool niet mag raken.
In het schakelschema wordt de nominale weerstand van de weerstand naast het symbool weergegeven (Afb. 43). Volgens GOST 2.702-7S wordt de weerstand van 0 tot 999 Ohm aangegeven door een getal zonder een maateenheid (2.2; 33, 120 ...), van 1 tot 999 kOhm - door een getal met een zegen naar (47 k, 220 k, 910 k, enz. ), meer dan 1 megaoma - een cijfer met de letter M (1 М, 3,6М, etc.).
Op in het binnenland geproduceerde weerstanden, de nominale weerstand, de toelaatbare afwijking ervan en, indien afmetingen dit toelaten, en de nominale vermogensverdeling wordt aangegeven als een volledige of gereduceerde (gecodeerde) aanduiding. Volgens GOST 11076-69 worden de weerstandseenheden in het gecodeerde systeem aangeduid met de letters E (ohm), K (kilo) en M (megaohm). Dus, weerstanden met een weerstand van 47 ohm markeren 47E, 75 ohm -75E, 12 kΩ - 12K, 82 kΩ -82K, enz. de plaats van nul en komma zet de juiste maateenheid: 180 Ohm = 0,18 kΩ = K18; 910 Ohm = 0,91 kOhm = K91; 150 k0m = 0,15 MΩ = M15; 680 k0m = 0,68 MΩ = = M68, enz. Als de nominale weerstand wordt uitgedrukt als een geheel getal met een breuk, dan wordt de meeteenheid in plaats van een komma geplaatst: 2,2 Ohm - 2E2; 5,1 kΩ-5K1; 3,3 MOhm - ZMZ, etc.
Gecodeerde letters zijn ook ingesteld voor tolerantie-afwijkingen van de nominale weerstand. De tolerantie van ± 1% komt overeen met de letter Р, ± 2% - ±, ± 5% - È, ± 10% -,, ± 20% -. Aldus geeft de inscriptie op het K75I weerstandslichaam de nominale weerstand van 750 Ohm aan met een tolerantie van ± 5%; de inscriptie MZSV - 330 kOhm ± 20%, etc.
Permanente weerstanden kunnen een of meer aftakkingen van een weerstandselement hebben. Op het symbool van een dergelijke weerstand worden aanvullende conclusies weergegeven in dezelfde volgorde als het geval is in de weerstand zelf (Fig. 44). Met een groot aantal tikken kan de lengte van het symbool toenemen.
De weerstand van de constante weerstand, zoals de naam zelf zegt, kan niet worden gewijzigd. Daarom, als een bepaalde stroom of spanning in een circuit vereist is, dan is het voor dit noodzakelijk om individuele circuitelementen te selecteren, die vaak weerstanden zijn. Vlakbij de symbolen van deze elementen wordt een asterisk * op de diagrammen geplaatst - een teken dat de noodzaak van hun selectie aangeeft tijdens het aanpassen of bijstellen.
Instelbare weerstandenDat wil zeggen, weerstanden waarvan de weerstand binnen bepaalde grenzen kan worden gewijzigd, worden gebruikt als regelaars voor versterking, luidheid, timbre, enz. De algemene aanduiding van een dergelijke weerstand bestaat uit een basissymbool en een besturingssymbool (Afb. 45), ongeacht de positie het symbool in het diagram, de pijl die de regeling aangeeft, wordt uitgevoerd in de neerwaartse richting onder een hoek van 45 ". - _
Variabele weerstandenIn de regel hebben ze ten minste drie leidingen: van de uiteinden van het geleidende element en van het borstelcontact, dat erlangs kan bewegen. Om de afmeting te verminderen en het ontwerp te vereenvoudigen, wordt het geleidende element gewoonlijk gemaakt in de vorm van een open ring en wordt het borstelcontact op de rol bevestigd, waarvan de as door het midden ervan gaat. Wanneer de wals roteert, beweegt het contact dus over het oppervlak van het geleidende element, als gevolg daarvan verandert de weerstand tussen de 'en de buitenste klemmen.
In niet-bedrade variabele weerstanden wordt een stroomgeleidende laag aangebracht op een hoefijzervormige plaat gemaakt van getinaks of textoliet (SP, SPZ-4 weerstanden) of geperst in de boogvormige groef van een keramische basis (SPO-weerstanden).
In draadweerstanden wordt weerstand gegenereerd door een draad met hoge weerstand die in een enkele laag op een ringvormig frame is gewikkeld. Voor een betrouwbare verbinding tussen het oprol- en het bewegende contact, wordt de draad geborsteld tot een diepte van een kwart van de diameter en in sommige gevallen gepolijst.
Er zijn twee schema's voor het opnemen van variabele weerstanden in een elektrisch circuit. In één geval worden ze gebruikt om de stroom in het circuit te regelen, en dan wordt de instelbare weerstand een reostaat genoemd, in het andere - om de spanning te regelen, wordt het een potentiometer genoemd. Getoond in Fig. 45 een grafische grafische aanduiding wordt gebruikt wanneer het nodig is om een regelweerstand in algemene vorm weer te geven.
Om de stroom in het circuit te regelen, kan de variabele weerstand worden ingeschakeld door dompelen: vanaf het borstelcontact en een van de uiteinden van de geleidende tape (afb. 46a). Een dergelijke opname is echter niet altijd toegestaan. Als, HA
in het regelproces bijvoorbeeld, wordt de verbinding van het borstelcontact met het geleidende element per ongeluk verbroken, het elektrische circuit is open en dit kan schade veroorzaken tijdens
boor. Om deze mogelijkheid te elimineren, is de tweede uitgang van het geleidende element verbonden met de uitgang van het borstelcontact (figuur 46.6). In dit geval zal, zelfs als de verbinding verbroken is, het elektrische circuit niet openen.
Algemene benaming potentiometer (Afb. 46, c) verschilt van het reostaatsymbool zonder het circuit alleen te verbreken door de afwezigheid van het verbinden van de kabels met elkaar.
De variabele weerstanden die worden gebruikt in elektronische apparatuur zijn vaak afhankelijk van de aard van de weerstandsverandering wanneer hun as wordt geroteerd. Dus, om het volume in de geluidsreproductie-inrichting te regelen, is het noodzakelijk dat de weerstand tussen de uitvoer van het borstelcontact en de rechter (gezien vanaf de zijde van dit contact) uitvoer van het geleidende element verandert volgens de exponentiële (inverse logaritmische) wet. Alleen in dit geval neemt ons oor een uniforme toename van het volume waar bij kleine en grote signaalniveaus. Bij het meten van generatoren van audiosignalen, waarbij variabele weerstanden vaak worden gebruikt als frequentie-toewijzende elementen, is het ook wenselijk dat hun weerstand verandert volgens een logaritmische of exponentiële wet. Als aan deze voorwaarde niet wordt voldaan, is de generatorschaal ongelijk, waardoor het moeilijk is om de frequentie nauwkeurig in te stellen.
De industrie produceert niet-variabele variabele weerstanden, voornamelijk uit drie groepen: A - met lineair, B - met logaritmisch en B - met omgekeerd-logaritmische afhankelijkheid van weerstand tussen de rechter en middelste pennen op de rotatiehoek van de as f (Fig. 47a). Weerstanden van groep A worden het meest gebruikt in radiotechniek, daarom is het kenmerk van verandering van hun weerstand op circuits gewoonlijk niet aangegeven. Als de variabele weerstand niet-lineair is (bijvoorbeeld logaritmisch) en moet worden aangegeven op het diagram, dan is het symbool
de weerstand wordt doorgestreept met een niet-lineair regulatieteken, waarna een (hieronder) corresponderend wiskundig record van de wet van verandering wordt geplaatst.
Weerstanden van groepen B en C zijn structureel verschillend van weerstanden van groep A alleen door een geleidend element: een geleidende laag met een weerstand variërend over zijn lengte wordt toegepast op het smeden van dergelijke weerstanden. In draadweerstanden wordt de vorm van het frame zodanig gekozen dat de lengte van de draadlus met hoge weerstand verandert overeenkomstig de toepasselijke wet (Fig. 47.6).
Instelbare weerstanden hebben een relatief lage betrouwbaarheid en een beperkte levensduur. Wie van de eigenaars van de radio- of cassetterecorder had na twee of drie jaar niet het ruisen en geluid van de luidsprekers te horen bij het aanpassen van het volume. De reden voor dit onaangename verschijnsel is de afbraak van het contact tussen de borstel en de geleidende laag of de slijtage van de laatste. Daarom, als de belangrijkste vereiste voor een variabele weerstand verhoogde betrouwbaarheid is, worden weerstanden met stapsgewijze regeling gebruikt. Een dergelijke weerstand kan worden gemaakt op basis van een schakelaar voor verschillende posities, waarvan de contacten verbonden weerstanden van constante weerstand zijn. Op de diagrammen zijn deze details niet weergegeven, beperkt tot het beeld van het symbool van de instelbare weerstand met een stapbesturingssymbool en geef indien nodig het aantal stadia aan (Afb. 48).
Sommige variabele weerstanden worden vervaardigd met een, twee of zelfs drie tikken. Dergelijke weerstanden worden bijvoorbeeld gebruikt in luide volumeregelknoppen die worden gebruikt in geluidsweergave-apparatuur van hoge kwaliteit. De kranen worden weergegeven als lijnen die zich uitstrekken vanaf de lange zijde van het hoofdsymbool (fig. 49).
Om het volume, het timbre, het opnameniveau in stereo-apparatuur, frequenties in meetsignaalgeneratoren, enz. Te regelen, worden dubbele variabele weerstanden gebruikt, waarvan de weerstanden gelijktijdig veranderen wanneer de gemeenschappelijke as wordt geroteerd (of de schuif wordt verplaatst). Op de diagrammen wordt geprobeerd de symbolen van de weerstanden die zich daarin bevinden zo dicht mogelijk bij elkaar te plaatsen en wordt de mechanische verbinding weergegeven door twee ononderbroken lijnen
vertegenwoordigen een pakket van steenkoolwassers, verandert zijn weerstand onder de actie van mechanische kracht. Om de ringen te comprimeren, gebruikt u meestal een elektromagneet. Door de spanning bij het strippen te variëren, is het mogelijk om de mate van samendrukking van de onderlegplaatjes en dientengevolge de weerstand van de kolonkolom binnen grote grenzen te veranderen. Gebruik dergelijke weerstanden in stabilisatoren en spanningsregelaars. Het symbool van de kolompijler bestaat uit het basissymbool van de weerstand en het niet-lineaire zelfregulatieteken met de letter P, die de mechanische kracht - druk (figuur 53, a) symboliseert.
thermistorszoals de naam al zegt, worden ze gekenmerkt door het feit dat hun weerstand verandert onder invloed van de temperatuur. De geleidende elementen van deze weerstanden zijn gemaakt van halfgeleidermaterialen. De weerstand van de directverwarmde thermistor verandert als gevolg van het vermogen dat erin wordt afgegeven of als de omgevingstemperatuur verandert, en de indirect verwarmde thermistor wordt beïnvloed door de warmte die wordt gegenereerd door de speciale verwarming. De afhankelijkheid van de weerstand van thermistoren op temperatuur is niet-lineair van aard en daarom zijn ze in de diagrammen weergegeven als een niet-lineaire weerstand met een temperatuursignaal van -1 ° (afb. 53.6, c). Het teken van de temperatuurcoëfficiënt van weerstand (positief, als de weerstand van de thermistor toeneemt met toenemende temperatuur, en negatief als deze daalt) wordt alleen aangegeven als deze negatief is (Fig. 53, c). In het symbool van de thermistor van indirecte verwarming is, naast het niet-lineaire besturingssymbool, een verwarmingssymbool dat lijkt op een omgekeerde Latijnse letter U (figuur 53, d) opgenomen.
Niet-lineaire halfgeleiderweerstanden, die bekend staan als volistoren, veranderen hun weerstand als de spanning die erop wordt toegepast, verandert. Er zijn varistoren, waarbij de toename van de spanning slechts 2-3 keer is, vergezeld door een afname in weerstand met enkele tientallen keren. In de diagrammen worden ze aangeduid als een niet-lineaire zelfregulerende weerstand met de Latijnse letter U (spanning) bij het doorbreken van het zelfregulatieteken (Fig. 53.3).
In automatische systemen worden fotoresistors veel gebruikt - halfgeleiderweerstanden die hun weerstand veranderen onder invloed van licht. De conventionele grafische aanduiding van een dergelijke weerstand bestaat uit een basissymbool geplaatst in een cirkel (het symbool van de behuizing van de halfgeleiderinrichting) en het teken van het foto-elektrische effect - twee hellende parallelle pijlen.
Referenties:
VV Frolov, Radio Language, Moskou, 1998
Goede tijd, lezers van de site, vandaag overweegt u het onderwerp, markering, decodering, toewijzing en weerstand van weerstanden.Van dit ogenschijnlijk eenvoudige en primitieve element, dat deel uitmaakt van elk radiostelsel. Te beginnen met voor het repareren van een mobiele telefoon. Met de weerstand begint de studie van elektrische en elektronica.
Laten we beginnen met het feit dat de weerstand behoort tot de passieve radio-elementen die deel uitmaken van het circuit. Het heeft een belangrijke parameter, die weerstand wordt genoemd. Dit element kan constant of variabel zijn.
De stroom die door een weerstand van een bepaalde weerstand gaat, ontmoet een obstakel ervoor, de vereiste waarde. Dit zal op zijn beurt de benodigde hoeveelheid energie naar een ander element overbrengen. Het beperkt de stroom in het circuit.
De verloren energie op de weerstand wordt omgezet in warmte, die wordt overgedragen en in de lucht wordt verspreid, waardoor oververhitting en uitval worden voorkomen.
In bijna elk schema, met zeldzame uitzonderingen, is er dit gemeenschappelijke element van de keten. Uit de laatste alinea wordt duidelijk dat een weerstand nodig is in circuits waar het nodig is om de stroom die het element nadert te beperken. Ze zijn bijvoorbeeld nodig voor het constant aanpassen van signalen.
Ze moeten voor een groot aantal omwentelingen zijn ontworpen en bestand zijn tegen slijtage. Een levendig voorbeeld van toepassing, de volumeregeling op het muziekcentrum. Weet je nog hoe vaak je het in beide richtingen hebt gedraaid?
Hier is nog een voorbeeld. Iedereen zag modern. LED's, zeer snel doorbranden, bekijken deze strip van dichtbij, waarbij achter elke LED een stroombegrenzende weerstand is geïnstalleerd.
Hij is degene die het lichtgevende element redt, niet alle stroming toestaat, er doorheen te gaan. Ja, in het geval van een spanningspiek of een langdurige tijdelijke toename van de spanning, zal het het element sparen. Trouwens, in plaats van de LED kan elk duur element of elke microcircuit worden beschermd.
De belangrijkste parameters en criteria voor het selecteren van weerstanden zijn de nominale weerstand en het zeefvermogen.
Ze zijn geselecteerd en professionals worden berekend op basis van de opname van weerstanden. In de regel moet je dit weten voor beginners die elektronica reparateurs zijn serieel en parallel het opnemen van weerstanden en ervoor zorgen dat je de nodige berekeningen kunt maken.
De meeteenheid van de weerstand is Om, ter ere van de Duitse wetenschapper met de naam Om. Sommige elementen hebben een denominatie van duizenden en miljoenen ohm, voor gemak van schrijven en uitspraak, ze zijn iets verminderd en in de plaats van duizenden ohm, is 1 kOhm (kilo ohm) geschreven op de diagrammen en in de documentatie. Miljoen Ohm, op zijn beurt, wordt Mega-ohm uitgesproken en gespeld, 1 mOhm.
Op basis van de taken en functies die het elektronische circuit moet uitvoeren, moeten deze weerstanden met verschillende weerstanden bevatten. Daarom is de run in nominale waarden groot genoeg.
Stel jezelf voor, er zijn heel veel circuits op de circuits, en elk teken als, mega-ohm of kilo-ohm, neemt gewoon veel ruimte in beslag.
Wat betreft de zeefkracht, de tweede naam is de nominale zeefkracht. Deze indicator geeft de toegestane waarde aan van het maximale vermogen dat een element lange tijd in de omgeving kan verspreiden, zonder het risico van falen en stabiele werking van het circuit als geheel. Er doorheen stromen met een huidige waarde.
De waarden van de waarden liggen in het bereik van 1 W (watt) tot 10 W, deze waarden gelden voor niet-draadweerstanden.
Voor draad varieert het van 0,2 W tot honderdvijftig Watt.
In de diagrammen wordt de zaaikracht direct op het element erin aangegeven. Meer dan 1 Watt, de aanduiding is gemaakt met Romeinse cijfers. Voor hem een eenvoudige horizontale lijn, die overeenkomt met een waarde van 0,5 W, en één en twee hellende lijnen, die respectievelijk overeenkomen met 0,125 en 0, 25 W.
Voor de duidelijkheid, geven we een klein voorbeeld. Stel dat er een soort weerstand is met een nominale weerstand van 200 Ohm. Hierdoor stroomt de belasting met 200 mA, vervolgens moet de noodzakelijke vermogensdissipatie voor zijn stabiele werking ten minste 2 watt bedragen.
Als in dit geval een element met een lagere vermogenswaarde wordt gebruikt, dan is het snel en zeker uitgebrand, wat kan leiden tot ernstige gevolgen in termen van reparatie. Om dit te doen moet je weten aanduiding van weerstanden op het circuit, voor een competente reparatie van elektronica.
Beschouw de twee belangrijkste markeringen, dit is de code en kleurmarkering weerstanden. Laten we eerst de code behandelen.
In de regel bestaat het uit drie, vier code-elementen en soms uit vijf, waaronder numerieke en alfabetische tekens. En in de aanduiding, de letter, is er altijd één.
Ze speelt de belangrijkste rol, zij is een multiplier. Afhankelijk van waar het staat, vooraan, achter of in het midden, definieert het de weerstand in Ohms, in sommige gevallen dient het als een komma.
Een eenvoudig voorbeeld voor een normaal begrip van het onderwerp. Er is een weerstand met het label 5R2J, dan is alleen R een komma. Vanaf hier volgt, de nominale weerstand, is gelijk aan 5,2 Ohm. De betekenis van de letter J, je moet naar de tafel kijken, dit betekent dat het een tolerantie van 5% heeft.
Als er een inscriptie is, 6К2N, is de letter (К) een vermenigvuldiger die duizend aanduidt, dan is de waarde gelijk aan 6,2 kilo ohm. N - heeft een afwijkingswaarde van 30%. In andere zaken in de tabel zal alles zichtbaar zijn.
In het algemeen zal het niet moeilijk zijn om dit te begrijpen, met een multimeter bij de hand en het lezen van mijn artikel, hoe de weerstand te meten met multimeter en tester. Na het lezen, kunt u alle nodige metingen verrichten.
Het is hier iets moeilijker, maar toch is het heel goed mogelijk om het in 10 minuten te achterhalen. De taak wordt gecompliceerd door het feit dat op de weerstand in plaats van duidelijke cijfers en letters meerkleurige ringen worden toegepast, die niet te begrijpen zijn zonder speciale programma's of tabellen.
Dit alles om de etikettering te vereenvoudigen en om verf en materiaal te besparen. Tegen de achtergrond van een enorme industriële productie zijn de besparingen zeer aanzienlijk.
Elk jaar gebeurt, meer en meer geminimaliseerd. Ze kunnen eenvoudig de markering en de nominale waarde niet schrijven. Maar blijkbaar wordt de uitvoer gevonden.
Kleurmarkering van weerstand, is teruggebracht tot drie, vier en vijf ringen. Elke kleur van de ring komt overeen met het toegewezen nummer of de vermenigvuldiger, alles valt op zijn plaats na het bekijken van de tafel.
Stel dat er een bepaalde weerstand is, natuurlijk, er is geen multimeter bij de hand, en het heeft weinig zin, draag hem altijd bij je.
Eerst zijn er twee rode strepen, gebaseerd op de tabel, we leren dat de rode kleur overeenkomt met het getal twee. Dit betekent tweeëntwintig, en de derde ring is geel, het is een vermenigvuldiger, het komt overeen met het getal 4. En we hebben het getal 220000 Ohm, of 220 kOhm.
Weerstanden: doel, classificatie en parameters
Weerstanden zijn ontworpen om elektrische energie te herverdelen en te regelen tussen circuitelementen. Het principe van de werking van weerstanden is gebaseerd op het vermogen van radiomaterialen om weerstand te bieden aan de elektrische stroom die er doorheen stroomt. Een kenmerk van weerstanden is dat de elektrische energie daarin wordt omgezet in warmte, die wordt afgevoerd naar de omgeving.
Weerstandsclassificatie en ontwerp
Op afspraak zijn discrete weerstanden onderverdeeld in algemene weerstanden, precisie, hoge frequentie, hoge spanning, hoge weerstand en speciaal. Door constantheid worden de weerstandswaarden van de weerstanden verdeeld in constant, variabel en speciaal. Permanente weerstanden hebben een vaste hoeveelheid weerstand, variabele weerstanden hebben het vermogen om de weerstand tijdens bedrijf te veranderen, de weerstand van speciale weerstanden verandert onder invloed van externe factoren: stromingsstroom of aangelegde spanning (varistoren), temperatuur (thermistoren), verlichting (fotoresistoren), etc.
Per type geleidend element onderscheid maken tussen draad- en niet-bedradingsweerstanden. Qua prestaties zijn discrete weerstanden onderverdeeld in hittebestendig, vochtbestendig, trillings- en slagvast, zeer betrouwbaar, enz.
Het belangrijkste structurele element van de constante weerstand is een weerstandselement, dat film of bulk kan zijn. De volumeweerstand van een materiaal wordt bepaald door het aantal vrije ladingsdragers in het materiaal, de temperatuur, de veldsterkte enz. En wordt uitgedrukt in de bekende verhouding
waarbij p de elektrische weerstand van het materiaal is;
l is de lengte van de weerstandslaag;
S is het dwarsdoorsnede-oppervlak van de resistieve laag.
Zuivere metalen hebben altijd een groot aantal vrije elektronen, dus ze hebben een kleine ρ en worden niet gebruikt voor het maken van weerstanden. Voor de vervaardiging van draadweerstanden gebruikte nikkellegeringen, chroom, enz., Met een grote ρ.
Om de weerstand van dunne films te berekenen, wordt het concept van specifieke oppervlakteweerstand p's gebruikt, dat wordt begrepen als de weerstand van een dunne film met een vierkante vorm in bovenaanzicht. De waarde van ρ s is gerelateerd aan de waarde van ρ en kan gemakkelijk worden verkregen uit (2.1) als we S = δw nemen daar w de breedte is van de resistieve film. 8 is de dikte van de resistieve film.
(2.2) is de specifieke oppervlakteweerstand afhankelijk van de filmdikte 8. Als l = w, dan is R = ρ S en de weerstandswaarde is niet afhankelijk van de grootte van de zijden van het vierkant.In Fig. 2.1 toont de filmweerstand van het apparaat. Een resistieve film 2 wordt aangebracht op de diëlektrische cilindrische basis 1. Contactdoppen 3 van geleidend materiaal met leidingen 4 zijn bevestigd aan de cilinderuiteinden. Om de resistieve film te beschermen tegen externe factoren, is de weerstand bedekt met een beschermende film 5.
(2.3)waarbij l de lengte is van de weerstand (de afstand tussen de contactdoppen); D is de diameter van de cilindrische staaf.
Een dergelijk ontwerp van een weerstand verschaft relatief kleine weerstanden (honderden ohm). Om de weerstand van de resistieve film 2 te vergroten, wordt deze aangebracht op het oppervlak van de keramische cilinder 1 in de vorm van een spiraal (figuur 2.2).
De weerstand van een dergelijke weerstand wordt bepaald door de verhouding
(2.4)waar t de toonhoogte van de helix is;
α - de breedte van de groef (de afstand tussen aangrenzende windingen van de spiraal);
- het aantal beurten van de helix.
In Fig. 2.3 toont het ontwerp van een volumeweerstand, die een staaf 1 is van een geleidende samenstelling van cirkelvormige of rechthoekige dwarsdoorsnede met ingeperste draadleidingen 2. Buiten de staaf is beschermd door een glas-email of glas-keramische omhulling 3. De weerstand van een dergelijke weerstand wordt bepaald door de relatie (2.1).
Permanente draadweerstand is een isolerend frame, waarop een draad is gewikkeld met een hoge elektrische weerstand. Buiten is de weerstand bedekt met hittebestendig email, gegoten met plastic of verzegeld met een metalen behuizing, afgesloten met keramische ringen aan de uiteinden.
In het diagram is RR de weerstand van een weerstandselement, R uit de isolatieweerstand bepaald door de eigenschap van de beschermende coating en basis, Rc is de contactweerstand, LR is de equivalente inductie van de weerstandslaag en de weerstandsleidingen, C R is de equivalente capaciteit van de weerstand, Ck1 en Ck2 - capaciteitsconclusies. De weerstand van de weerstand wordt bepaald door de verhouding
(2.5)
Resistentie R is alleen significant voor weerstanden met lage impedantie. De weerstand R heeft praktisch alleen effect op de totale weerstand van weerstanden met een hoge weerstand. Reactieve elementen bepalen de frequentie-eigenschappen van een weerstand. Door hun aanwezigheid wordt de weerstand van de weerstand bij hoge frequenties complex. De relatieve frequentiefout wordt bepaald door de verhouding
(2.6)
waarin Z de impedantie is van de weerstand op frequentie ω.
In de praktijk zijn de waarden van L en C in de regel niet bekend. Daarom geven sommige typen weerstanden de waarde van de gegeneraliseerde tijdconstante aan τ m ah die gerelateerd is aan de relatieve frequentiefout van weerstand door een benaderende vergelijking:
(2.7)
De frequentie-eigenschappen van niet-draadweerstanden zijn veel beter dan die met draad.
Weerstand parameters
De parameters van de weerstanden karakteriseren de operationele mogelijkheden van het toepassen van een specifiek type weerstand in een bepaald elektrisch circuit.
Nominale weerstand R nom en de toegestane afwijking van nominaal ±∆ R zijn de belangrijkste parameters van weerstanden. Weerstandswaarden zijn gestandaardiseerd in overeenstemming met GOST 28884 - 90. Voor algemene weerstanden biedt GOST zes rijen nominale weerstanden: Е6, Е12, Е24, Е48, Е96 en Е192. Het getal geeft het aantal nominale waarden in deze reeks aan, die consistent zijn met de toleranties (tabel 2.1).
Nominale waarden van weerstand worden bepaald door numerieke coëfficiënten die zijn opgenomen in de tabel. 2.1, die worden vermenigvuldigd met 10 n, waarbij n een positief geheel getal is. Zo komt bijvoorbeeld de numerieke coëfficiënt 1,0 overeen met weerstanden met een nominale weerstand die gelijk is aan 10, 100, 1000 ohm, etc.
De nominale vermogensdissipatie P nom bepaalt de toelaatbare elektrische belasting die de weerstand lange tijd kan weerstaan bij een gegeven weerstandsstabiliteit.
Zoals reeds opgemerkt, is de stroom van stroom door een weerstand geassocieerd met het genereren van warmte, die in de omgeving moet worden gedissipeerd. Het vermogen dat vrijkomt in de weerstand in de vorm van warmte wordt bepaald door de grootte van de aangelegde spanning U en de stroom I en is gelijk aan
(2.8)Het door de weerstand naar de omgeving gedissipeerde vermogen is evenredig met het temperatuurverschil tussen de weerstand TS en de omgeving To:
(2.9)Dit vermogen hangt af van de koelomstandigheden van de weerstand, bepaald door de waarde van thermische weerstand RT, die kleiner is, hoe groter het oppervlak van de weerstand en de thermische geleidbaarheid van het materiaal van de weerstand.
Uit de vermogensbalansvoorwaarde is het mogelijk om de temperatuur van de weerstand te bepalen, wat duidelijk wordt getoond in Fig. 2.8, a.
(2.10)
Dientengevolge neemt, met een toename van het vermogen dat wordt vrijgegeven in de weerstand, de temperatuur TR toe, hetgeen kan leiden tot een defect van de weerstand. Om dit te voorkomen, is het noodzakelijk om R T te verminderen, wat wordt bereikt door de weerstand groter te maken. Voor elk type weerstand is er een bepaalde maximale temperatuur T max die niet kan worden overschreden. De temperatuur TR is, zoals uit het voorgaande volgt, ook afhankelijk van de omgevingstemperatuur. Als het erg hoog is, kan de temperatuur TR het maximum overschrijden. Om dit te voorkomen, is het noodzakelijk om het vermogen dat in de weerstand wordt vrijgegeven te verminderen (Fig. 2.8 b). Voor alle types weerstanden in TU specificeert u de gespecificeerde vermogensafhankelijkheid van de omgevingstemperatuur (Fig. 2.8, c). Nominale capaciteiten zijn gestandaardiseerd (GOST 24013-80 en GOST 10318-80) en komen overeen met de reeks: 0,01; 0,025; 0,05; 0,125; 0,25; 0,5; 1; 1.2; 5; 8; 10; 16; 25; 50; 75; 100; 160; 250; 500.
De maximale bedrijfsspanning U pre bepaalt de hoeveelheid toegestane spanning die op een weerstand kan worden toegepast. Voor weerstanden met een kleine weerstandswaarde (honderden ohm) wordt deze waarde bepaald door het weerstandsvermogen en wordt deze berekend met de formule
(2.11)
Voor de resterende weerstanden wordt de begrenzende bedrijfsspanning bepaald door het ontwerp van de weerstand en wordt deze beperkt door de mogelijkheid van elektrische doorslag, die in de regel optreedt langs het oppervlak tussen de aansluitingen van de weerstand of tussen de windingen van het spiraalvormige snijden. De doorslagspanning is afhankelijk van de lengte van de weerstand en de luchtdruk. Wanneer de lengte van de weerstand niet groter is dan 5 cm, wordt deze bepaald door de formule
(2.12)
waarbij P de druk is, mm Hg. v.;
l is de lengte van de weerstand, zie
De waarde van U die eerder in de specificaties is gespecificeerd, is altijd minder dan U-steekproeven. Bij het testen van weerstanden, worden ze geleverd met een testspanning U-test die groter is dan U eerder en minder dan U-monsters.
Temperatuurcoëfficiënt van weerstand (TKS) karakteriseert de relatieve verandering in weerstand met temperatuur:
(2.13)
Deze coëfficiënt kan zowel positief als negatief zijn. Als een resistieve film dik is, gedraagt deze zich als een driedimensionaal lichaam, waarvan de weerstand toeneemt met toenemende temperatuur. Als de resistieve film dun is, dan bestaat deze uit afzonderlijke "eilanden", neemt de weerstand van een dergelijke film af met toenemende temperatuur, naarmate het contact tussen individuele "eilanden" verbetert. Voor verschillende weerstanden ligt deze waarde binnen ± (7-12) · 10 -4.
De verouderingscoëfficiënt β R karakteriseert de verandering in weerstand, die wordt veroorzaakt door structurele veranderingen in het resistieve element als gevolg van oxidatie, kristallisatie, enzovoort:
(2.14)Geef bij TU meestal de relatieve verandering in weerstand aan als percentage over een bepaalde tijd (1000 of 10.000 uur).
EMF-geluidsweerstand. De elektronen in het weerstandselement bevinden zich in een toestand van chaotische thermische beweging, waardoor een willekeurig variërende elektrische spanning ontstaat tussen alle punten van het weerstandelement en een emf van thermische ruis verschijnt tussen de aansluitingen van de weerstand. Thermische ruis wordt gekenmerkt door een continu, breed en bijna uniform spectrum. De grootte van de EMF van thermische ruis wordt bepaald door de verhouding
(2.16)
waarbij K = 1,38-10-23 J / K de Boltzmann-constante is;
T is de absolute temperatuur, K;
R - weerstand, Ohm;
∆ f is de frequentieband waarin ruis wordt gemeten.
Bij kamertemperatuur (T = 300 K)
(2.17)
Als de weerstand wordt ingeschakeld aan de ingang van een zeer gevoelige versterker, is aan de uitgang karakteristieke ruis hoorbaar. Om het niveau van deze geluiden te verminderen, kunt u alleen de weerstand K of temperatuur T verlagen.
Naast thermische ruis, is er huidige ruis die optreedt wanneer een stroomweerstand erdoorheen gaat. Deze ruis is te wijten aan de discrete structuur van het resistieve element. Met het passeren van stroom treedt plaatselijke oververhitting op, waardoor de contactweerstand tussen de afzonderlijke deeltjes van de geleidende laag verandert en derhalve de weerstandswaarde fluctueert (verandert), hetgeen leidt tot het verschijnen van stroomruis Ei tussen de uitgangen van de EMF-weerstand. Stroomruis, evenals thermisch, heeft een continu spectrum, maar de intensiteit ervan neemt toe in het gebied van lage frequenties.
Omdat de waarden van de stroom die door de weerstand vloeit, afhankelijk zijn van de waarde van de aangelegde spanning U, kunnen we in de eerste benadering aannemen
(2.18)
waarbij K i - coëfficiënt afhankelijk van het ontwerp van de weerstand, de eigenschappen van de resistieve laag en de frequentieband. De waarde van Ki is aangegeven in de specificaties en ligt in het bereik van 0,2 tot 20 μV / V. Hoe homogener de structuur, hoe minder huidig geluid. Voor metaalfilm en koolstofweerstanden, K ≤ 1,5 μV / V, voor samengestelde oppervlakweerstanden K i ≤ 40 μV / V, voor samengestelde volumeweerstanden K i ≤ 45 μV / V. Er is geen stroomruis in draadweerstanden. Huidige ruis wordt gemeten in het frequentiebereik van 60 tot 6000 Hz. De waarde ervan overtreft aanzienlijk de hoeveelheid thermische ruis.
Verkrijg het te bestuderen element van de leraar en bereken de ontwerpparameters voor de opties en gegevens in Tabel 1.
Bepaal de volgende weerstandsparameters:
· De vereiste soortelijke weerstand van materialen voor de weerstandslaag ρ,
· Specifieke oppervlakteweerstand ρs,
· Beperking (afbraak) bedrijfsspanning Upred (monster),
· EMF-ruis ET
· EMF van de huidige ruis Ei
Tabel 1.
| Weerstand type \\ grootte |
8 filmdikte |
t spiraalafstand \\ groefbreedte α = 1 / 2t |
Weerstandswisseling met temperatuurstijging met +10 С |
Weerstandsverandering om 10.000 uur |
Frequentieband Δ F, kHz |
K i μV \\ V At Up |
|
| Film Figuur 2.1 |
|||||||
| Film Figuur 2.2 |
|||||||
| Film Figuur 2.2 |
|||||||
| Film Figuur 2.2 |
|||||||
| Volumetrische rijst 2.3 |
|||||||
| Volumetrische rijst 2.3 |
|||||||
| Film Figuur 2.1 |
