Файл: Резисторы резистором называется пассивный элемент рэа, предназначенный для создания в электрической цепи требуемой величины сопротивления, обеспечивающей перераспределение и регулирование электрической энергии между элементами электрической схемы..doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.11.2023
Просмотров: 58
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Проволочные резисторы отличаются высокой стабильностью, низким уровнем шумов, высокой точностью и надежностью в работе. Однако, они имеют относительно большую паразитную индуктивность, что не позволяет использовать их на высоких частотах и значительные габариты.
Резистивный материал проволочных резисторов манганин, константан и нихром. Манганин применяется для изготовления точных резисторов с рабочей температурой до 1000 С. Константан допускает более высокие температуры, но имеет значительную термо.э.д.с. относительно меди (39 мкВ/К), что ограничивает его использование. Нихром применяют для резисторов общего назначения.
Углеродистые и бороуглеродистые резисторы обладают достаточно высокой стабильностью, низкий уровень шумов, устойчивы к воздействию импульсных нагрузок. Выпускаются как резисторы общего назначения, прецизионные и высокочастотные. ТКС таких резисторов отрицательный.
Металлопленочные резисторы по сравнению с углеродистыми имеют повышенную термостойкость, более низкое напряжение шумов, меньшую массу и габариты, лучшие частотные характеристики и большую стабильность. Однако, такие резисторы недостаточно надежно работают в импульсном режиме. В качестве резистивного элемента используется металлическая пленка из высокоомного сплава, наносимая на керамическое основание.
Металлооксидные резисторы по своим параметрам близки к металлопленочным, но более термостойки. В качестве резистивного элемента в этих резисторах используются окислы металлов, наносимые на керамическое основание.
В качестве объемных постоянных резисторов широко используются композиции из сажи или графита с наполнителем, связывающим пластификатором и отвердителем. Достоинства таких резисторов дешевизна, простота изготовления, возможность получения любой формы резистора. Однако такие резисторы имеют низкую стабильность и высокий уровень шумов.
Следует отметить, что при использовании любых резисторов при повышенных напряжениях необходимо использовать мощные резисторы, поскольку их рабочее напряжение всегда выше.
Для снижения индуктивных свойств постоянных резисторов широко применяется параллельное соединение одинаковых резисторов.
-
Переменные и подстроечные резисторы
Переменным резистором называют такой резистор сопротивление которого может быть изменено в любое время в определенных пределах. В отличие от переменных подстроечные резисторы служат для периодической подстройки радиоаппаратуры, но ограниченное число раз.
По типу перемещения подвижной системы эти резисторы делятся на круговые – подвижная система которых перемещается вращением, и линейные – подвижная система которых перемещается по линии.
Переменные и подстроечные резисторы могут быть однооборотные и многооборотные. Для однооборотных резисторов полное изменение сопротивления происходит за 1 оборот подвижной системы, а для многооборотных - за несколько оборотов (обычно от 40 до 60 оборотов).
По характеру изменения сопротивления переменные резисторы бывают непрерывные и дискретные. В резисторах дискретного типа изменение сопротивления происходит скачком, обычно на 0,5 …2 дБ, а в непрерывных – плавно без скачков.
Кроме того, переменные резисторы могут быть одинарные и сдвоенные. Последние предназначены для регулировки многоканальных систем, например, для регулировки звука в стереосистемах.
1.3.1 Параметры переменных и подстроечных резисторов
Кроме указанных в 1.2.2 параметров переменные резисторы имеют дополнительные характеристики и параметры. К ним относятся:
-
Функциональная характеристика – она определяет зависимость сопротивления резистора от положения (угла поворота) подвижного контакта. Наиболее распространенные – линейная (А), логарифмическая (Б), обратнологарифмическая (В) характеристики. Буква, указанная в скобках входит в обозначение резистора (рис.1.6). -
Р азрешающая способность – она показывает при каком наименьшем перемещении (угле поворота) подвижного контакта может быть различимо изменение сопротивления резистора. У непроволочных резисторов разрешающая способность очень высока, поскольку она определяется в основном однородностью пленки резистивного элемента. Для проволочных резисторов разрешающая способность определяется числом витков и размерами подвижного контакта. Разрешающая способность резисторов общего назначения находится в пределах 0,1…3 %. -
Шумы скольжения – это шумы, возникающие при перемещении подвижного контакта по резистивному элементу. Напряжение шумов скольжения непроволочных резисторов составляет 15…50 мВ. -
Разбаланс сопротивления – это отношение выходного напряжения, снимаемого с одного резистора, к соответствующему сопротивлению, снимаемому со второго резистора при одинаковом питающем напряжении резистивного элемента и одинаковом положении их подвижной системы. Этот параметр используется для оценки сдвоенных переменных резисторов. Для резисторов общего назначения разбаланс сопротивления не более 3 дБ. -
Износоустойчивость – характеризуется стабильностью их параметров при вращении подвижной системы в течении срока службы. Износоустойчивость оценивается количеством циклов вращения (перемещения) подвижной системы, при котором параметры резисторов остаются в пределах заданных допусков. Обычно износоустойчивость переменных резисторов общего назначения составляет от 5000 до 20000 циклов. Для подстроечных резисторов износоустойчивость обычно составляет от 1000 до 2000 циклов.
Система обозначений переменных и подстроечных резисторов подобна системе обозначений постоянных резисторов (см.п.1.2.2). Например, обозначение РП1-54 – резистор переменный непроволочный, порядковый номер разработки 54. А обозначение СП4-1 – резистор переменный непроволочный объемный композиционный, порядковый номер разработки 1.
1.3.2 Конструкции переменных и подстроечных резисторов
Конструкции переменных и подстроечных резисторов подобны. Рассмотрим основные конструкции переменных и подстроечных резисторов.
Проволочный круговой однооборотный переменный резистор.
О
сновным конструктивным элементом таких резисторов является каркас в виде незамкнутого кольца с обмоткой из проволоки высокого сопротивления, по которой перемещается подвижный контакт (ползунок), укрепленный на оси резистора (рис.1.7). Каркас изготавливается из керамики, стеклотекстолита, гетинакса. Обмотка выполняется однослойной из манганина, константана или нихрома. Каркас резистора крепится на основании, через центр которого проходит ось с укрепленным на ней ползунком и скользящей щеткой, изолированной от оси.
Достоинство такой конструкции в возможности получения сложных функциональных зависимостей, что определяется формой каркаса. Если форма каркаса в развертке прямоугольная, то функциональная зависимость линейная (группа А). Если же форма развертки каркаса трапецеидальная, то функциональная зависимость нелинейная (группа Б или В).
Недостатком такой конструкции являются скачки изменения сопротивления при переходе ползунка с одного витка на другой. Эта же причина ограничивает разрешающую способность резистора.
Непроволочный круговой однооборотный переменный резистор.
В отличие от предыдущей конструкции в таких резисторах каркас заменяется на диэлектрическое подковообразное основание 5, на которое для пленочных резисторов наносится пленка материала резистивного элемента 6 (рис.1.8). Для объемных резисторов в таком основании изготовляется канавка, которое заполняется резистивной композицией из сажи или графита с наполнителем, связывающим пластификатором и отвердителем. Износоустойчивость пленочных резисторов по сравнения с объемными резисторами меньше.
Достоинством такой конструкции является плавность изменения сопротивления при изменении положения ползунка, а также высокая разрешающая способность резистора.
Переменный резистор с линейным перемещением подвижной системы.
Основой такой конструкции является прямоугольный каркас 5, на который наносится резистивный элемент 6 в виде пленки или намотанной высокоомной проволоки. Ползунок 7 перемещается по поверхности резистивного элемента 6 с помощью штока 3, выполненного из изоляционного материала, который перемещается в прорези верхней крышки 4. Электрический контакт ползунка 7 со средним контактом резистора 2 обеспечивается прижимом ползунка 7 к неподвижной металлической оси 8.
Многооборотные подстроечные резисторы.
Многооборотные резисторы позволяют повысить разрешающую способность резистора, что особенно важно для подстроечных резисторов.
Конструкция многооборотного подстроечного резистора с линейным перемещением подвижной системы подобна предыдущему варианту конструкции переменного резистора (рис.1.10 а). Однако в этом случае перемещение ползунка 7 по поверхности резистивного элемента 6 осуществляется с помощью червячной передачи, состоящей из штока 4, выполненного из изоляционного материала, и оси с винтовой нарезкой 3. Концы оси закреплены в корпусе резистора. Средний контакт 2 резистора представляет собой прижимной контакт к металлической оси 3. Полное перемещение ползунка вдоль резистивного элемента осуществляется за 40-60 оборотов винтовой оси.
К
онструкция многооборотного подстроечного резистора с круговой системой состоит из подковообразного основания 5, на котором нанесен резистивный элемент 6 (рис.1.10 б). По поверхности резистивного элемента 6 перемещается ползунок 7, закрепленный на пластмассовой шестерне 4, входящей в состав червячной передачи. Винтовая ось 3 червячной передачи закрепляется на боковом основании корпуса резистора. Средний контакт 2 резистора представляет собой прижимной контакт к металлическому ползунку 7. Полное перемещение ползунка вдоль резистивного элемента осуществляется за 40-60 оборотов винтовой оси.
-
Полупроводниковые терморезисторы
Терморезисторы – это линейные или нелинейные резисторы, сопротивление которых значительно изменяется с изменением температуры.
Терморезиторы могут иметь отрицательный или положительный ТКС. Последний тип резисторов часто называют позисторами.
Резистивным материалом терморезисторов являются сложные системы на основе оксидных полупроводников, таких как Mn2O4, Co2O4, Cu0, CoO,NiO. Принцип работы термисторов основан на температурной зависимости сопротивления примесного полупроводника при разных уровнях легирования.
1.4.1 Параметры полупроводниковых терморезисторов
Основные параметры терморезисторов следующие:
-
Номинальное значение сопротивления, которое указывается на корпусе резистора. Это сопротивление терморезистора при температуре 200 С. Согласно ГОСТ 2825-67 номинальное сопротивление терморезисторов устанавливается согласно рядам Е6, Е12, Е24.
-
Допуск – максимально допустимое отклонение номинального сопротивления в %. Согласно ГОСТ 9664-74 ряд допусков для терморезисторов составляет: ± 10; ± 20; ± 30.
-
Температурный коэффициент сопротивления (ТКС) – это относительное изменение сопротивления резистора при изменении температуры на 1 градус. -
Максимальная мощность рассеивания – мощность, при которой терморезисторы, находящиеся в спокойном воздухе при температуре 20±10 С, разогреваются при протекании тока до максимальной рабочей температуры. -
Максимальная рабочая температура – температура, при которой характеристики резистора остаются стабильными длительное время. -
Коэффициент энергетической чувствительности – мощность, которую надо подвести к терморезистору для изменения его сопротивления на 1 %. -
Постоянная времени терморезистора – время, в течение которого температура терморезистора повышается до 630 С при перенесении его из воздушной среды с температурой 00 С в воздушную среду с температурой 1000 С. Этот параметр характеризует тепловую инерционность резистора.
1.4.2 Обозначения полупроводниковых терморезисторов
Согласно принятой системе обозначений, терморезисторы обозначаются буквами СТ (сопротивление термочувствительное). Цифра, следующая за обозначением, указывает вид материала, из которого изготовлен терморезистор (1 – кобальто-марганцевый, 2 – медно-марганцевый, 3 – медно-кобальтово-марганцевый оксидный полупроводник). Цифра, следующая после дефиса, обозначает номер конструктивного типа терморезистора. Дополнительно на корпусе указывается номинальное значение сопротивления и допуск.