Переменный резистор: что это такое, конструкция, типы, принцип работы

Содержание / Contents

1 Вскрытие покажет. Потенциометр СПЗ-30 изнутри
2 Немного про СП-1

Приходит время и регулятор, верой и правдой прослуживший не один десяток лет и переживший иногда сам аппарат, в котором был установлен изначально, начинает хрипеть. Обычно за это ругают советские переменные резисторы. Но, рано или поздно, беда настигает регулятор независимо от страны-производителя. У того, кто взялся сию беду устранять, есть два пути решения проблемы. Попытаться вернуть работоспособность старому переменнику или заменить на новый.

Заменить, конечно, хороший выход, только на что? Если повезёт, в куче запчастей, скопившихся у радиолюбителя с незапамятных времён, можно найти другой такой же переменник или с близкими параметрами. Но где гарантия, что и он скоро не захрипит. По возрасту он, возможно, почти ровесник заменяемому и неизвестно где стоял, как часто его крутили и в каких условиях аппарат эксплуатировался.

Если поблизости есть магазин, или ещё какое заведение торгующее радиодеталями можно купить там изделие «братской узкоглазой республики», представляющее из себя подстроечник, к которому наспех приделали корпус и ось. Такой резистор обычно практически никак не защищённое от попадания внутрь пыли влаги и прочего наружного мусора. А выводы иногда приклёпаны к угольной «подкове» так, что болтаются даже у нового резистора, гарантируя те же хрипы, треск и пропадание звука.

Возможно, где-то поближе к цивилизации можно добыть качественную деталь, но судя по ценам в музыкальных магазинах, где иногда продаются переменники для электрогитар, цена может составить очень большую долю от цены самого ремонтируемого изделия.

Поэтому я рекомендую вскрыть хрипящий переменник и оценить возможность приведения его в чувство своими силами.

Шум 5: шум/свист ветра – чем выше скорость, тем больше дует в машине с закрытыми окнами

Ветер, кружащийся вокруг различных элементов кузова автомобиля, таких как передняя решетка радиатора, фары, бампера, по мере увеличения скорости образует естественный шум. Обычно подобные шумы не слышны в салоне машины благодаря шумоизоляции. Кстати, обычно во время проектирования автомобиля и испытания в аэротрубе инженеры проектируют кузова таким образом, чтобы даже на высокой скорости не образовывался дикий шум.

Если ваш автомобиль на скорости издает чрезмерный шум ветра, это может быть связано с установкой на кузов дополнительных аксессуаров, таких как багажник, прожекторы, антикрыло, спойлер или боковые дефлекторы на окнах. Также вполне возможно, что сильный шум на скорости связан с потерей геометрии кузова после восстановительного некачественного ремонта после ДТП.

Решение этой проблемы связано опять же с методом путем проб и ошибок. Например, если вы подозреваете, что шум идет от багажника на крыше, снимите его и протестируйте машину на скорости без него.

Маркировка переменных резисторов

Российская маркировка переменных сопротивлений до 1980 года – например, СП4-18:

Тип изделия обозначается СП.
Первая цифра – разновидность материала и технология изготовления – 4.
Вторая – регистрационный номер типа резистора –18.

Маркировка группы по технологии изготовления и материалу:

1 – непроволочные тонкослойные углеродистые и бороуглеродистые;
2 – непроволочные тонкослойные металлопленочные и металлооксидные;
3 – непроволочные композиционные пленочные;
4 – непроволочные композиционные объемные;
5 – проволочные;
6 – непроволочные тонкослойные металлизированные.

Сейчас действует новая система маркировки переменных и подстроечных резисторов – например, РП1-46:

Тип изделия обозначается РП.
Первая цифра определяет группу по материалу резистивного элемента (1 – непроволочные, 2 – проволочные и металлофольговые).
Вторая цифра – регистрационный номер разработки конкретного типа сопротивления.

Таблица номиналов

1 Ом	10 Ом	100 Ом	1 кОм	10 кОм	100 кОм	1 МОм	10 МОм
1.5 Ом	15 Ом	150 Ом	1.5 кОм	15 кОм	150 кОм	1.5 МОм	15 МОм
2.2 Ом	22 Ом	220 Ом	2.2 кОм	22 кОм	220 кОм	2.2 МОм	22 МОм
3.3 Ом	33 Ом	330 Ом	3.3 кОм	33 кОм	330 кОм	3.3 МОм	33 МОм
4.7 Ом	47 Ом	470 Ом	4.7 кОм	47 кОм	470 кОм	4.7 МОм	47 МОм
6.8 Ом	68 Ом	680 Ом	6.8 кОм	68 кОм	680 кОм	6.8 МОм	68 МОм

Погрешность

Маркировка с четырьмя-пятью полосами для выводных резисторов стала уже традиционной. Она указывает на точность. Чем больше полос, тем выше этот показатель. SMD-резисторы для поверхностного монтажа на плате с допусками на 2, 5 и 10 процентов обозначаются цифрами. Первый порядок цифр необходимо умножить на десять в третьей степени.

Буква «R» указывает на точку десятичной дроби. Например, маркировка R473 показывает, что 0,47 необходимо умножить на десять в третьей степени, что в сумме составит 470 Ом. Остальные две цифры и букву применяют для обозначения типоразмеров. Буква указывает на показатель степени десятки.

Резисторы являются одним из важных компонентов печатной платы. Они не только понижают напряжение и ток, а также рассеивают тепло. Каждый компонент имеет цветные полоски, соответствующие их номинальным характеристикам.

Советуем изучить Конденсатор электролитический

Маркировка переменных резисторов

Российская маркировка переменных сопротивлений до 1980 года – например, СП4-18:

Тип изделия обозначается СП.
Первая цифра – разновидность материала и технология изготовления – 4.
Вторая – регистрационный номер типа резистора –18.

Маркировка группы по технологии изготовления и материалу:

1 – непроволочные тонкослойные углеродистые и бороуглеродистые;
2 – непроволочные тонкослойные металлопленочные и металлооксидные;
3 – непроволочные композиционные пленочные;
4 – непроволочные композиционные объемные;
5 – проволочные;
6 – непроволочные тонкослойные металлизированные.

Сейчас действует новая система маркировки переменных и подстроечных резисторов – например, РП1-46:

Тип изделия обозначается РП.
Первая цифра определяет группу по материалу резистивного элемента (1 – непроволочные, 2 – проволочные и металлофольговые).
Вторая цифра – регистрационный номер разработки конкретного типа сопротивления.

Таблица номиналов

1 Ом	10 Ом	100 Ом	1 кОм	10 кОм	100 кОм	1 МОм	10 МОм
1.5 Ом	15 Ом	150 Ом	1.5 кОм	15 кОм	150 кОм	1.5 МОм	15 МОм
2.2 Ом	22 Ом	220 Ом	2.2 кОм	22 кОм	220 кОм	2.2 МОм	22 МОм
3.3 Ом	33 Ом	330 Ом	3.3 кОм	33 кОм	330 кОм	3.3 МОм	33 МОм
4.7 Ом	47 Ом	470 Ом	4.7 кОм	47 кОм	470 кОм	4.7 МОм	47 МОм
6.8 Ом	68 Ом	680 Ом	6.8 кОм	68 кОм	680 кОм	6.8 МОм	68 МОм

↑ Немного про СП-1

И контакт этот между выводом и движком переменника появляется и пропадает по собственному желанию. Не исключено, что встречаются и СП3 с болтающимся на заклёпке центральным контактом, но мне такие пока не попадались.

Для устранения неисправности, как многие догадались, достаточно пропаять это соединение. Для большей надёжности можно пропаять и со стороны вывода, хотя чаще всего это не требуется.Кстати, угольный слой очень даже неплохо сохранился для переменного резистора с металлическими щётками из устройства конца 70-х годов.

Вот такие достаточно простые рекомендации по возвращению к активной жизни захрипевших переменных резисторов. Правда, здесь я рассмотрел только один тип, но повторюсь — другие отличаются только способом разборки-сборки. Составные части и места возможного появления неисправностей одинаковы.

Типы переменных резисторов

Проволочный

Состоит из трубчатого пластмассового или керамического каркаса, на который в виде однослойной обмотки уложена тонкая проволока с высоким сопротивлением (манганиновая или константановая).

По поверхности проволоки скользит металлический ползунок, который при перемещении касается следующего витка обмотки раньше, чем сойдет с предыдущего – этим обеспечивается плавность регулировки.

Для надежности контакта ползунка и токопроводящего слоя поверхность проволоки тщательно полируется.

Тонкопленочный

Состоит из каркаса в виде подковообразной диэлектрической пластины, покрытой тонкой пленкой, изготовленной из углерода, бора, металлизированных или композиционных материалов. По поверхности пленки скользит ползунок, прочно связанный с регулировочным механизмом.

Классификация по количеству контактов

Одноэлементные – стандартные резистивные элементы с тремя контактами.
Многоэлементные (сдвоенные, строенные, счетверенные) – количество контактов зависит от количества резистивных элементов, собранных в одном корпусе. В зависимости от вида механической связи ползунков регулирование может быть синхронным или независимым.
С выключателем – к трем основным контактам добавлены дополнительные выводы для подключения питания, чтобы поворотом ручки можно было включать устройство и регулировать его параметры.

Конденсаторы

Конденсаторы, содержащие драгметаллы:

Конденсаторы керамические монолитные следующих серий: КМ3, КМ4, КМ5, + КМ6, К10-17, К10-26, К10-48.
Конденсаторы в пластиковом корпусе: К10-17, К10-23, К10-28, К10-43, К10-46, К10-47.
Конденсаторы КМ5 группы Н30 зелёного цвета- это конденсаторы, на которых чётко написано “Н30”.
Советские бескорпусные конденсаторы покупаем всех размеров, импорт не подмешивать, сразу видно.
Импортные бескорпусные конденсаторы в настоящее время не принимаем.
Конденсаторы импортные, определённых марок (смотрите в фотокаталоге).
Конденсаторы танталовые следующих серий: К52-9, ЭТ, ЭТН, К53-1, К53-7, К53-16, К53-18, К53-28.
Конденсаторы К50-6, К50-12, К53-4, К53-14, К53-21, К71-7, К73п-2, К73-3, К73-9, К78-2 и подобные не подходят, такие не покупаем.
Конденсаторы серебряно-танталовые: К52-1, К52-2, К52-5, К52-7, ЭТО-1, ЭТО-2.
Ёмкостные сборки Б-18, Б-20, проходные фильтры Б-23, линии задержки МЛЗ, микромодули, ГИС.

↑ Немного про СП-1

Недавно попало в руки одно устройство, где для регулировки громкости использовался великий и ужасный… СП-1. И та же самая проблема с хрипом треском и пропаданием звука

А значит, появилась возможность рассказать об одном его отличии от СП3, которое очень даже может служить причиной неполадок, и на которое можно сразу не обратить внимание. В магнитофоне, который у меня был в школьные времена, несколько раз регулятор громкости перебирал, пока случайно не наткнулся

Кстати разборка происходит точно так же, как и в предыдущем примере. Но в отличии от СП3, у СП-1 неподвижный контакт, приклёпанный к центральному выводу не пружинный, а плоский, кольцеобразный. Этот самый контакт спокойно себе лежит в предназначенном для него пазу. И если его специально не пошевелить, то можно и не заметить что он иногда свободно болтается на заклёпке.

Для устранения неисправности, как многие догадались, достаточно пропаять это соединение. Для большей надёжности можно пропаять и со стороны вывода, хотя чаще всего это не требуется. Кстати, угольный слой очень даже неплохо сохранился для переменного резистора с металлическими щётками из устройства конца 70-х годов.

P.S.

Бывает, можно купить новый переменник с описанным дефектом. Неизвестно ведь сколько, где и в каких условиях он хранился до этого. Даже если и выглядит как новый. На всякий случай, перед установкой в изделие, стоит проделать вышеописанные операции. Анекдот про «доработать напильником» не просто так придумали. Я сам несколько раз сталкивался с тем, что «свежий» регулятор «шуршит» при приближении движка к крайним точкам. Обычно после чистки и смазки «болезнь» пропадает. Недавно поставил свежекупленые малогабаритные СПЗ-40 в темброблок электрогитары, и сразу же пришлось снова снимать все четыре резистора и проводить те же процедуры. С тех пор работает второй год без нареканий.

Как проверить диодный мост

Иногда имеется ситуация, когда нужно проверить на работоспособность диодный мост. Он имеет вид сборки, состоящей из четырех полупроводников. Они соединяются таким образом, чтобы переменное напряжение, подаваемое к двум из четырех спаянных элементов, переходило в постоянное. Последнее снимается с двух других выводов. В результате происходит выпрямление переменного напряжения и перевод его в постоянное.

По сути, принцип проверки в этой ситуации остается таким же, как было описано выше. Единственной особенностью тут является определение, к какому выводу будет подключен измерительный прибор. Здесь имеется четыре варианта подключения, которые следует «прозвонить»:

выводы 1 – 2;
выводы 2 – 3;
выводы 1 – 4;
выводы 4 – 3;

При проверке диодов (обычного и Шоттки) с помощью мультиметра, вы получите определенный результат. Теперь нужно понять, что он может означать. К признакам, которые свидетельствуют в пользу исправности полупроводника, относятся следующие моменты:

При подключении детали электросхемы к прибору последний будет выдавать величину имеющегося прямого напряжения в этом элементе;
Разные типы диодов обладают различным уровнем напряжения, по которому они и отличаются. Например, для германиевых изделий этот параметр составит 0,3-0,7 вольт
При подключении обратным способом (щуп прибора к аноду изделия) будет регистрироваться ноль.

Проверив каждый выход, вы получите четыре результата. Полученные показатели следует оценивать по тому же принципу, что и для отдельного полупроводника.

Обратная проверка

Если эти два показателя соблюдаются, то полупроводник работает адекватно и причина поломки не в нем. А вот если хотя бы одни из параметров не соответствует, то элемент признается негодным и подлежит замене. Кроме этого следует учитывать, что возможна не поломка, а «утечка». Этот неприятный дефект может проявиться при длительной эксплуатации прибора или некачественной сборке.

При наличии короткого замыкания или утечки, полученное сопротивление будет довольно низким. Причем вывод необходимо делать, основываясь на виде полупроводника. Для германиевых элементов этот показатель в данной ситуации будет иметь диапазон от 100 килоом до 1 мегаом, для кремниевых — тысячи мегаом. Для выпрямительных полупроводников данный показатель будет в разы больше.

Как видим, своими силами не так уж и сложно провести оценку работоспособности полупроводников в любом электроприборе. Вышеописанный принцип подходит для проверки диодных элементов различных типов и видов. Главное в этой ситуации правильно подключить измерительный прибор к полупроводнику и проанализировать полученные результаты.

Два диода Шоттки.

Резистор переменного тока.

Переменные резисторы осуществляют изменение сопротивления в процессе функционирования аппаратуры. Сопротивление резисторов меняется при разовой или периодической регулировке, но его не меняют в процессе функционирования аппаратуры. Они бывают одноэлементными и многоэлементными, с круговым и прямолинейным перемещением подвижного контакта, многооборотными и однооборотными, с выключателем и без него, с упором и без, с фиксацией и без фиксации подвижной системы, с наличием дополнительных отводов и без них.

Переменный резистор имеет как минимум три вывода: от концов токопроводящего элемента и щеточного контакта, по которым может перемещаться ток. Чтобы уменьшить размеры и упростить конструкцию, токопроводящий элемент выполняют в виде незамкнутого кольца, при этом щеточный контакт закрепляется на валике, при этом его ось проходит через центр. Во время вращения валика контакт меняет свое положение на поверхности токопроводящего элемента, вызывая изменение результатов сопротивления между ним и крайними выводами.

Переменные резисторы.

Конструктивно, переменные резисторы состоят из токопроводящей поверхности
с двумя омическими контактами,
по сути – открытого плоскостного постоянного резистора, проволочного или угольного, и скользящего
по ней контакта – токосъемника.

Величину электрического сопротивления переменного резистора можно плавно изменять,
от нуля, до номинального значения. Это достигается за счет перемещения скользящего контакта
по токопроводящей поверхности.

На рисунке ниже, изображен переменный резистор без задней крышки и его схемное обозначение.

Предназначение подстроечных резисторов – точная настройка режимов
работы электронных устройств.
Причем, положение настройки как правило, не изменяется в течении всего
дальнейшего срока эксплуатации устройства.
Поэтому, устройство привода перемещения скользящего контакта приспособлено
для регулирования с помощью отвертки, а к прочности проводящего слоя не
прилагается особых требований.

Регулировочные резисторы предназначенны для регулярного применения – например,
для изменения уровня громкости звуковоспроводящих устройств.
Их механические свойства должны соответствовать особым требованиям –
проводящий слой, по которому скользит токосьемник должен отличаться
особой устойчивостью к механическому воздействию.
Привод для перемещения скользящего контакта снабжается удлиненной
ручкой, для большего удобства в эксплуатации.

Типы переменных резисторов

Проволочный

Для надежности контакта ползунка и токопроводящего слоя поверхность проволоки тщательно полируется.

Тонкопленочный

Маркировка SMD резисторов

Цифровая маркировка

Рассмотрим маркировку SMD резисторов. Резисторы типоразмера 0402 (значения типоразмеров здесь) не маркируются. Остальные же маркируются тремя или четырьмя цифрами, так как они чуток больше и на них все-таки можно нанести цифры или какую-нибудь маркировку. Резисторы с допуском до 10% маркируются тремя цифрами, где две первые цифры обозначают номинал этого резистора, а последняя третья цифра – это 10 в степени этой последней цифры. Давайте рассмотрим вот такой резистор:

Сопротивление резистора, показанного на фото равняется 22х102 =2200 Ом или 2,2 К.

Проверяем так ли это? Берем между щупами этот крохотный SMD компонент и замеряем сопротивление.

Сопротивление 2,18 кОм. Небольшая погрешность не в счет.

SMD резистор с допуском 1% и типоразмера от 0805 и больше маркируются четырьмя цифрами. Например, резистор с номером 4422. Считается это как 442х102 =44200 Ом=44.2 кОм.

Существуют также SMD резисторы почти с нулевым сопротивлением (очень-очень малое сопротивление все-таки имеется) или просто-напросто так называемые перемычки. Они смотрятся более эстетичнее, чем какие-либо провода.

SMD резисторы

SMD резисторы – это миниатюрные резисторы, предназначенные для поверхностного монтажа. SMD резисторы значительно меньше, чем их традиционный аналог. Они часто бывают квадратной, прямоугольной или овальной формы, с очень низким профилем.

Вместо проволочных выводов обычных резисторов, которые вставляются в отверстия печатной платы, у SMD резисторов имеются небольшие контакты, которые припаяны к поверхности корпуса резистора. Это избавляет от необходимости делать отверстия в печатной плате, и тем самым позволяет более эффективно использовать всю ее поверхность.

Для чего нужна маркировка резисторов

Учитывая тот факт, что смд резисторы имеют небольшой размер, на них нельзя нанести цветовую маркировку, поэтому производителями был разработан иной способ маркировки. Как правило, обозначение smd резисторов содержат три или четыре цифры, могут присутствовать буквы.

Цифровая маркировка резисторов необходима для того, чтобы указывать на численное значение сопротивления резистора, последняя цифра является множителем. Она же может указывать на степень, которую надо возвести 10, чтобы получить окончательный результат. Например, определить сопротивление можно таким образом: 450 = 45 х 10равно 45 Ом.
Если маркировка имеет вид EIA-96, то это означает, что резисторы высокой точности. Этот стандарт предназначается для резисторов, которые имеют небольшое сопротивление в 1%. Такая система маркировки имеет три элемента: 2 цифры, которые указывают на код номинала, а буквы являются множителем. Цифры – это код, которое дает число сопротивления. Например, код 04 может указывать на 107 Ом.

Для удобного расчета применяется калькулятор, который поможет быстро найти величину сопротивления. Для расчета надо ввести код, который есть на компоненте и сопротивление сразу отобразиться внизу. Такой калькулятор подходит не только для стандарта. Чтобы более точно проверить сопротивление, лучше всего для расчета применять мультиметр. Какой лучше мультиметр выбрать, читайте здесь.

Какие характеристики показывает

Самой главной характеристикой деталей является величина номинального сопротивления, допуск на величину и коэффициент температуры. С любой из этих характеристик связана мощность smd резисторов и сопротивление между ним и окружающей температурой. В некоторых областях учитываются даже шумовые характеристики.

Чтобы подробно разобраться в этом вопросе, надо внимательно изучить все характеристики:

Величина номинального сопротивления. Допуск на величину номинального сопротивления задается в процентах. Такое значение указывает на сопротивление резистора при внешних воздействиях на него.
Температура. Как правило, естественной температурой считается +20°С и должно быть нормальное атмосферное давление. СМД резисторы выпускаются с допуском на номинальное сопротивление в пределах от ±0.05% до ±5%.
Точность. Самыми точными резисторами можно считать те, которые высчитываются по формуле ТКС=DR/(R*DТ). DR означает изменение сопротивления при перемене температуры на величину DТ, R – номинальное значение сопротивления.

Если компоненты можно просчитать по этой формуле, то это означает, что они обладают наивысшей точностью.

Что это за резистор

Подстроечный резистор — это миниатюрная версия стандартного переменного резистора. Они разработаны для установки непосредственно на печатную плату и регулируются только при настройке схемы. Например, для настройки чувствительности какого-нибудь датчика или установки усиления усилителя мощности.

В литературе зачастую под подстроечными резисторами и переменными понимаются разные элементы цепи, хотя, строго говоря, любой подстроечный резистор также является и переменным в силу того факта, что его сопротивление можно изменить.

Для управления подстроечным резистором нужна маленькая отвертка или что-то другое, похожее на нее. Так же, как и подстроечные конденсаторы, подстроечные резисторы бывают однооборотные и многооборотный, сделанные по принципу червячной передачи.

Но в отличие от них, для работы с подстроечным резистором не нужна специальная настроечная отвертка. Близкое нахождение вблизи резистора руки или стальной отвертки никак не влияет на его сопротивление. Подстроечный резистор регулируется обычной отверткой, которая вставляется в специальный паз регулировочного механизма, связанного с круговым ползунком.

Многооборотные подстроечные резисторы используются в тех участках схемы, где нужна прецизионная точность в установке нужного сопротивления. Однооборотными подстроечными резисторами большой точности настройки добиться невозможно.

Подстроечные резисторы служат для одноразовой настройки сопротивления, например в качестве потенциометров на схемах обратной связи импульсных источников питания всегда можно встретить подстроечные резисторы. Существуют также многооборотные подстроечные резисторы.

Подстроечные резисторы имеют небольшие габаритные размеры, и рассчитаны всего на несколько циклов регулировки с целью предварительной или профилактической настройки оборудования, и больше их, как правило, не трогают.

Поэтому подстроечные резисторы не являются очень стойкими и прочными, по сравнению с переменными резисторами, и рассчитаны максимум на несколько десятков циклов регулировки. Очевидно, что подстроечный резистор никогда не заменит переменный, и если этот принцип нарушить, то можно поплатиться низкой надежностью конструируемого устройства.

Области применения подстроечных резисторов.

Основные виды

Резисторы бывают разными, разделены по различным критериям. По методу монтажа они бывают:

По конструкции резисторы бывают:

постоянными – имеют два вывода, нет возможности изменять напряжения;
переменными – работают по принципу перемещения бегунка трамблера по резисторному слою;
нелинейные – сопротивление может меняться под действием температуры, светоизлучения, напряжения, двух величин.

Все резисторы имеют общее и специальное назначение. Если нужно найти, чем заменить резистор, лучше воспользоваться другим таким же элементом.

Специальные бывают следующих видов:

высокоомные;
высоковольтные;
высокочастотные;
прецизионные и сверхпрецизионные.