Στα ηλεκτρικά κυκλώματα, οι αντιστάσεις χρησιμοποιούνται για τη ρύθμιση του ρεύματος. Παράγεται ένας τεράστιος αριθμός διαφορετικών τύπων. Για να προσδιοριστεί σε όλη την ποικιλία των λεπτομερειών, για καθεμία, εισάγεται το σύμβολο της αντίστασης. Επισημαίνονται με διαφορετικούς τρόπους, ανάλογα με την τροποποίηση.
Τύποι αντιστάσεων
Μια αντίσταση είναι μια συσκευή που έχει ηλεκτρική αντίσταση, ο κύριος σκοπός της είναι να περιορίσει το ρεύμα σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα. Η βιομηχανία παράγει διάφορους τύπους αντιστάσεων για μια μεγάλη ποικιλία τεχνικών συσκευών. Η ταξινόμησή τους πραγματοποιείται με διαφορετικούς τρόπους, ένας από αυτούς είναι η φύση της αλλαγής της αντίστασης. Σύμφωνα με αυτή την ταξινόμηση, διακρίνονται 3 τύποι αντιστάσεων:
- Σταθερές αντιστάσεις. Δεν έχουν τη δυνατότητα να αλλάζουν αυθαίρετα την τιμή αντίστασης. Ανάλογα με τον σκοπό τους χωρίζονται σε δύο τύπους: γενικές και ειδικές εφαρμογές. Τα τελευταία χωρίζονται ανάλογα με το σκοπό τους σε ακριβείας, υψηλής αντίστασης, υψηλής τάσης και υψηλής συχνότητας.
- Μεταβλητές αντιστάσεις (ονομάζονται επίσης ρυθμιστικές). Να έχει την ικανότητααλλάξτε την αντίσταση με το κουμπί ελέγχου. Σχεδιαστικά διαφέρουν πολύ. Συνδυάζονται με διακόπτη, διπλό, τριπλό (δηλαδή τοποθετούνται δύο ή τρεις αντιστάσεις σε έναν άξονα) και πολλές άλλες ποικιλίες.
- Αντιστάσεις κοπής. Χρησιμοποιούνται μόνο κατά τη ρύθμιση μιας τεχνικής συσκευής. Τα σώματα ρύθμισης τους είναι προσβάσιμα μόνο με κατσαβίδι. Παράγεται ένας μεγάλος αριθμός διαφορετικών τροποποιήσεων αυτών των αντιστάσεων. Χρησιμοποιούνται σε κάθε είδους ηλεκτρικές και ηλεκτρονικές συσκευές, από tablet μέχρι μεγάλες βιομηχανικές εγκαταστάσεις.
Μερικοί τύποι αντιστάσεων που συζητήθηκαν φαίνονται στην παρακάτω φωτογραφία.
Ταξινόμηση εξαρτημάτων κατά μέθοδο τοποθέτησης
Υπάρχουν 3 κύριοι τύποι τοποθέτησης ηλεκτρονικών εξαρτημάτων: αρθρωτοί, τυπωμένοι και για μικρομονάδες. Κάθε τύπος εγκατάστασης έχει τα δικά του στοιχεία, διαφέρουν πολύ σε μέγεθος και σχεδιασμό. Για την επιφανειακή τοποθέτηση χρησιμοποιούνται αντιστάσεις, πυκνωτές και συσκευές ημιαγωγών. Διατίθενται με καλώδια σύρματος ώστε να μπορούν να συγκολληθούν στο κύκλωμα. Λόγω της σμίκρυνσης των ηλεκτρονικών συσκευών, αυτή η μέθοδος σταδιακά χάνει τη σημασία της.
Χρησιμοποιούνται μικρότερα εξαρτήματα για την καλωδίωση τυπωμένου κυκλώματος, με ή χωρίς καλώδια για συγκόλληση στην πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος. Για να συνδεθείτε με το κύκλωμα, αυτά τα μέρη έχουν μαξιλαράκια επαφής. Η τυπωμένη καλωδίωση έχει συμβάλει σημαντικά στη μείωση του μεγέθους των ηλεκτρονικώνπροϊόντα.
Οι αντιστάσεις Smd χρησιμοποιούνται συχνά για τοποθέτηση PCB και micromodule. Είναι πολύ μικρού μεγέθους και μπορούν εύκολα να ενσωματωθούν αυτόματα σε πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων και μικρομονάδες. Διατίθενται σε διάφορες ονομαστικές αντιστάσεις, ισχύς και μεγέθη. Οι πιο πρόσφατες ηλεκτρονικές συσκευές χρησιμοποιούν κατά κύριο λόγο αντιστάσεις smd.
Ονομαστική αντίσταση και διαρροή ισχύος αντιστάσεων
Η ονομαστική αντίσταση, εκφρασμένη σε ohms, kiloohms ή megaohms, είναι το κύριο χαρακτηριστικό της αντίστασης. Αυτή η τιμή δίνεται στα διαγράμματα κυκλώματος, που εφαρμόζεται απευθείας στην αντίσταση σε έναν αλφαριθμητικό κωδικό. Πρόσφατα, η χρωματική ονομασία των αντιστάσεων χρησιμοποιείται συχνά.
Το δεύτερο πιο σημαντικό χαρακτηριστικό μιας αντίστασης είναι η απαγωγή της ισχύος της, η οποία εκφράζεται σε watt. Οποιαδήποτε αντίσταση θερμαίνεται όταν διέρχεται ρεύμα, δηλαδή διαχέει την ισχύ. Εάν αυτή η ισχύς υπερβαίνει την επιτρεπόμενη τιμή, συμβαίνει η καταστροφή της αντίστασης. Σύμφωνα με το πρότυπο, η ονομασία της ισχύος των αντιστάσεων στο κύκλωμα είναι σχεδόν πάντα παρούσα, αυτή η τιμή εφαρμόζεται συχνά στην περίπτωσή του.
Ανοχή της ονομαστικής αντίστασης και η εξάρτησή της από τη θερμοκρασία
Το σφάλμα ή η απόκλιση από την ονομαστική τιμή, μετρούμενη ως ποσοστό, έχει μεγάλη σημασία. Είναι αδύνατο να κατασκευαστεί με απόλυτη ακρίβεια μια αντίσταση με τη δηλωμένη τιμή αντίστασης, σίγουρα θα υπάρξει απόκλιση από την καθορισμένη τιμή. Το σφάλμα υποδεικνύεται απευθείας στο σώμα, συχνά με τη μορφή ενός κωδικού από χρωματιστές λωρίδες. Έχει βαθμολογηθεί σεποσοστό της τιμής της ονομαστικής αντίστασης.
Όπου υπάρχουν μεγάλες διακυμάνσεις στη θερμοκρασία, η εξάρτηση της αντίστασης από τη θερμοκρασία ή ο συντελεστής αντίστασης θερμοκρασίας, που συντομογραφείται ως TCR, μετρημένος σε σχετικές μονάδες ppm / ° C, είναι σημαντική. Το TKS δείχνει με ποιο μέρος της ονομαστικής τιμής αλλάζει η αντίσταση της αντίστασης εάν η θερμοκρασία του μέσου αυξηθεί (μειωθεί) κατά 1°C.
Γραφικός προσδιορισμός υπό όρους της αντίστασης στο διάγραμμα
Κατά τη σχεδίαση σχημάτων, απαιτείται συμμόρφωση με το κρατικό πρότυπο GOST 2.728-74 για τα συμβατικά γραφικά σύμβολα (UGO). Η ονομασία μιας αντίστασης οποιουδήποτε τύπου είναι ένα ορθογώνιο 10x4 mm. Με βάση αυτό, δημιουργούνται γραφικές εικόνες για άλλους τύπους αντιστάσεων. Εκτός από το UGO, απαιτείται ο προσδιορισμός της ισχύος των αντιστάσεων στο κύκλωμα, αυτό διευκολύνει την ανάλυσή του κατά την αντιμετώπιση προβλημάτων. Ο παρακάτω πίνακας δείχνει το UGO των σταθερών αντιστάσεων με ένδειξη της απαγωγής ισχύος.
Η παρακάτω φωτογραφία δείχνει σταθερές αντιστάσεις διαφορετικής χωρητικότητας.
Συμβατική γραφική ονομασία μεταβλητών αντιστάσεων
Οι μεταβλητές αντιστάσεις UGO εφαρμόζονται στο διάγραμμα κυκλώματος με τον ίδιο τρόπο όπως οι σταθερές αντιστάσεις, σύμφωνα με το κρατικό πρότυπο GOST 2.728-74. Ο πίνακας δείχνει μια εικόνα αυτών των αντιστάσεων.
Η παρακάτω φωτογραφία δείχνει μεταβλητές και μηχανές κοπής.
Τυπική ονομασία για αντίσταση αντίστασης
Είναι σύνηθες τα διεθνή πρότυπα να ορίζουν την ονομαστική αντίσταση μιας αντίστασης στο κύκλωμα και στην ίδια την αντίσταση λίγο διαφορετικά. Οι κανόνες για αυτήν τη σημειογραφία, μαζί με δείγματα παραδειγμάτων, δίνονται στον πίνακα.
| Πλήρης ονομασία | Συντομευμένη ονομασία | ||||||
| Μονάδα μέτρησης | Σχέδιο. μονάδες αναθ. | Ονομαστικό όριο αντίσταση | στο διάγραμμα | στο σώμα | Ονομαστικό όριο αντίσταση | ||
| Ωμ | Ωμ | 999, 9 | 0, 51 | E51 ή R51 | 99, 9 | ||
| 5, 1 | 5E1; 5R1 | ||||||
| 51 | 51E | ||||||
| 510 | 510E; K51 | ||||||
| Kilohm | kOhm | 999, 9 | 5, 1k | 5K1 | 99, 9 | ||
| 51k | 51K | ||||||
| 510k | 510K; M51 | ||||||
| Megaohm | MOhm | 999, 9 | 5, 1M | 5M1 | 99, 9 | ||
| 51M | 51M | ||||||
| 510M | 510M | ||||||
Ο πίνακας δείχνει ότι η ονομασία στα διαγράμματα των αντιστάσεων σταθερής αντίστασης γίνεται με έναν αλφαριθμητικό κωδικό, πρώτα έρχεται η αριθμητική τιμή της αντίστασης και μετά υποδεικνύεται η μονάδα μέτρησης. Στο σώμα της αντίστασης, είναι συνηθισμένο να χρησιμοποιείται ένα γράμμα αντί για κόμμα στην ψηφιακή ονομασία, εάν είναι ohms, τότε τοποθετείται E ή R, εάν kiloohms, τότε το γράμμα K. Όταν προσδιορίζετε megaohms, το γράμμα M χρησιμοποιείται αντί για κόμμα.
Χρωματικά κωδικοποιημένες αντιστάσεις
Ο χρωματικός χαρακτηρισμός των αντιστάσεων υιοθετήθηκε για να διευκολύνει την τοποθέτηση πληροφοριών σχετικά με τα τεχνικά χαρακτηριστικά στη θήκη τους. Για αυτό, εφαρμόζονται πολλές χρωματικές λωρίδες διαφορετικών χρωμάτων. Συνολικά, 12 διαφορετικά χρώματα γίνονται δεκτά στον χαρακτηρισμό των λωρίδων. Κάθε ένα από αυτά έχει τη δική του συγκεκριμένη σημασία. Ο χρωματικός κωδικός της αντίστασης εφαρμόζεται από την άκρη, με χαμηλή ακρίβεια (20%) εφαρμόζονται 3 λωρίδες. Εάν η ακρίβεια είναι μεγαλύτερη, μπορείτε ήδη να δείτε 4 μπάρες στην αντίσταση.
Όταν η αντίσταση έχει υψηλή ακρίβεια, εφαρμόζονται 5-6 λωρίδες. Για μια σήμανση που περιέχει 3-4 λωρίδες, οι δύο πρώτες υποδεικνύουν την τιμή αντίστασης, η τρίτη λωρίδα είναι πολλαπλασιαστής, αυτή η τιμή πολλαπλασιάζεται με αυτήν. Η επόμενη γραμμή καθορίζει την ακρίβεια της αντίστασης. Όταν η σήμανση περιέχει 5-6 λωρίδες, οι πρώτες 3 αντιστοιχούν στην αντίσταση. Η επόμενη γραμμή είναι ο πολλαπλασιαστής, η 5η γραμμή είναι η ακρίβεια και η 6η γραμμή είναι ο συντελεστής θερμοκρασίας.
Υπάρχουν πίνακες αναφοράς για την αποκρυπτογράφηση των χρωματικών κωδικών των αντιστάσεων.
Αντιστάσεις επιφανειακής βάσης
Στήριξη επιφάνειας είναι όταν όλα τα εξαρτήματα βρίσκονται στην πλακέτα από την πλευρά των τυπωμένων κομματιών. Σε αυτή την περίπτωση, δεν ανοίγονται τρύπες για στοιχεία στερέωσης, συγκολλούνται στις ράγες. Για αυτήν την εγκατάσταση, η βιομηχανία παράγει ένα ευρύ φάσμα εξαρτημάτων smd: αντιστάσεις, δίοδοι, πυκνωτές, συσκευές ημιαγωγών. Αυτά τα στοιχεία είναι πολύ μικρότερα σε μέγεθος και τεχνολογικά προσαρμοσμένα για αυτοματοποιημένη εγκατάσταση. Η χρήση εξαρτημάτων smd μπορεί να μειώσει σημαντικά το μέγεθος των ηλεκτρονικών προϊόντων. Η επιφανειακή τοποθέτηση στα ηλεκτρονικά έχει σχεδόν αντικαταστήσει όλους τους άλλους τύπους.
Με όλα τα πλεονεκτήματα της εν λόγω εγκατάστασης, έχει μια σειρά από μειονεκτήματα.
- Οι πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων που κατασκευάζονται με αυτήν την τεχνολογία φοβούνται τους κραδασμούς και άλλα μηχανικά φορτία, καθώς τα εξαρτήματα smd είναι κατεστραμμένα.
- Αυτά τα εξαρτήματα φοβούνται την υπερθέρμανση κατά τη συγκόλληση, γιατί μπορεί να σπάσουν από έντονες πτώσεις θερμοκρασίας. Αυτό το ελάττωμα είναι δύσκολο να εντοπιστεί, εμφανίζεται συνήθως κατά τη λειτουργία.
Τυπική ονομασία αντιστάσεων smd
Καταρχάς, οι αντιστάσεις smd διαφέρουν ως προς το μέγεθος. Το μικρότερο μέγεθος είναι 0402, λίγο περισσότερο είναι 0603. Το πιο συνηθισμένο μέγεθος μιας αντίστασης smd είναι 0805, και μια μεγαλύτερη είναι 1008, το επόμενο μέγεθος είναι 1206 και το μεγαλύτερο είναι 1812. Οι αντιστάσεις του μικρότερου μεγέθους έχουν τη χαμηλότερη ισχύ.
Η ονομασία των αντιστάσεων smd πραγματοποιείται με ειδικό ψηφιακό κωδικό. Εάν η αντίσταση έχει μέγεθος 0402, δηλαδή το μικρότερο, τότε δεν επισημαίνεται με κανέναν τρόπο. Οι αντιστάσεις άλλων μεγεθών διαφέρουν επιπλέον ως προς την ανοχή της ονομαστικής αντίστασης: 2, 5, 10%. Όλες αυτές οι αντιστάσεις φέρουν 3 ψηφία. Το πρώτο και το δεύτερο από αυτά δείχνουν τη μάντισσα, το τρίτο - τον πολλαπλασιαστή. Για παράδειγμα, ο κωδικός 473 διαβάζεται έτσι R=47∙103 Ohm=47 kOhm.
Όλες οι αντιστάσεις που έχουν ανοχή 1% και μέγεθος μεγαλύτερο από 0805 έχουν τετραψήφιο σημάδι. Όπως και στην προηγούμενη περίπτωση, η πρώτηοι αριθμοί δείχνουν τη μάντισσα της ονομαστικής αξίας και το τελευταίο ψηφίο δείχνει τον πολλαπλασιαστή. Για παράδειγμα, ο κωδικός 1501 αποκωδικοποιείται ως εξής: R=150∙101=1500 Ohm=1,5 kOhm. Οι άλλοι κωδικοί διαβάζονται με παρόμοιο τρόπο.
Το απλούστερο διάγραμμα κυκλώματος
Ο σωστός χαρακτηρισμός των αντιστάσεων και άλλων στοιχείων στα διαγράμματα είναι η κύρια απαίτηση των κρατικών προτύπων στο σχεδιασμό ηλεκτρονικών και ηλεκτρικών προϊόντων. Το πρότυπο θεσπίζει κανόνες για τις συμβάσεις αντιστάσεων, πυκνωτών, επαγωγέων και άλλων στοιχείων κυκλώματος. Το διάγραμμα υποδεικνύει όχι μόνο τον χαρακτηρισμό μιας αντίστασης ή άλλου στοιχείου κυκλώματος, αλλά και την ονομαστική αντίσταση και την ισχύ του, και για τους πυκνωτές, την τάση λειτουργίας. Παρακάτω είναι ένα παράδειγμα του απλούστερου διαγράμματος κυκλώματος με στοιχεία που ορίζονται σύμφωνα με το πρότυπο.
Η γνώση όλων των συμβατικών γραφικών συμβόλων και η ανάγνωση αλφαριθμητικών κωδικών για στοιχεία κυκλώματος θα διευκολύνει την κατανόηση της αρχής του κυκλώματος. Σε αυτό το άρθρο, λαμβάνονται υπόψη μόνο οι αντιστάσεις και υπάρχουν αρκετά στοιχεία κυκλώματος.
