Дротяні резистори і особливості їх виготовлення - виробництво радіоапаратури
Дротяні резистори і особливості їх виготовлення
У радіоапаратурі застосовують як постійні, так і змінні дротяні резистори, які відрізняються високою стабільністю величини опору, значною потужністю розсіювання, малим значенням е. д. з. шумів.
У системах автоматики, лічильно-обчислювальних пристроях і радіокомпасом застосовують головним чином прецизійні змінні дротяні резистори. Специфіка застосування цих пристроїв пред'являє ряд додаткових вимог до їх виготовлення: отримання різних функціональних залежностей опору від кута повороту осі, забезпечення точності лінійності (або функціональності) характеристики, жорсткі допуски по основним електричним і механічним характеристикам (максимальне і мінімальне значення опору, величина крутного моменту, перехідний опір контакту, контактний тиск і ін.).
Величина потужності, що розсіюється таких резисторів зазвичай невелика. Допустимі похибки за основними параметрами - соті частки відсотка.
Струмопровідних елементом дротяних резисторів є дріт зі спеціальних сплавів з високим питомим опором, намотують на циліндричні, плоскі або кільцеві каркаси з ізоляційних матеріалів.
Циліндричні каркаси для дротяних резисторів виготовляють з пластмаси або кераміки в залежності від температури нагріву обмотки. Плоскі каркаси штампують з листових ізоляційних матеріалів або металів, тому вони мають підвищену теплопповодностью.
Постійні дротяні резистори. В даний час знаходять застосування постійні дротяні емальовані резистори ПЕ, ПЕВ і ПЕВР.
Підставою для цих резисторів служать керамічні трубчасті каркаси з радіофарфора або з талькошамотной маси.
Висновки резисторів роблять двох варіантів: жорсткі і гнучкі. Жорсткі висновки виконують у вигляді хомутиков з червоної міді і
латунного контакту, що з'єднуються за допомогою зварки. Положення хомутиков на каркасі фіксується двома лунками. Гнучкі висновки являють собою багатожильний відпалений мідний дріт, закріплений на каркасі укладанням двох витків в канавки, наявні в каркасі, а потім кінці виведення скручують в одну жилу.
Промисловість випускає також резистори ПЕВТ (постійні дротяні емальовані термостійкі), призначені для роботи в ланцюгах постійного, змінного та імпульсного струму при температурі від -60 до + 450 ° С.
Освоєння промисловістю виробництва мікродроту з високоомних сплавів (ніхрому, манганина) дозволило розробити серію дротяних резисторів невеликих розмірів з величиною опору до 1 Мом. З ніхрому і манганина товщиною 30 мкм виготовляють резистори ПТН (дротяні точні ніхромові) і ПТМ (дротяні точні манганінові), призначені для роботи в електро- і радіотехнічних ланцюгах напругою до 400 в в інтервалі температур від -60 до +200 ° С при відносній вологості повітря до 98% і температурі +40 ° С.
Ці резистори виготовляють намотуванням емальованого дроту на каркас з прес-матеріалу АГ-4. Резистори мають захисні покриття на основі епоксидної смоли ЕД-5.
Випускаються нові типи точних дротяних резисторів постійного типу: МВС. С5-5, С5-716 (одношарові точні) і ПТМН. ПТМК. ПТММ (багатошарові малогабаритні точні).
Мал. 1. Постійні дротяні емальовані резистори: а-пе, б-ПЕВ, е-ПЕВР
Змінні дротяні резистори. За характером застосування змінні дротяні резистори можна розділити на резистори загального призначення, підлаштування прецизійні і спеціальні (потенціометри).
До резисторам загального призначення відносяться малогабаритні змінні дротяні резистори ППБ (дротові змінні безкаркасні), пп1 і ППЗ (дротові змінні потужністю 1 і 3 Вт). Їх виготовляють з тонкого ніхромового проводу. Корпус резисторів ППБ виготовляють з ультрафарфору. Резистори мають термовлагостойкое крем-нійорганіческое захисне покриття. При номінальній потужності 15 em їх габарити незначні. Корпус резисторів пп1 і ППЗ виконаний з пластмаси АГ-4, каркас для намотування дроту - з склотекстоліти СКМ -1.
Резистори цього типу виготовляються декількох різновидів: одинарні і здвоєні з вимикачем і без вимикача, з віссю під шліц і з віссю під ручку.
З підлаштування змінних дротяних резисторів, що мають як поступальний, так і обертальний рух повзуна, до перших належать резистори СП5-1А, СП5-4А, СП5-9, СП5-11, СП5-14, СГ15-15, а до других-СП5- 2, СП5-3, СП5-6.
Мал. 2. Резистори ПТН і ПТМ
Прецизійні резистори застосовують в найбільш відповідальних ланцюгах радіоелектронної апаратури, де потрібна висока точність і стабільність параметрів.
Мал. 3. Дротяні змінні малогабаритні резистори ППБ. а - ППБ -2, б -ППБ-15
Мал. 4. Дротяні змінні малогабаритні одинарні резистори ППЗ. а -з вимикачем, б - з віссю під ручку
Спеціальні змінні дротяні резистори за характером залежності величини активного опору від кута повороту осі ділять на лінійні і функціональні потенціометри. У свою чергу функціональні потенціометри поділяють на тригонометричні (синусно-косинусні), статечні (квадратні, гіперболічні), логарифмічні та ін.
Мал. 5. Дротяний потенціометр: 1 -обмотка, 2 повзунок, 3 рухлива система, 4 - керамічний каркас, 5 -ручка, укріплена на осі
На рнс. 5 показаний дротяний потенціометр, призначений для перетворення механічного обертального руху в змінюється за певним законом електричну напругу.
Необхідну функціональну залежність опору потенціометра (або напруги на ньому) отримують: застосуванням профільованих каркасів; використанням обмотки зі змінним кроком; застосуванням проводів різного питомої опору на окремих ділянках; шунтуванням окремих ділянок обмотки; відповідним підбором напрямку руху повзунка і розташування витків обмотки потенціометра і іншими способами.
Промисловість випускає однооборотние кільцеві і багатооборотні потенціометри.
Однооборотние кільцеві потенціометри при добре відпрацьованому технологічному процесі в умовах серійного виробництва і при наявності компенсаційних або коригувальних пристроїв випускають з точністю характеристик не вище 0,1%.
У зв'язку з розвитком обчислювальної техніки і автоматичних-схем спостереження та регулювання різко зросли вимоги до точності і роздільної здатності потенціометрів. Задовольняють ці вимоги не тільки за рахунок вдосконалення технології
Мал. 6. багатооборотна потенціометр: 1 - каркас з обмоткою, покладеної в кручені канавку, 2 - повзунок, 3 -плоский пружина, 4 - контактний ролик. 5 -ось
виробництва, але і створюючи нові конструкції потенціометрів. Так з'явилися багатооборотні потенціометри (рис. 6).
Лінійні потенціометри мають високу величину лінійності (0,01%). Такий точності досягають на спеціальних верстатах для намотування прецизійних многовіткових потенціометрів, використовуючи стежать для автоматичної корекції опору шляхом зміни кроку в процесі намотування.
Функціональні многооборотпие потенціометри намотують на. циліндричний ізоляційний каркас, зовнішня поверхня якого має гвинтову канавку. У цю канавку, що має вид різьблення, укладають певну кількість витків дроту необхідного діаметра. Рухомий контакт потенціометра, обертаючись навколо каркаса, може ковзати тільки уздовж витків обмотки, що не перескакуючи з одного витка на інший. Цим методом може бути забезпечена практично будь-яка роздільна здатність потенціометра шляхом збільшення кількості витків обмотки. Недоліком багатооборотних потенціометрів є порівняно мала величина номіналу опору.
Загальним недоліком багатооборотних потенціометрів є великий час переведення рухомого контакту з одного крайнього положення в інше.
Висока точність і роздільна здатність (в 10 разів більша порівняно з однооборотний) обумовлюють широкі можливості для використання багатооборотних потенціометрів. Цьому сприяють також простота їх конструкції, відсутність коригуючих пристроїв та регулювань, менша вимогливість до технології виробництва.
Слід мати на увазі, що багатооборотні потенціометри, що мають специфічні особливості і області застосування, не можуть замінити однооборотний потенціометрів. Але в тих випадках, коли така заміна за умовами застосування і експлуатації можлива, нею не слід нехтувати.