Резисторы, у которых возможно изменение положения токосъёмного лепестка перемещением его по всему участку резистивного слоя называют переменными или подстроечными. С их помощью можно механически изменять сопротивление цепей, в зависимости от схемы включения выводов устройства. Применяются они, в основном, в аналоговых каскадах в качестве элементов управления, регулирования или настройки.
Типы резисторов и виды их включения
В электронной аппаратуре имеется много типов нетипичных переменных резисторов, особенно в электромеханических устройствах. Поэтому рассмотрим основные. Они применяются в аналоговой топологии и имеют ограниченный ресурс. Он обусловлен стиранием контактов токосъёмного лепестка, от конструкции которого зависит тип и назначение его использования. Это может быть резистор:
· переменный – для частого регулирования;
· подстроечный – для одноразовых или нечастых настроек.
В конструкции переменных или подстроечных резисторов задействуются 2 токосъёмные контакты:
1) осуществляет токосъём с основного резистивного слоя на передвижную деталь;
2) реализует электрический контакт на вывод устройства с подвижной системы.
Качественные изделия содержат щётки или лепестки улучшенной конструкции. Щётки могут быть выполнены из деталей с использованием графита или других подобных материалов. Лепестки некоторых старых советских или добротных брендовых приборов изготавливаются из драгметаллов, бюджетные – из легко ржавеющей бляхи или другого второсортного металла.
На износ трущихся контактов влияет не только количество циклов регулирования, но и среда, в которой эксплуатируется этот электронный компонент. Поэтому в приборах, в которых предполагается наличие повышенной влажности или агрессивных веществ, применяют переменные резисторы закрытого типа.
Различают переменные резисторы по типу конструкционного исполнения устройства регулирования:
· оборотные – вращением ручки управления по оси;
· ползунковые – путём перемещения рукоятки по прямой линии.
Подстроечные резисторы классифицируются на:
· однооборотные – регулирование осуществляется диапазоне, примерно от 210º до 300º, но менее 1 оборота;
· многооборотные – регулировка производится винтовым стержнем.
Бывают и переменные резисторы многооборотные, но, обычно, это достигается использованием специальной механической конструкции. В подобных устройствах может применяться не только оборотный, но и ползунковый резистор. Многооборотные приборы задействуются для точного выставления определённого значения из широкого диапазона его величины. Например, при настройке приёмника на приёмную волну и пр. Они применяются для точной подстройки:
· напряжения;
· тока срабатывания;
· частоты;
· установки параметров времязадающей цепи и др.
Переменные резисторы часто применяются для одновременной регулировки сигналов в нескольких каналах. Для этого есть спаренные резисторы, также совмещённые с выключателем питания или переключателем режимов. Так что по количеству резисторов в одном изделии переменные резисторы делятся на:
· одинарные;
· сдвоенные;
· счетверённые и пр.
Подстроечные резисторы редко имеют подобную конструкцию, разве что сдвоенные потенциометры в аттенюаторах. Впрочем, и там можно применить 2 отдельных подстраиваемых экземпляра. Поэтому необходимость в спаренных подстроечных сопротивлениях отпадает, из-за чего они практически и не выпускаются.
Изменение сопротивления при изменении положения подвижной части регулируемого прибора может иметь линейный или нелинейный характер. Это свойство обязательно указывается в маркировке буквенным обозначением (см. таблицу).
Некоторые устройства регулировки сопротивления имеют по центру или в некоторых частях линейки управления слабо ощутимый стопор. Это позволяет легко выявить нужную позицию при пользовании. Например, для регулировки баланса стереозвука используется переменный резистор с полуфиксацией в среднем положении. Есть ступенчатые «переменники», которые состоят из набора постоянных резисторов, подключаемых с помощью многопозиционного переключателя.
Переменные или подстроечные резисторы включают по схеме:
· потенциометра;
· реостата.
В последнем варианте токосъёмный вывод может быть соединён с крайним выводом (схема в) или нет (схема б).
Это, в целом, не влияет на работу реостата, если резистор имеет не изношенный контакт. Однако такая схема включения приобретает более логарифмическую зависимость. К примеру, если прибор изначально имеет такую характеристику, то схема придаст изменения общей системе:
· обратно-логарифмическая — выравнивается;
· прямая — приобретает логарифмический характер;
· логарифмическая — увеличивается крутизна характеристики.
Реостаты преимущественно применяются для изменения тока в цепях управления. Потенциометры используются как:
· делители напряжения;
· аттенюаторы (делители) сигнала.
Поэтому, если токосъёмные контакты переменного или подстроечного резистора изношены или повреждены коррозией, то это будет вызывать серьёзные проявления неисправностей.
На реостатах, включённых по схеме б), изображённой на картинке «Схемы включения…», такая неисправность будет вызывать временной обрыв цепи. Если в ней находится индуктивность, то это приведёт к повышению напряжения. А если это цепь управления индуктивной нагрузки, то повышение напряжения будет происходить в силовой цепи с более серьёзными вытекающими последствиями.
Также, если реостат используется в качестве шунта, то временной обрыв цепи будет означать его отсутствие. В некоторых случаях это приводит к режимам работы с недопустимыми параметрами. Устраняются вышеизложенные неисправности использованием схемы в) или шунтированием реостата страховочным сопротивлением.
Если изношенный переменный или подстроечный резистор используется в качестве потенциометра, то этот прибор будет источником шумов или сбоев в управлении. Многим знаком хрип при регулировке громкости, характерный для усилителей с аналоговым управлением. На больших уровнях громкости такая неисправность может вызывать неприятные ощущения. Вот почему в аудиоаппаратуре высокого и среднего (даже низкого) класса от таких устройств отказались вовсе в пользу цифровой регулировки кнопками управления или пультом.