Aiheet:
- esittely
- Vastusten tyypit
- Värikoodaus
Esipuhe:
Jokaisella sähkönkuluttajalla on (sisäinen) vastus. Sähköjohtimen, kuten johdotuksen, resistanssi voi olla alhainen, mutta se on silti olemassa ominaisvastus joka riippuu materiaalista, mitoista ja lämpötilasta. Jokaisella kuluttajalla on myös vastusarvo. Resistanssiarvo määrittää viime kädessä, kuinka paljon virtaa sen läpi kulkee.
Vastuksia löytyy komponentteina lähes kaikesta elektroniikasta. Vastuksia käytetään myös autotekniikassa sähköpiireissä, esimerkiksi painetuilla piirilevyillä. Vastus rajoittaa sähkövirtaa piirin läpi ja muuntaa sähköenergian lämmöksi:
- kasvava vastus: yhä pienempi virta kulkee piirin läpi;
- vastuksen pieneneminen: virta kasvaa.
Painetulla piirilevyllä oleva vastus on kytketty sarjaan komponentin kanssa, jossa virta ei saa nousta liian korkeaksi.
Resistanssin yksikkö on ohmi ja sitä merkitään kreikkalaisella kirjaimella omega Ω. Käytämme R:tä (englanninkielisestä käännöksestä: Resistor) vastuksen kirjaimena ja symbolina.
Vastus voidaan suunnitella kiinteäksi tai säädettäväksi resistanssiksi. Alla oleva kuva näyttää näiden kahden vastustyypin symbolit. Symboli koostuu suorakulmiosta, jonka molemmilla puolilla on viiva. Usein kaaviossa R-kirjain mainitaan suorakulmiossa tai sen vieressä, jonka resistanssiarvo on ohmeina.
- Kiinteän resistanssiarvon omaavat vastukset voidaan usein tunnistaa kotelon ympärillä olevista värirenkaista. Resistanssiarvo voidaan määrittää värirenkaista;
- Muuttuvan arvon vastukset voidaan yleensä asettaa kiertosäätimellä. Tämän tyyppinen vastus voidaan myös suunnitella potentiometri, jota käytetään usein asentotunnistimena.
Seuraava kappale näyttää erilaisia vastustustyyppejä, joita voimme kohdata autoteollisuudessa.
Vastusten tyypit:
Alla oleva kuva näyttää yleiskatsauksen kahdestatoista eri tyyppisestä vastustyypistä. Kuvan alla on kuvattu vastustyypin rakenne ja sovellus kategorioittain.
Alla on esitelty autoteollisuudessa yleisesti käytetyt vastukset ja käytännöt autoalan koulutukseen. Vastukset muodostavien materiaalien rakenne on kuvattu jokaiselle vastukselle.
Vastus hiilikoostumuksella:
Tämä vastus on sylinterimäinen ja sisältää värirenkaita, joilla resistanssiarvoa voidaan tarkastella. Vastuselementti koostuu hiilijauheesta tai grafiittijauheesta, johon on sekoitettu keraamista savea. Vastus on peitetty muovatulla muovikotelolla. Vastukset tunnetaan huonosta lämpötilakertoimesta ja heikosta luotettavuudesta kohinan ja tarkkuuden suhteen. Tämän tyyppinen vastus on korvattu kalvotyypillä.
Hiilikalvovastukset:
Hiilikalvovastus koostuu keraamisesta aluskerroksesta, jonka päällä on ohut kerros hiilikalvoa. Vastusarvo määräytyy uran mukaan.
Metallikalvon kestävyys:
Metallikalvovastus on rakenteeltaan hyvin samanlainen kuin hiilikalvovastus. Tämän tyyppisellä vastuksella metallikalvo asetetaan kuitenkin keraamiseen kerrokseen.
Metallioksidikalvon kestävyys:
Tämän vastuksen rakenteessa on monia yhtäläisyyksiä metallikalvon ja hiilikalvovastuksen kanssa. Metallin tai hiilen sijaan keraamisen alustan päälle kerrostetaan metallioksidikalvo.
Langan vastus:
Kierretty vastus sisältää metallisen vastuslangan, joka on kierretty keraamisen materiaalin päälle. Vastus riippuu metallilangan paksuudesta. Lankavastuksen tarkkuus on korkea. Lämpötilavastuskerroin on vastuslangan takia niin alhainen, että tämä vastus sopii erittäin hyvin sovelluksiin, joissa tarvitaan suurta tehoa.
SMD vastus:
SMD-vastusta kutsutaan usein "siruvastukseksi" ja se koostuu metalliseoksesta (joka koostuu metallioksidista tai metallikalvosta), jonka molemmilla puolilla on kolmikerroksinen elektrodirakenne. Pituus, paksuus ja käytetty materiaali määräävät vastusarvon. Sisäelektrodi on yhdistetty metalliseokseen. Keskimmäinen elektrodi on nikkeliä ja sen tehtävänä on varmistaa lämmönkestävyys juottamisen aikana. Ulompi elektrodi on tinakerros ja tekee vastuksen sopivaksi juotettavaksi suoraan piirilevylle.
potentiometri:
Potentiometri käyttäytyy kuin muuttuva vastus. Vastusarvo riippuu juoksijan asennosta hiiliradalla. Kun virtalähde (usein 5 volttia) ja maadoitus on kytketty, lähtöjännite on 0,5 - 4,5 volttia valitsimen asennosta riippuen.
Lisätietoa voi lukea sivulta: Potentiometri.
Vastusten ominaisuudet:
Jos halutaan käyttää vastuksia, on valittava ominaisuuksiin sopiva vastustyyppi: tarvitaanko suurta tarkkuutta pienellä teholla vai tarvitaanko suurta tehoa, jos järjestelmän kohinalla ei ole merkitystä?
- Maksimijännite: vastuksen maksimijännitettä ei saa ylittää. Jos näin tapahtuu, se voi olla ratkaisevaa. Tämä voi vaikuttaa vastusarvoon;
- Maksimiteho: jos vastuksen teho ylittyy, lämpötila nousee liian korkeaksi. Vastusarvo voi muuttua. Hiilivastusten teho on usein 0,25 wattia - 1 wattia ja langallisten vastusten 3 wattia - 20 wattia.
- Toleranssi: Vastuksen arvo ei koskaan ole tarkalleen kotelossa ilmoitettua arvoa. Koteloon on kuitenkin merkitty prosentti, joka ilmaisee poikkeaman. Tämä prosentuaalinen poikkeama johtuu tuotantoprosessin tarkkuudesta. 120 ohmin vastus, jonka toleranssi on 5 %, voi olla vähintään 114 ohmia ja enintään 126 ohmia.
Värikoodaus:
Vastuksen arvo ja toleranssi asetetaan hiili- tai lankavastukselle värikoodauksen (värirenkaat) avulla vastuksen kotelossa. On tärkeää, että aloitat lukemisen oikealta puolelta:
- ensimmäinen rengas on usein lähempänä kotelon päätä;
- ensimmäinen rengas on usein leveämpi;
- viimeiset renkaat voivat olla hopeaa tai kultaa. Näitä värejä ei käytetä ensimmäisissä sormuksissa.
Kun vastuksella on neljä rengasta, renkaiden merkitys on seuraava:
- Rengas 1 ja 2: vastusarvo;
- Rengas 3: kerroin;
- Rengas 4: toleranssi.
Kuvassa on vastus, jonka ensimmäinen rengas ruskea, 1. rengas musta, 2. rengas punainen ja neljäs rengas kulta. Luemme taulukosta luvut: 3*10 ± 100%. Resistanssiarvo on 5 Ω (1000 kΩ) toleranssilla 1 %. Todellinen arvo on 5 ja 950 Ω välillä.
Löydämme vastukset sarjassa. Usein kohtaamme E12-sarjan, jossa vastusarvot kasvavat seuraavasti:
10, 12, 15, 18, 22, 27, 33, 39, 47, 56, 68, 82.
Nämä arvot voidaan jakaa tai kertoa kymmenellä, esimerkiksi 100, 120, 150, 180. Tai 1000, 1200, 1500, 1800. Ei ole olemassa 130 ohmin vastuksia.
Aiheeseen liittyvät sivut:
