Эта заметка будет посвящена такой простой вещи, как переменный проволочный резистор. Но не такому уж и простому резистору, как многие, а СП5-35А.
В момент, когда я думал, что уже всё знаю о переменных и подстроечных резисторах, всплыла поразительная для меня информация.
Я собирался делать классическую схему грубой и точной настройки выходного напряжения в линейном блоке питания с двумя переменными резисторами, когда уважаемый коллега по работе упомянул про советские резисторы, которые были типа два в одном.
Сначала у меня в голове всплыли флешбеки со сдвоенными резисторами, на одном валу, типа СП3-30Г, потом в голове вспомнились резисторы, имеющие две оси, внутреннюю и наружную, связанные по отдельности с разными сопротивлениями, типа СП3-30И, потом в голову почему-то влез вообще сдвоенный подстроечник, типа СП5-4В1А:
Но всё это было не то. Мой товарищ рассказал про чудо резистор, где на одном валу есть сразу два переменных сопротивления, грубое и точное, и хитрый механизм их задействования.
Причин не верить этому человеку не было, так что я пошёл гуглить, но к моменту, когда я подходил к своему рабочему месту, в мессенджер мне уже заботливо пришла ссылка на обсуждаемый прибор. Я действительно думал, что видел и знаю все переменники, но тут я смотрел на даташит совершенно нового для меня, но старого для нашего общества, прибора.
Документаций на него много разных, но основные тезисы такие:
Резисторы СП5-35А – для навесного монтажа (1Вт)
Резисторы СП5-35Б – для печатного монтажа (0.5Вт)
Применяются для работы в цепях постоянного, переменного и пульсирующего токов с напряжением до 250 В.
Конструкция резисторов построена по грубо-точной схеме, имеет два резистивных элемента, при этом подвижные системы управляются от одного вала. При регулировке сопротивления вначале происходит поворот подвижной системы точного резистивного элемента от упора до упора, а затем – поворот подвижной системы грубого резистивного элемента.
Резисторы СП5-35 относятся к однооборотным резисторам с круговым перемещением подвижной системы.
Схема его выглядит так.
Основные характеристики прибора:
- Диапазон номинальных сопротивлений
СП5-35А 68...22 000 Ом
- Допускаемое отклонение сопротивления от номинального +/-10%
- Число циклов перемещения подвижной системы 5 000
- Ресурс 25 000 часов
- Электрическая разрешающая способность +/-0,01%
На отдельном графике даже приводится зависимость мощности от температуры. Иногда бывает весьма полезной такая информация.
Условия эксплуатации резистора СП5-35А:
Механические воздействия:
- Синусоидальная вибрация:
- диапазон частот 1-600 Гц
- амплитуда ускорения 100 м/с2
- механические удары многократного действия (ускорение) 100 м/с2
Климатические воздействия:
- Интервал рабочих температур от -60 до +70°С
- Относительная влажность воздуха (при температуре +35°С) 98%
Почитав документацию на виновника этой заметки, мне дико захотелось понять, что внутри. Но информации и фото в интернете я не смог найти. Но как настоящему инженеру, мне очень захотелось заглянуть во внутрь. Через 20 минут я уже листал авито в поисках подопытного, который расширит круг моего познания.
Ну вот мы и подобрались к той части заметки, ради которой многие перешли по ссылке.
Ко мне приехал этот замечательный резистор. Выглядит достаточно классно, особенно по сравнению с СП3хх
Действительно, при вращении движка чувствуется, как сначала движется легко, а после некоторого момента, усилие приходится увеличивать. При этом назад опять идёт легко, и после опять усилие увеличивается. Мне очень понравилось, как это всё ощущается.
Кстати, схема, изображённая с торца резистора, достаточно ёмко передаёт суть всего происходящего.
Подключил мультиметр и посмотрел, как оно работает. Ну тут особо ничего не предсказуемого не увидел.
Действительно малое усилие отвечает за небольшую, точную, регулировку. После этого, упираясь и делая бОльшее усилие для поворота, перемещается эта плавная область по всему диапазону регулирования вверх или вниз, в зависимости от стороны поворота.
Применив паяльный фен и смекалку, снял заднюю крышку.
Первое вскрытие показало достаточно примитивное решение с передачей сигнала от скользящего контакта при вращении. МГТФ – достаточно гибкий многожильный провод, который позволяет много и долго крутить резистор, без страха, что контакт пропадёт. Но меня это немного разочаровало. Очень хотелось увидеть что-то реально необычное. Хотя, именно простота порой бывает гениальной.
После откручивания гайки, снимается алюминиевая крышка, и весь резистор разбирается. Больше крепежа нет. И на этой фотографии видна вся суть устройства.
Но когда крутишь это в руках – понять намного проще. А по фото сложнее.
Вот так выглядят два проволочных барабана, слева – точная регулировка, справа – сами понимаете:
Суть работы такая:
Лёгкое перемещение происходит по катушке малого сопротивления. Как только её бегунок – скользящий контакт, подходит к краю, вал цепляется за специальный элемент и движение вместе с катушкой малого сопротивления передаётся на скользящий контакт по бОльшей катушке.
Барабан плавного регулирования имеет сопротивление 476 Ом, а общее сопротивление резистора 4,9 кОм.
Путано рассказываю? Ещё бы, я же не конструктор. Давайте покажу более детально:
Снимаю барабан грубой регулировки.
И снимаю барабан точной настройки
Взрыв – схема выглядит так:
Все скользящие, подвижные элементы реализованы не на подшипниках, но на фторопластовых шайбах в паре с латунными. Основной вал со стороны выхода из резистора тоже сделан просто через втулку, но уже обычного пластика.
Принцип работы можно посмотреть на видео ниже:
Вот и всё. Надеюсь кому-то тоже было интересно посмотреть на конструкцию такого резистора. Люблю элегантные конструкторские решения. А это решение себя ещё и смогло зарекомендовать достаточно надёжным. Теперь хочется в каком-нибудь своём устройстве обязательно его применить.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
PS: для тех кому особенно понравился этот прибор, сделал несколько красивых фото под микроскопом, которые более детально могут рассказать о некоторых особенностях СП5-35.
Если контакты представляют из себя более-менее стандартное исполнение:
То проволочная намотка имеет некоторые особенности.
Например бобышка, на которой реализована намотка грубой регулировки, имеет подъём с одной стороны.
Второй интересный момент – то, на чём произведена намотка.
Намотана сделана на медном лакированном проводнике. Обычной медной лакированной проволоке.
Зафиксированы витки с помощью клея (или лака), зелёного цвета
Автор: RV3EFE
