Из подстроечного в переменный

22.03.2017 by XmK 4 комментария

Переменный резистор (реостат) — электрический аппарат, изобретённый Иоганном Христианом Поггендорфом, служащий для регулировки и получения требуемой величины сопротивления… Ну и бла-бла-бла… В двух словах, речь пойдет о том как, из подстроечного многооборотного резистора сделать полноценный переменный с возможностью крепления на панели прибора.

В радиолюбительской природе существует три типа переменных резисторов — однооборотные, многооборотные и ползунковые. О ползунковых здесь больше не будет сказано ни слова. Как понятно из определения первые могут вращаться всего на один оборот, если точнее где-то на 270°, то вторые на величину более 1-го оборота. Однооборотные резисторы применяют там, где не особо критична величина сопротивления от положения вала резистора, многооборотные естественно там, где критично. Посмотрим примеры.

Пример 1. «Классический» регулируемый источник напряжения на LM317. Диапазон регулировки примем 1,25 — 12 В. Угол отклонения вала резистора от нулевого сопротивления до максимального — 270°, это величина примерная, точная величина указана в справочном листе на конкретный резистор. Так же примем, что напряжение на выходе источника питания будет изменятся по линейному закону в зависимости от сопротивления нашего подопытного, F(y)=x. Наш диапазон выходного напряжения, 10,75 В, разделим на угол отклонения 270° и получим примерно 0,04 В на 1° поворота резистора. Этого достаточно для точной установки выходного напряжения с шагом 0,1 В. Вывод: нас устроит однооборотный резистор.

Пример 2. Аналого- цифровое преобразование (АЦП) на микроконтроллере (МК). Примем, что переменный резистор работает как делитель напряжения, МК преобразовывает входящее в него напряжение в цифровую информацию величиною 10 бит, а что бы было понятнее, преобразовывает напряжение в диапазоне, пусть будет, 0 — 5 В в числовое значение 0 — 1023. Проведем расчет как в примере 1. Разделим количество наших значений АЦП 1024 (0 в цифровом мире всегда учитывается, поэтому значений у нас 1024) на 270°. Получили примерно 3,8. То есть, при повороте вала резистора на 1° значение АЦП изменяется почти на 4 значения! Вся ваша точность 10 битного АЦП сводится на НЕТ. Вот тут и делаем вывод, что однооборотный переменный резистор нам не подходит. А возьмем, к примеру, резистор на 10 оборотов и посмотрим. 10 оборотов — это 3600°, делим 1024 на 3600 и получаем 0,28. То есть, при повороте вала резистора на 1° значение АЦП изменится на 0,28 (для справки, значение АЦП всегда целая величина и никаких сотых и десятых некогда не будет, это только для примера). Для изменения значения АЦП на одну единицу необходимо повернуть вал на 3,5°.

Я думаю, что из выше приведенных примеров понятно, какой резистор необходимо применять в сложившейся ситуации. Если с цифрами все ясно, то слова АЦП и LM317  можете спросить у дяди google.

Существует еще одна классификация резисторов с изменяемыми параметрами: собственно переменный и подстроечный. Сразу оговорюсь, что в дальнейшем в этой статье я буду рассматривать многооборотный резистор. Так вот, подстроечный резистор маленький и устанавливается, в большинстве случаев, на плату. Настройка производится отверткой и при нормальной эксплуатации прибора его никто не трогает.

На картинке выше показан самый распространенный многооборотный подстроечник. Его цена составляет примерно 0,3$. А вот чистокровные переменные резисторы отличаются габаритами, имеют крепеж для монтажа на панель и в большинстве случаев соединяются с платой проводами.

У таких резисторов, по сравнению с подстроечными, больше мощность, ресурс и есть возможность установки ручки-крутилки. А цена составляет примерно 2,8$. Для постоянного изменения параметров необходимо использовать именно переменный резистор. Но если его не оказалось под рукой, смущает цена, да и не часто то я его крутить буду… Можно сделать из подстроечного переменный.

Найденные в интернете такие самоделки меня не впечатлили. А припаяться к латунному валу подстроечника меня совсем убило, так можно и со старту ресурс к нулю свести. Решил сделать по-своему. За основу взял небольшой однооборотный переменник отечественного производства:

Разобрал его:

Мне очень повезло, вал и ползунок не склепаны между собой. Из всего этого мне понадобится только крепежный фланец с резьбой и валом. Сперва спиливаем у фланца лишнее, делаем две параллельные грани:

Хвостовик вала необходимо немного сточить и параллельно расширять шлиц в подстроечнике. Подгоняем одно к другому, что бы вал заходил в шлиц без подклинивания. «Корпус» нового резистора изготавливаем из полоски жести. Одеваем полоску на фланец, сперва просверлив в ней отверстие, а потом закручиваем гайку и загибаем торчащие лепестки. Находим положение соосности подстроечника с валом и подкладываем кусочки жести в нужных местах. Сверлим два отверстия для установки винтов, которые будут стягивать боковины, тем самым удерживать подстроечник на своем месте. Должно получится так:

Когда все просверлено и изогнуто начинаем искать «точную» соосность. Для этого винты полностью не зажимаются, подстроечник проворачивается туда-сюда, а щечки подгибаются влево-вправо. Нащупав золотую середину зажимаем винты. Заедания при прокручивании отсутствуют. Переменник готов!

Это чудо изделие я сделал для своего опытного образца AURORA. Nixie clock. First step. Уж очень мне надоело крутить резистор отверткой. На этом все.