Įtampos ir srovės dalikliai
Įtampos daliklis
Elektrotechnikoje labai dažnai naudojami įtampos dalikliai, kurių veikimą galima patikrinti taikant įtampos paskirstymo taisyklę. Paveikslėlyje parodytos įtampos skirstytuvo grandinės, naudojamos tam tikrai maitinimo įtampai (pvz., 4, 6, 12 arba 220 V) sumažinti iki bet kokios žemesnės įtampos.
Ryžiai. 1. Įtampos daliklių grandinės
Elektriniuose elektros prietaisuose, taip pat ir atliekant matavimus, kartais reikia iš vieno šaltinio gauti kelias tam tikros vertės įtampas. Įtampos dalikliai dažnai (ir ypač silpnos srovės technologijose) vadinami potenciometrais.
Kintamoji dalinė įtampa gaunama judant reostato ar kitokio tipo rezistoriaus slankiojantį kontaktą. Pastovios vertės dalinę įtampą galima gauti stumiant rezistorių arba jos galima klausytis iš dviejų atskirų rezistorių sandūros.
Slenkančio kontakto pagalba galima sklandžiai keisti imtuvui reikalingą dalinę įtampą su varža (apkrovos varža), o slydimo kontaktas užtikrina lygiagretų varžų, iš kurių pašalinama dalinė įtampa, jungimą.
Rezistoriai naudojami kaip įtampos daliklio dalis, norint gauti fiksuotą įtampos vertę. Tokiu atveju išėjimo įtampa Uout prijungiama prie įvesties Uin (išskyrus galimą apkrovos pasipriešinimą) per šią jungtį:
Uout = Uin x (R2 / R1 + R2)
Ryžiai. 2. Įtampos daliklis
Pavyzdys. Naudojant rezistorių daliklį, į 100 kOhm apkrovą iš 5 V nuolatinės srovės šaltinio reikia gauti 1 V įtampą Reikalingas įtampos padalijimo santykis yra 1/5 = 0,2. Mes naudojame separatorių, kurio diagrama parodyta fig. 2.
Rezistorių R1 ir R2 varža turėtų būti žymiai mažesnė nei 100 kΩ. Šiuo atveju apskaičiuojant daliklį galima nepaisyti apkrovos pasipriešinimo.
Todėl R2 / (R1 + R2) R2 = 0,2
R2 = 0,2R1 + 0,2R2.
R1 = 4R2
Todėl galite pasirinkti R2 = 1 kOhm, R1 - 4 kOhm. Atsparumas R1 gaunamas nuosekliai sujungiant standartinius 1,8 ir 2,2 kOhm rezistorius, pagamintus iš metalinės plėvelės ± 1% tikslumu (galia 0,25 W).
Reikėtų prisiminti, kad pats daliklis sunaudoja srovę iš pirminio šaltinio (šiuo atveju 1 mA) ir ši srovė padidės mažėjant skirstytuvo rezistorių varžai.
Norint gauti nurodytą įtampos vertę, reikia naudoti didelio tikslumo rezistorius.
Paprasto rezistoriaus įtampos daliklio trūkumas yra tas, kad keičiantis apkrovos varžai, keičiasi skirstytuvo išėjimo įtampa (Uout). Norint sumažinti apkrovos įtaką U, reikia pasirinkti greitį R2, kuris yra bent 10 kartų mažesnis už minimalų atsparumą apkrovai.
Svarbu atsiminti, kad mažėjant rezistorių R1 ir R2 varžai didėja įvesties įtampos šaltinio suvartojama srovė. Paprastai ši srovė neturi viršyti 1-10 mA.
Srovės daliklis
Rezistoriai taip pat naudojami tam tikrai bendros srovės daliai nukreipti į atitinkamą skirstytuvo šaką. Pavyzdžiui, schemoje pav. 3 srovė Az yra visos srovės Azv dalis, kurią lemia rezistorių R1 ir R2 varžos, t.y. galime parašyti, kad Azout = Azv x (R1 / R2 + R1)
Pavyzdys. Skaitiklio rodyklė nukrypsta į visą skalę, jei nuolatinė srovė judančioje ritėje yra 1 mA. Ritės apvijos aktyvioji varža 100 omų Apskaičiuokite varžą matavimo šuntas kad įrenginio rodyklė maksimaliai nukryptų esant 10 mA įėjimo srovei (žr. 4 pav.).
Ryžiai. 3. Srovės daliklis
Ryžiai. 4.
Dabartinis padalijimo santykis pateikiamas santykiu:
Išėjimas / išėjimas = 1/10 = 0,1 = R1 / R2 + R1, R2 = 100 omų
Todėl,
0,1R1 + 0,1R2 = R1
0,1R1 + 10 = R1
R1 = 10/0,9 = 11,1 omo
Reikiamą rezistoriaus R1 varžą galima gauti nuosekliai sujungus du standartinius storos plėvelės rezistorius 9,1 ir 2 omų ± 2% (0,25 W) tikslumu. Dar kartą atkreipkite dėmesį, kad pav. 3 varža R2 yra matavimo prietaiso vidinė varža.
Norint užtikrinti gerą srovių dalijimo tikslumą, reikia naudoti didelio tikslumo (± 1%) rezistorius.