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
Комментарии (53)
mihmig
19.10.2024 03:24Артефакты древней, более развитой цивилизации...
greenman17
19.10.2024 03:24Скрытый текст
развалившийся как карточный домик к концу своего существования...
Pyku_He_oTTyda
19.10.2024 03:24Спасибо за интересную статью!
Я застал артефакты той цивилизации, и, по сути, сам как артефакт:)
В то время разло разломать такой потенциометр было непозволительной роскошью. А сейчас, вроде как и не нужно уже. Так что спасибо вам за закрытие юношеского гештальта.
RV3EFE Автор
19.10.2024 03:24Всегда пожалуйста:)
Он и по сегодняшним временам прилично ценен, в денежном эквиваленте. Я за него отдал на Авито, кажется, рублей 350. Для переменника не дёшево...
Pyku_He_oTTyda
19.10.2024 03:24Могу ошибаться, но кажется на Али находил.
Javian
19.10.2024 03:24На али "наши" продавцы тоже есть.Как-то нашел инструмент, хотел уже купить - глянул название магазина - явно русское слово латиницей - погуглил и нашел производство с интернет-магазином в Омске. откуда мне посылка быстрее приехала.
N1X
19.10.2024 03:24В осциллографе С1-98 (но могу путать и с С1-65А. Были оба в работе, фишка эта вроде на 98м, но не уверен) такие стояли в регулировке положения луча на экране. Учитывая небольшой ход - удобная штука. Сначала двигаешь "с перелетом", а потом обратно доводишь уже точно. Получается быстро и интуитивно понятно, хорошая штука.
Rudsense
19.10.2024 03:24Можно с таким же успехом использовать два реостата в последовательной сборке. Допустим один на 1 кило ом, другой на 100 ом, с двумя реостатами даже удобнее будет делать тонкую подстройку, не надо будит постоянно крутить то в одну сторону то в другую, что бы сдвинуть плашек грубой надстройки. Если так часто двигать "туда сюда" то эксплуатация переменного резистора выйдет из строя намного быстрее. Скорее всего с этим дефектам быстрого изнашивания эти переменные резисторы не получили популярность на практическом массовом применении вот выпуск их и был быстро ограничен. Я помню в радиоприемнике встречал механизм где не было переменного надстроечного конденсатора, вместо него в внутри катушки двигался ферритовый стержень. Была специальная нитка протянутая по периметру и несколько раз вокруг плашка, к этой нитке был приклеен ферритовый стержень, плашек крутился нитка двигалась двигая не только ферритовый сердечник но и стрелку указывающую условную радиочастоту на линейке. Выдумка инженеров прошлого в аналоговой электротехнике парой весьма удивляет. Динамика была неотъемлемой частью гаджетов того времени:)
tormozedison
19.10.2024 03:24«два реостата в последовательной сборке. Допустим один на 1 кило ом, другой на 100 ом»
Две ручки «грубо-точно» именно так и делают.
https://archive.radio.ru/web/1994/07/005/
Удобнее ли с одной, покажет только опыт по изготовлению подобного механизма и повседневному его применению в какой-нибудь железке. Эргономика, она такая, без практического опыта не узнаешь.
m1kr1k
19.10.2024 03:24Удобнее, такой использовалься в фотометре КФК-3, в старой версии, которая ещё на кр580вм80 была. После того как проскочил оптимум, в обратном направлении у тебя всегда полный диапазон точной подстройки.
ZyXI
19.10.2024 03:24В МИФИ кажется подобный реостат стоит в пульте управления высотой АРСА (к счастью, не для собственно управления высотой, а для управления величиной смещения при отображении высоты — т.е. по сути для указания нуля). Очень неудобно: если проскочить нужное значение и сдвинуть барабан грубой подстройки, то с высокой вероятностью на обратном ходе вы опять проскочите.
Проблема в том, что, во‐первых, я не знаю, когда именно точной подстройки станет не хватать и я начну крутить грубую. Во‐вторых, я достаточно хорошо представляю, насколько нужно повернуть, если подстройка только точная — но если я поверну именно настолько, я рискую нарваться на поворот грубой подстройки далеко за нужное значение, соответственно крутить приходится весьма осторожно — и я всё равно часто промахиваюсь в обратном направлении (грубая подстройка здесь очень грубая). В‐третьих, из‐за разной реакции на поворот и того, что реостат всегда находится в положении, близком к нужному, я не представляю, насколько нужно повернуть, чтобы грубая подстройка оказалась там, где нужно.
Я подозреваю, было бы удобно, если бы точная подстройка охватывала бо́льший диапазон значений.
HardWrMan
19.10.2024 03:24Я не знаю, как оно было реализовано в конкретном вашем случае, но в других, которые я крутил, ты чувствуешь изменение усилия между точной и грубой. Т.е. точная прям легко крутится и её лимиты прям прощупываются. А вот грубая уже требовала небольшого усилия сверх этого. Я понимаю, что это уместно в точных приборах, когда ты крутишь сидя в лаборатории и совсем другое крутить такую ручку, скажем, на борту самолёта во время полёта, со всеми вибрациями и прочими отвлекающими и мешающими воздействиями физического мира на оператора.
ZyXI
19.10.2024 03:24Изменение усилия заметно, но изменение не такое уж и большое, а грубая подстройка в этом приборе весьма грубая.
Serge78rus
19.10.2024 03:24Нитка, одновременно перемещающая сердечник и стрелку шкалы - несколько странное решение, т.к. ход сердечника слишком мал, чтобы такие малые перемещения было удобно считывать со шкалы. Более рациональным выглядит решение, применяемое в унифицированных блоках УКВ ламповых приемников - там перемещение настроечных латунных сердечников было не непосредственно от тросика (нити) верньерного устройства, а осуществлялось через дополнительные 2 ступени редуктора: пара шестерен и пара шестерня-рейка.
tormozedison
19.10.2024 03:24Разновидностей вариометров много. От простых и распространённых до экзотических.
tormozedison
19.10.2024 03:24А собрали потом?
RV3EFE Автор
19.10.2024 03:24Собрал, но крышку не приклеивал назад. Оставил как экспонат. Буду показывать друзьям - электроникам
tormozedison
19.10.2024 03:24Главное, он заработал потом?
RV3EFE Автор
19.10.2024 03:24Не ставил цели сохранить его работоспособность после разбора, а потому и не проверял.
vesowoma
19.10.2024 03:24Прочел статью и пошел к своей коробочке с демонтированными с разных приборов подстроечными и переменными резисторами. Память не подвела, сверху оказался "братишка" описанного в статье - с ножками для монтажа на плату:
СП5-35Б 68 Ом+-10% Откуда я его выпаял - уже и не помню, возможно из лабораторного иономера (рН-метра), а возможно из чего-то другого.
RV3EFE Автор
19.10.2024 03:24Значит вы тоже сможете ощутить как происходит процесс регулировки! Мне понравилось
vesowoma
19.10.2024 03:24Если честно, то когда я его выпаял, то традиционно покрутил туда-назад (обычно ставлю примерно в среднее положение) - и подумал, что он какой-то бракованый, даже не обратил внимание на схему на днище. Так что еще раз спасибо за просветительскую статью!
Gudd-Head
19.10.2024 03:24Самое интересное не озвучили: стоимость по сравнению с двумя обычными переменниками грубо+точно.
kuzzdra
19.10.2024 03:24Стоимость комплектующих - очень малая часть стоимости готового изделия. Особенно если изделие не штампуется миллионными тиражами.
olartamonov
19.10.2024 03:24Стоимость комплектующих - очень малая часть стоимости готового изделия. Особенно если изделие не штампуется миллионными тиражами.
Это, гм, не так. В любом серийном изделии, для которого возможно применение технологий массового производства (то есть от 10 тыс. штук примерно), стоимость комплектующих является значимой составляющей себестоимости.
nixtonixto
19.10.2024 03:24Во времена этого резистора стоимость и доступность компонентов сильно зависела от того, какое ведомство их использует. Одни конторы ставили позолоченные корпуса и палладиевые конденсаторы даже там, где они не обязательны, а другие пытались изобрести магнитофон на КТ315 без дефицитных КТ361.
vesowoma
19.10.2024 03:24Дефицитность 361-х была исключительно на рознице либо у предприятий пролетевших мимо госплана, т.е. кооператоров. Советское схемостроение действительно старалось использовать n-p-n транзисторы, но для тех кому надо были в достатке и p-n-p. Что интересно на заре советского транзисторостроения, германиевые МП39-МП42 и другие... были распространены более чем n-p-n МП35-МП38.
tbl
19.10.2024 03:24Было много схем в журналах "радио" и "в помощь радиолюбителю", где комбинировались эти германиевые pnp-транзисторы и кт315
tbl
19.10.2024 03:24Подозреваю, что технология изготовления переходов отличалась, что проще было на германиевых получать pnp переход путем сплавления и диффузии на базе, а на кремниевых npn переход - эпитаксиально-планарной технологией путем наращивания слоев на коллекторе.
kuzzdra
19.10.2024 03:24Дефицитность 361-х была исключительно на рознице либо у предприятий пролетевших мимо госплана, т.е. кооператоров
Во времена кооператоров КТ361 уже не был в дефиците. Тогда в ходу уже были и КТ3102/3107.
RV3EFE Автор
19.10.2024 03:24В данной статье как раз самое интересное раскрыто.
Экономика легко гуглится
Porohovnik
19.10.2024 03:24В целом, можно сделать не только два вала, но и больше с тем же принципом регулировки. А если каждый вал даёт диопазон ровно в 10 раз больше, то через одну ручку можно точно, с учётом погрешности, настроить любое сопротивление. 6 барабанов сделал, и можно весь типичный "магазин собративлений" повесить на одну ручку. Насколько это удобно, вопрос хороший, но сама возможность интересная
engine9
19.10.2024 03:24Сначала не понял, а потом как понял! МГТФом традиционно чинят перетирающиеся провода в руле "Логана" и он там потом многие годы служит исправно.
Еще хочется упомянуть класнный и прочный армированный пластик из СССР, который видно на фотографиях. Он не плавится при пайке, не деградирует и не крошится. Намного лучше, чем применявшийся в гражданке ПВХ и полиэтилен который плыл от паяльника.Блин, я так говорю как какой-то дед из телеателье, который еще пользовался телевизором КВН!
sappience
19.10.2024 03:24Это, скорее всего, бакелит.
engine9
19.10.2024 03:24Возможно. Я где-то слыхал термин "микрожилка", но могу ошибаться. Из этого материала делали микрики МП9.
Grey83
19.10.2024 03:24Бекелит хрупкий.
Это скорее какой-то фибропласт типа текстолита (только там просто волокна вперемешку со смолой какой-то).
Его и разбить тяжело и механической обработке не лучше бакелита поддаётся (зато не колется в отличии от). Из этого пластика корпуса для промышленной электроники нередко производились. На работе насмотрелся на такие.
Фибергласс или что-то вроде того.sappience
19.10.2024 03:24Цитирую Википедию (статья "Бакелит")
По целому ряду свойств пластмассы на основе фенолоформальдегидной смолы и сейчас остаются непревзойдённым материалом[3]. Для придания изделиям объёма в резольную смолу добавляют (или добавляли ранее) различные наполнители, такие как древесная мука[4], целлюлоза, стекловолокно, порошок горных пород или металлов, текстильные волокна и тому подобные[5].
и статью "Текстолит"
Представляет собой слоистый композиционный материал на основе ткани из волокон и полимерного связующего вещества (например, бакелита, полиэфирной смолы, эпоксидной смолы).
Так что это всё не "или-или". И бакелит может иметь наполнитель из волокон, и текстолит может быть на основе бакелита. ГОСТ 2910-74 говорит, что должна использоваться "термореактивная фенолоформальдегидная и анилинофенолоформильдегидная электроизоляционная смола резального типа — для текстолита марок А, Б и ВЧ" А "термореактивная фенолоформальдегидная смола резального типа" это он и есть, бакелит.
HardWrMan
19.10.2024 03:24МГТФ применяется в авиации, а там с вибрациями полный порядок. Я сейчас про выносливость к механическим нагрузкам.
RV3EFE Автор
19.10.2024 03:24Мгтф имеет минусы - он не герметичный из за особенности его изготовления методом навивки фторопласта. В авиации чаще видел МС-16 и подобные. Хотя внутри блоков и мгтф встречал
HardWrMan
19.10.2024 03:24Ну в авиации влаги всё же меньше, чем у, скажем, флота. Ну и понятно, что авиация не МГТФом единым полнится.
Mike-M
19.10.2024 03:24МГТФом традиционно чинят перетирающиеся провода в руле "Логана"
В характеристиках обсуждаемого переменного резистора указано: Число циклов перемещения подвижной системы 5000. Возможно, это связано как раз с перегибанием МГТФа (ключевое слово — возможно).
alcotel
19.10.2024 03:24Интересный экземпляр. Но для блока питания я бы не стал такой ставить. Бывает, нужно выставить, например, точно 15,0 В, а до 15,5 уже нельзя крутить. Классика "грубо" + "точно" универсальнее.
Вроде, бывают специальные ручки для потенциометров со встроенной механикой для грубой и точной подстройки.
Похоже на эту
Но не эта. Эта просто многооборотная. Именно двойные ручки на один резистор. Или я что-то путаю?
Mike-M
19.10.2024 03:24Теперь хочется в каком-нибудь своём устройстве обязательно его применить.
А я бы не стал. Вдруг его запасы на сайтах объявлений закончатся?.. ) Ну, или надо сразу обеспечить себе запас на случай выхода раритета из строя.
RV3EFE Автор
19.10.2024 03:24Это я о чём-то из домашних поделок. Конечно же, на на масс.прод.
Mike-M
19.10.2024 03:24Дык и я тоже про DIY. Понятно, что для серийного производства никаких объявлений не хватит )
Вот, к примеру, моя поделка 2008 года.
А вот полный комплект деталей для нее, который я храню до сих пор:
К слову, за 16 лет поделка ни разу не вышла из строя, хотя подключена к электросети в режиме 24/7/365. Но если бы запаса деталей не было, то она, по закону подлости, обязательно бы сломалась. Таким образом, приобретая набор деталей для каждой поделки заранее, вы не только избавляете себя от головной боли в будущем, но и обретаете контроль над его величеством Случаем.
HardWrMan
19.10.2024 03:24обретаете контроль над его величеством Случаем
Нет. Просто изменяете вероятностную составляющую в квантовой запутанности данной схемы с учётом расстояния местонахождения ЗИПа относительно устройства. Ну и наблюдатель там ещё периодически вносит свою лепту, да.
voidptr0
Традиционным названием этого элемента электрической схемы все же считается "потенциометр".
HardWrMan
Открываем форточку. Этот пассивный элемент электрической схемы называется реостат. А потенцио́метр — жаргонное название переменного резистора, включенного как делитель электрического напряжения.
Gordon01
-ться
chnav
>> -ться
-тся... В первом сообщении написано правильно https://ru.wiktionary.org/wiki/считаться