Sprieguma un strāvas dalītāji
Sprieguma dalītājs
Elektrotehnikā ļoti bieži izmanto sprieguma dalītājus, kuru darbību var pārbaudīt, piemērojot sprieguma sadales noteikumu. Attēlā parādītas sprieguma dalītāju ķēdes, ko izmanto, lai pazeminātu noteiktu barošanas spriegumu (piemēram, 4, 6, 12 vai 220 V) līdz jebkuram zemākam spriegumam.
Rīsi. 1. Sprieguma dalītāju ķēdes
Elektriskās elektriskās ierīcēs, kā arī mērījumu laikā dažreiz ir nepieciešams iegūt vairākus noteiktas vērtības spriegumus no viena avota. Sprieguma dalītājus bieži (un jo īpaši vājstrāvas tehnoloģijās) sauc par potenciometriem.
Mainīgo daļējo spriegumu iegūst, pārvietojot reostata vai cita veida rezistora bīdāmo kontaktu. Konstantās vērtības daļējo spriegumu var iegūt, nospiežot rezistoru vai to var klausīties no divu atsevišķu rezistoru savienojuma vietas.
Ar slīdkontakta palīdzību var raiti mainīt uztvērējam ar pretestību nepieciešamo daļējo spriegumu (slodzes pretestību), savukārt slīdkontakts nodrošina paralēlu pretestību savienojumu, no kurām tiek noņemts daļējais spriegums.
Rezistori tiek izmantoti kā daļa no sprieguma dalītāja, lai iegūtu fiksētu sprieguma vērtību. Šajā gadījumā izejas spriegums Uout tiek pievienots ieejai Uin (izņemot iespējamo slodzes pretestību), izmantojot šādu savienojumu:
Uout = Uin x (R2 / R1 + R2)
Rīsi. 2. Sprieguma dalītājs
Piemērs. Izmantojot rezistoru dalītāju, no 5 V līdzstrāvas avota 100 kOhm slodzē jāiegūst spriegums 1 V. Nepieciešamā sprieguma dalīšanas attiecība ir 1/5 = 0,2. Mēs izmantojam atdalītāju, kura diagramma ir parādīta attēlā. 2.
Rezistoru R1 un R2 pretestībai jābūt ievērojami mazākai par 100 kΩ. Šajā gadījumā, aprēķinot dalītāju, slodzes pretestību var neņemt vērā.
Tāpēc R2 / (R1 + R2) R2 = 0,2
R2 = 0,2R1 + 0,2R2.
R1 = 4R2
Tāpēc jūs varat izvēlēties R2 = 1 kOhm, R1 — 4 kOhm. Pretestību R1 iegūst, sērijveidā pieslēdzot standarta rezistorus 1,8 un 2,2 kOhm, kas izgatavoti uz metāla plēves bāzes ar precizitāti ± 1% (jauda 0,25 W).
Jāatceras, ka pats dalītājs patērē strāvu no primārā avota (šajā gadījumā 1 mA), un šī strāva palielināsies, samazinoties dalītāja rezistoru pretestībai.
Lai iegūtu norādīto sprieguma vērtību, jāizmanto augstas precizitātes rezistori.
Vienkārša rezistoru sprieguma dalītāja trūkums ir tāds, ka, mainoties slodzes pretestībai, mainās dalītāja izejas spriegums (Uout). Lai samazinātu slodzes ietekmi uz U, jāizvēlas ātrums R2 vismaz 10 reizes mazāks par minimālo slodzes pretestību.
Ir svarīgi atcerēties, ka, samazinoties rezistoru R1 un R2 pretestībai, palielinās ieejas sprieguma avota patērētā strāva. Parasti šī strāva nedrīkst pārsniegt 1-10 mA.
Strāvas dalītājs
Rezistori tiek izmantoti arī, lai noteiktu daļu no kopējās strāvas novirzītu uz attiecīgo dalītāja roku. Piemēram, att. diagrammā. 3 strāva Az ir daļa no kopējās strāvas Azv, ko nosaka rezistoru R1 un R2 pretestības, t.i. mēs varam rakstīt, ka Azout = Azv x (R1 / R2 + R1)
Piemērs. Mērītāja rādītājs novirzās uz pilnu skalu, ja līdzstrāva kustīgajā spolē ir 1 mA. Spoles tinuma aktīvā pretestība ir 100 omi.Aprēķiniet pretestību mērīšanas šunts lai ierīces rādītājs maksimāli novirzītos pie 10 mA ieejas strāvas (skat. 4. att.).
Rīsi. 3. Strāvas dalītājs
Rīsi. 4.
Pašreizējo sadalījuma attiecību nosaka attiecība:
Iout / Iout = 1/10 = 0,1 = R1 / R2 + R1, R2 = 100 omi
Tāpēc
0,1R1 + 0,1R2 = R1
0,1R1 + 10 = R1
R1 = 10/0,9 = 11,1 omi
Nepieciešamo rezistora R1 pretestību var iegūt, virknē savienojot divus standarta biezās plēves rezistorus 9,1 un 2 omi ar precizitāti ± 2% (0,25 W). Vēlreiz ņemiet vērā, ka attēlā. 3 pretestība R2 ir mērierīces iekšējā pretestība.
Lai nodrošinātu labu strāvu sadalīšanas precizitāti, jāizmanto augstas precizitātes (± 1%) rezistori.