A menudo, durante el diseño y la construcción de circuitos de medidores eléctricos, es necesario tener resistencias precisas para obtener los rangos deseados. La mayoría de las veces, los valores de resistencia requeridos no se pueden encontrar en ninguna unidad de resistencia fabricada y, por lo tanto, usted debe construirlos.
Crea tu propia resistencia
Una solución a este dilema es hacer su propia resistencia con un cable especial de alta resistencia. Por lo general, se utiliza una pequeña “bobina” como forma para la bobina de alambre resultante, y la bobina se enrolla de tal manera que elimina cualquier efecto electromagnético: la longitud deseada del alambre se dobla por la mitad y el alambre enrollado se enrolla alrededor del bobina de modo que la corriente a través del cable se enrolle en el sentido de las agujas del reloj alrededor de la bobina durante la mitad de la longitud del cable, luego en sentido contrario a las agujas del reloj para la otra mitad. Esto se conoce como un devanado bifilar . Cualquier campo magnético generado por la corriente se cancela así, y los campos magnéticos externos no pueden inducir ningún voltaje en la bobina del cable de resistencia:
Conecte múltiples resistencias fijas
Como se puede imaginar, este puede ser un proceso de trabajo intensivo, especialmente si se debe construir más de una resistencia . Otra solución más fácil para el dilema de una resistencia personalizada es conectar múltiples resistencias de valor fijo juntas en forma paralela en serie para obtener el valor deseado de resistencia. Esta solución, aunque potencialmente requiere mucho tiempo al elegir los mejores valores de resistencia para hacer la primera resistencia, puede duplicarse mucho más rápido para crear múltiples resistencias personalizadas del mismo valor:
Sin embargo, una desventaja de cualquiera de estas técnicas es el hecho de que ambas dan como resultado un valor de resistencia fijo . En un mundo perfecto donde los movimientos del medidor nunca pierden la fuerza magnética de sus imanes permanentes , donde la temperatura y el tiempo no tienen efecto sobre las resistencias de los componentes, y donde las conexiones de cables mantienen una resistencia cero para siempre, las resistencias de valor fijo funcionan bastante bien para estableciendo las gamas de instrumentos de precisión. Sin embargo, en el mundo real, es ventajoso tener la capacidad de calibrar , o ajustar, el instrumento en el futuro.
Potenciómetros conectados como reóstatos
Tiene sentido, entonces, usar los potenciómetros (conectados como reóstatos, generalmente) como resistencias variables para resistencias de rango. El potenciómetro puede montarse dentro de la caja del instrumento para que solo un técnico de servicio tenga acceso a cambiar su valor, y el eje puede bloquearse en su lugar con un compuesto de fijación de hilo (¡el esmalte de uñas normal funciona bien para esto!) Para que no mover si está sujeto a vibraciones.
Sin embargo, la mayoría de los potenciómetros proporcionan un rango de resistencia demasiado grande sobre su rango de movimiento mecánicamente corto para permitir un ajuste preciso. Suponga que desea una resistencia de 8.335 kΩ +/- 1 Ω y desea utilizar un potenciómetro (reóstato) de 10 kΩ para obtenerlo. ¡Una precisión de 1 Ω en un intervalo de 10 kΩ es 1 parte en 10,000, o 1/100 de un porcentaje! Incluso con un potenciómetro de 10 vueltas, será muy difícil ajustarlo a cualquier valor tan finamente. Tal hazaña sería casi imposible usando un potenciómetro estándar de 3/4 de vuelta. Entonces, ¿cómo podemos obtener el valor de resistencia que necesitamos y aún tener espacio para el ajuste?
La solución a este problema es usar un potenciómetro como parte de una red de resistencia más grande que creará un rango de ajuste limitado. Observe el siguiente ejemplo:
Aquí, el potenciómetro de 1 kΩ, conectado como un reóstato, proporciona por sí mismo un intervalo de 1 kΩ (un rango de 0 Ω a 1 kΩ). Conectado en serie con una resistencia de 8 kΩ, compensa la resistencia total en 8,000 Ω, dando un rango ajustable de 8 kΩ a 9 kΩ. Ahora, una precisión de +/- 1 Ω representa 1 parte en 1000, o 1/10 de un porcentaje del movimiento del eje del potenciómetro. Esto es diez veces mejor, en términos de sensibilidad de ajuste, que el que teníamos con un potenciómetro de 10 kΩ.
Si deseamos hacer que nuestra capacidad de ajuste sea aún más precisa, para poder establecer la resistencia en 8.335 kΩ con una precisión aún mayor, podemos reducir el alcance del potenciómetro conectando una resistencia de valor fijo en paralelo [ 19459008] con él:
Ahora, el rango de calibración de la red de resistencia es de solo 500 Ω, de 8 kΩ a 8.5 kΩ. Esto hace que una precisión de +/- 1 Ω sea igual a 1 parte en 500, o 0.2 por ciento. El ajuste ahora es la mitad de sensible que antes de la adición de la resistencia paralela, lo que facilita una calibración mucho más fácil para el valor objetivo. El ajuste no será lineal, desafortunadamente (a la mitad de la posición del eje del potenciómetro no dará como resultado una resistencia total de 8.25 kΩ, sino más bien 8.333 kΩ). ¡Aún así, es una mejora en términos de sensibilidad, y es una solución práctica a nuestro problema de construir una resistencia ajustable para un instrumento de precisión!
HOJAS DE TRABAJO RELACIONADAS: