전기 미터 회로를 설계하고 구축하는 과정에서 종종 원하는 범위를 얻기 위해 정밀한 저항이 필요합니다. 대부분의 경우 필요한 저항 값은 제조된 저항기 유닛에서 찾을 수 없으므로 직접 만들어야 합니다.
저항기를 직접 만들어 보세요
이 딜레마에 대한 한 가지 해결책은 특수 고저항 와이어로 저항기를 직접 만드는 것입니다. 일반적으로 작은 "보빈"을 와이어 코일의 형태로 사용하고, 코일은 전자기 효과를 제거하는 방식으로 감습니다. 원하는 와이어 길이를 반으로 접고, 루프 와이어를 보빈 주위에 감아 와이어를 통과하는 전류가 와이어 길이의 절반 동안 보빈 주위를 시계 방향으로 감고, 나머지 절반 동안은 반시계 방향으로 감습니다. 이를 바이필라 와인딩 이라고 합니다 . 따라서 전류에 의해 생성된 모든 자기장은 상쇄되고 외부 자기장은 저항 와이어 코일에 전압을 유도할 수 없습니다.
여러 개의 고정 저항기 연결
상상할 수 있겠지만, 특히 두 개 이상의 저항기를 만들어야 하는 경우, 이는 노동 집약적인 프로세스가 될 수 있습니다! 사용자 정의 저항의 딜레마에 대한 또 다른 쉬운 해결책은 여러 개의 고정 값 저항기를 직렬-병렬 방식으로 연결하여 원하는 저항 값을 얻는 것입니다. 이 해결책은 첫 번째 저항을 만드는 데 가장 적합한 저항 값을 선택하는 데 시간이 많이 걸릴 수 있지만, 동일한 값의 여러 사용자 정의 저항을 만드는 데 훨씬 더 빠르게 복제할 수 있습니다.
그러나 두 기술의 단점은 둘 다 고정된 저항 값을 가져온다는 사실입니다 . 미터 운동이 영구 자석 의 자기 강도를 잃지 않고, 온도와 시간이 구성 요소 저항에 영향을 미치지 않으며, 와이어 연결이 영원히 0 저항을 유지하는 완벽한 세계에서 고정 값 저항기는 정밀 기기의 범위를 설정하는 데 매우 적합합니다. 그러나 현실 세계에서는 나중에 기기를 교정 하거나 조정할 수 있는 기능이 있는 것이 유리합니다 .
가변저항기로 연결된 전위계
따라서 가변 저항기 (일반적으로 리오스타트로 연결됨)를 범위 저항기의 가변 저항으로 사용하는 것이 합리적입니다. 전위계는 서비스 기술자만 값을 변경할 수 있도록 계기 케이스 내부에 장착할 수 있으며, 샤프트는 나사 고정 화합물(일반 매니큐어가 잘 맞습니다!)로 고정하여 진동을 받아도 움직이지 않도록 할 수 있습니다.
그러나 대부분의 전위계는 기계적으로 짧은 이동 범위에 걸쳐 너무 큰 저항 범위를 제공하여 정밀한 조정을 허용하지 않습니다. 8.335 kΩ +/- 1 Ω의 저항을 원하고 10 kΩ 전위계(레오스타트)를 사용하여 이를 얻고자 한다고 가정해 보겠습니다. 10 kΩ 범위에서 1 Ω의 정밀도는 10,000분의 1 또는 1/100%입니다! 10회전 전위계라도 이렇게 미세하게 조정하는 것은 매우 어려울 것입니다. 표준 3/4회전 전위계로는 이러한 업적을 거의 달성할 수 없습니다. 그렇다면 필요한 저항 값을 얻고 여전히 조정할 수 있는 여지를 어떻게 확보할 수 있을까요?
이 문제에 대한 해결책은 더 큰 저항 네트워크의 일부로 전위계(potentiometer)를 사용하여 제한된 조정 범위를 만드는 것입니다. 다음 예를 살펴보세요.
여기서, 가변저항으로 연결된 1kΩ 전위계는 그 자체로 1kΩ 범위(0Ω~1kΩ 범위)를 제공합니다. 8kΩ 저항과 직렬로 연결하면 총 저항을 8,000Ω만큼 오프셋하여 8kΩ~9kΩ의 조정 가능한 범위를 제공합니다. 이제 +/- 1Ω의 정밀도는 1000분의 1 또는 전위계 샤프트 모션의 1/10%를 나타냅니다. 이는 10kΩ 전위계로 조정한 것보다 조정 감도 측면에서 10배 더 좋습니다.
조정 기능을 훨씬 더 정밀하게 만들고 싶다면(저항을 8.335kΩ로 훨씬 더 정밀하게 설정할 수 있도록) 고정값 저항을 병렬 로 연결하여 전위차계의 범위를 줄일 수 있습니다.
이제 저항기 네트워크의 교정 범위는 8kΩ에서 8.5kΩ까지 500Ω에 불과합니다. 이는 +/- 1Ω의 정밀도를 500분의 1 또는 0.2퍼센트와 동일하게 만듭니다. 이 조정은 이제 병렬 저항기를 추가하기 전보다 절반만큼 민감해져서 목표 값에 대한 교정이 훨씬 쉬워졌습니다. 불행히도 조정은 선형적이지 않습니다(전위차계의 샤프트 위치에서 중간 지점은 8.25kΩ의 총 저항이 아니라 8.333kΩ가 됩니다 ) . 그래도 감도 측면에서 개선되었고 정밀 기기에 대한 조정 가능한 저항을 구축하는 문제에 대한 실용적인 솔루션입니다!