Pinge- ja voolujagurid

Pingejagur

Elektrotehnikas kasutatakse väga sageli pingejaoturid, mille tööd saab kontrollida pingejaotuse reegli rakendamisega. Joonisel on kujutatud pingejaguri ahelaid, mida kasutatakse etteantud toitepinge (nt 4, 6, 12 või 220 V) alandamiseks mis tahes madalamale pingele.

Riis. 1. Pingejaoturi ahelad

Elektrilistes elektriseadmetes, nagu ka mõõtmiste ajal, on mõnikord vaja ühest allikast saada mitu kindla väärtusega pinget. Pingejaotureid nimetatakse sageli (ja eriti nõrkvoolutehnoloogias) potentsiomeetriteks.

Muutuv osapinge saadakse reostaadi või muud tüüpi takisti libiseva kontakti liigutamisega. Püsiväärtusega osapinge saab takistile vajutades või kuulata kahe eraldiseisva takisti ühenduskohast.

Liugkontakti abil saab sujuvalt muuta takistusega (koormustakistus) vastuvõtja jaoks vajalikku osapinget, samas kui liugkontakt tagab takistuste paralleelse ühendamise, millelt osapinge eemaldatakse.

Fikseeritud pingeväärtuse saamiseks kasutatakse takisteid pingejaguri osana. Sel juhul on väljundpinge Uout ühendatud sisendiga Uin (välja arvatud võimalik koormustakistus) järgmise ühenduse kaudu:

Uout = Uin x (R2 / R1 + R2)

Riis. 2. Pingejagur

Näide. Takistijagurit kasutades tuleb 5 V alalisvooluallikast 100 kOhm koormusse saada pinge 1 V. Nõutav pingejaotussuhe on 1/5 = 0,2. Kasutame eraldajat, mille diagramm on näidatud joonisel fig. 2.

Takistite R1 ja R2 takistus peaks olema oluliselt väiksem kui 100 kΩ. Sel juhul võib jaguri arvutamisel jätta tähelepanuta koormustakistuse.

Seetõttu R2 / (R1 + R2) R2 = 0,2

R2 = 0,2R1 + 0,2R2.

R1 = 4R2

Seetõttu saate valida R2 = 1 kOhm, R1 — 4 kOhm. Takistus R1 saadakse standardsete takistite 1,8 ja 2,2 kOhm jadaühendusega, mis on valmistatud metallkile baasil täpsusega ± 1% (võimsus 0,25 W).

Tuleb meeles pidada, et jagaja ise tarbib primaarallikast voolu (antud juhul 1 mA) ja see vool suureneb, kui jagaja takistite takistus väheneb.

Määratud pinge väärtuse saamiseks tuleb kasutada suure täpsusega takisteid.

Lihtsa takisti pingejaguri puuduseks on see, et koormustakistuse muutumisel muutub jaguri väljundpinge (Uout). Koormuse mõju vähendamiseks U-le peaksite valima kiiruse R2, mis on vähemalt 10 korda väiksem kui minimaalne koormustakistus.

Oluline on meeles pidada, et kui takistite R1 ja R2 takistus väheneb, suureneb sisendpingeallika poolt tarbitav vool. Tavaliselt ei tohiks see vool ületada 1-10 mA.

Voolu jagaja

Takiste kasutatakse ka selleks, et suunata teatud osa koguvoolust jaguri vastavale õlale. Näiteks joonisel fig. 3 vool Az on osa koguvoolust Azv, mis on määratud takistite R1 ja R2 takistustega, s.o. võime kirjutada, et Azout = Azv x (R1 / R2 + R1)

Näide. Arvesti osuti kaldub täisskaalale, kui alalisvool liikuvas mähises on 1 mA. Pooli mähise aktiivtakistus on 100 oomi.Arvutage takistus mõõtmise šunt nii, et seadme osuti kaldub maksimaalselt kõrvale 10 mA sisendvoolu juures (vt joonis 4).

Riis. 3. Voolujagaja

Riis. 4.

Praegune jaotussuhe saadakse suhtega:

Väljund / väljund = 1/10 = 0,1 = R1 / R2 + R1, R2 = 100 oomi

Seetõttu

0,1R1 + 0,1R2 = R1

0,1 R1 + 10 = R1

R1 = 10/0,9 = 11,1 oomi

Takisti R1 vajaliku takistuse saab, ühendades järjestikku kaks standardset paksu kiletakistit 9,1 ja 2 oomi täpsusega ± 2% (0,25 W). Pange tähele veelkord, et joonisel fig. 3 takistust R2 on mõõteseadme sisetakistus.

Voolude jagamise hea täpsuse tagamiseks tuleks kasutada suure täpsusega (± 1%) takisteid.