[ad_1]
Набор инструментов производителя содержит основной набор основных инструментов производителя. Инструменты, без которых мы не можем работать. Макеты, паяльники, светодиоды важны, но резисторы — это крошечные компоненты, от которых зависят проекты.
Какой бы бордюр мы ни выбрали, будь то Raspberry Pi, Малиновый Пи Пико или Arduino, нам нужны резисторы для защиты наших светодиодов, разделения напряжений и обеспечения точных значений для наших цепей. Но что они делают, зачем они нам нужны и как мы можем убедиться, что у нас есть правильное значение? Для этого нам нужно немного посчитать и свериться с несколькими таблицами данных.
В этом справочнике мы объясним, что такое резисторы, для чего они нужны, и расскажем, как выбрать правильный резистор для вашего следующего проекта.
Что такое резисторы?
Резисторы — это компоненты, которые создают электрическое сопротивление в цепи. Обычно они используются для уменьшения тока, протекающего в цепи, например, при использовании со светодиодами они не дают светодиоду потреблять слишком много тока.
Светодиод без резистора очень быстро сгорит. Резисторы также можно использовать для создания делителей напряжения, полезных цепей, которые уменьшают напряжение в цепи. У каждого производителя есть резисторы в наборах. Они поставляются в виде патронташей и могут быть куплены в отдельных упаковках или тысячами.
Зачем нужны резисторы?
Самое основное использование резисторов — предотвратить потребление компонентом слишком большого тока. Возьмем, к примеру, светодиод (светоизлучающий диод). Светодиоды предназначены для пропускания тока в одном направлении и при работе производят небольшое количество света. Если мы дадим светодиодам столько тока, сколько они хотят, светодиод будет ярко светиться, но вскоре перегорит. В некоторых случаях мы можем подать слишком большой ток сразу, в результате чего светодиод «вспыхнет», а затем погаснет.
Мы можем использовать следующий расчет, чтобы определить точное значение резистора.
R — номинал резистора, Vs — напряжение питания, Vf — прямое напряжение (необходимое количество компонентов), а If — прямой ток.
Давайте применим это на практике. У нас есть синий светодиод, подключенный к источнику питания 5 В. Прямое напряжение светодиода составляет 3,2 В, а требуемый ток составляет около 10 мА. Итак, расчет выглядит так.
Это означает, что значение R составляет 180 Ом. В стандартной серии резисторов мы можем использовать это точное значение или вместо этого выбрать резистор на 150 или 220 Ом. Для основных задач точное значение не имеет значения, но при проектировании схем для профессиональных/промышленных или высокоточных устройств вам потребуется использовать точные значения. Точные значения можно найти в техническом описании компонентов или на странице продукта в выбранном вами магазине.
Для большинства приложений для любителей / производителей мы можем выбрать ближайшее значение, которое у нас есть. Мы часто отдаем предпочтение резистору 220/330 Ом для наших светодиодов.
Резисторы также можно использовать для подтягивания или опускания контакта GPIO. Подтягивающий резистор подтянет контакт к высокому уровню, подключив источник напряжения к контакту. Подтягивающий резистор подтянет контакт к GND. Мы использовали резистор 10 кОм с датчиком температуры DHT22. чтобы поднять вывод данных с помощью источника питания 3,3 В.
Резисторы также можно использовать для понижения напряжения с одного уровня на другой. Это называется делителем напряжения и обычно используется в потенциометрах для изменения напряжения.
Чтобы создать делитель напряжения, нам нужно использовать это уравнение.
Vout — это напряжение, которое нам нужно.
Vin — входное напряжение.
R1 — номинал первого резистора.
R2 номинал второго резистора.
Итак, для нашего делителя напряжения мы хотим преобразовать входное напряжение 5 В примерно в 3,3 В. Этот процесс обычно используется, когда нам нужно изменить логическое напряжение компонента, например, HC-SR04. Ультразвуковой датчик расстояния HC-SR04 изначально использовал логику 5 В, поэтому эхо-вывод, который активируется, когда звук отражается от объекта, посылает 5 В на GPIO.
Для Ардуино это нормально. Для Raspberry Pi это может повредить штифт или даже Pi. Мы используем два резистора, R1 — резистор 1 кОм (вверху) и R2 — резистор 2,2 кОм (внизу), чтобы создать делитель напряжения. Ножки R1 и R2 входят в один и тот же ряд макетной платы. На R1 подаем 5В, а на R2 подключаем к GND. Там, где встречаются ножки R1 и R2, находится выходное напряжение, которое должно быть 3,4375 В, что находится в пределах допуска 3,3 В GPIO.
Расчет работает путем сложения R1 и R2 вместе (1000 + 2200 = 3200), затем мы делим значение R2 на это (2200/3200 = 0,6875) и, наконец, мы умножаем на входное напряжение (5 8 0,6875 = 3,4375 В).
Как выбрать правильный резистор?
Резисторы имеют цветные полосы вокруг своей оси. Эти полосы представляют собой кодовую систему, которую мы можем использовать для определения номинала резистора. Есть четыре, пять и шесть полос, но наиболее распространены четыре. На самом деле, четыре ленточных резистора читаются легче всего.
Возьмем этот резистор в качестве примера. Полосы напечатаны на резисторе, но последняя полоса, допуск, напечатана на одной из «выпуклостей» на конце резистора. Мы видим, что первая полоса желтая, а вторая фиолетовая. Это дает нам значение 47. Третья полоса — это множитель, в данном случае красный — 100. Если мы посчитаем, 47 x 100 = 4700. У нас есть резистор 4700 Ом, обычно называемый резистором 4,7 кОм. . Последняя полоса — допуск. Наша полоса допуска — золото, что означает, что у нас есть допуск 5%, он может быть на 5% выше или ниже значения 4,7 кОм.
Пятиполосные резисторы обеспечивают дополнительную точность и используют дополнительную третью цифру для настройки точности. Третья полоса того же резистора 4,7 кОм теперь черная, что означает ноль. Четвертая полоса — это множитель, а пятая — наш допуск.
Эта таблица представляет собой краткий справочник, который можно применить к четырех- и пятиполосным резисторам.
Проверка ваших резисторов
Иногда может быть трудно правильно идентифицировать резистор по его цветовому коду. Он может быть старым, поврежденным или неправильно напечатанным. Если это так, то мы можем проверить наш резистор с помощью мультиметра.
Мультиметры являются важным инструментом для производителей. Среди других функций мультиметры могут измерять напряжение, ток и проверять целостность цепи. Есть два распространенных мультиметра: автоматический и ручной. Автоматический диапазон пытается обнаружить чтение и поместить его в диапазон. Для ручного мы должны установить диапазон.
Для мультиметров с автоматическим выбором диапазона
1. Поверните циферблат к символу Ω (Ом) и нажмите кнопку питания. Некоторые мультиметры включаются при повороте диска, а у других есть кнопка питания.
2. Оберните одну ножку резистора вокруг одного щупа. Резисторы не имеют полярности, поэтому мы можем подключить любую ногу к щупу.
3. Оберните другую ногу вокруг оставшегося зонда.
4. Прочитайте значение с экрана. Дайте ему несколько минут, чтобы успокоиться, прежде чем снимать показания.
Для ручных мультиметров
1. Поверните циферблат к символу Ω (Ом) и выберите самый низкий диапазон. Нажмите кнопку питания.
2. Оберните одну ножку резистора вокруг одного щупа. Резисторы не имеют полярности, поэтому мы можем подключить любую ногу к щупу.
3. Оберните другую ногу вокруг оставшегося зонда.
4. Прочитайте значение с экрана. Дайте ему несколько минут, чтобы успокоиться, прежде чем снимать показания.
5. Если показания показывают OL или искажены, поднимитесь на один диапазон вверх, пока не увидите стабильное значение. Это мультиметр, пытающийся сообщить нам, что наши показания выходят за пределы диапазона, обычно выше, чем ручная настройка, которую мы использовали.
[ad_2]
