Metallikalvovastukset




Yleistä

Vastukset ovat elektroniikan peruskomponentteja. Ne ovat myös halvimpia komponentteja. Esimerkiksi edullisimmat vastukset saa kaupasta noin 10 sentillä. Vatuksia käytetään esimerkiksi rajoittamaan virran kulkua tai jakamaan jännitettä virtapiirissä. Eri sovelluksissa vastuksilta vaaditaan erilaisia ominaisuuksia: suuri tehonkesto, vähäinen kohina, halpa hinta tai vakiona pysyvä resistanssin arvo. Erilaisia ominaisuuksia on niin paljon, että niitä ei voida toteuttaa yhdessä vastuksessa, vaan on kehitetty iso joukko erilaisia vastuksia, joista käyttäjä voi valita käyttötarkoitukseensa parhaiten soveltuvat vastukset. Vastukset voidaan jakaa eri ryhmiin, esimerkiksi lineaarisiin ja epälineaarisiin. Lineaarisissa vastuksissa ympäristöolosuhteet eivät vaikuta resistanssiarvoon. Todellisuudessa mikään vastus ei ole täysin lineaarinen. Lineaarisiksi luokitelluissa vastuksissa ympäristön vaikutus on niin pieni, että jako lieaarisiin ja epälineaarisiin voidaan tehdä. Lineaariset vastukset voidaan edelleen jakaa kiinteisiin ja säädettäviin vastuksiin. Yksi esimerkki kiinteistä vastuksista on metallikalvovastus.

Metallikalvovastusten rakenne

Rakenteeltaan metallikalvovastukset ovat sauvamaisia. Vastuksen sisällä on keraaminen runko, jonka päälle on höyrystetty resistiivinen kalvo. Metallikalvovastuksen tapauksessa kalvo on nikkelikromia(NiCr). Lisäksi kalvoon on sorvattu spiraalimainen ura. Kalvon paksuudesta ja sorvatun uran muodosta aiheutuu vastuksen resistanssi. Keraamisen rungon päissä on metallikupit, joihin liitosjohtimet kiinnitetään. Runko suojataan lakkaamalla tai suojamassalla. Muiden kalvovastusten(hiilikalvovastus ja metallilasitettu kalvovastus) rakenne on samanlainen, ainoastaan kalvon materiaali on eri. [1] [2]


Metallikalvovastuksen ominaisuuksia


Resistanssialue
1 ohmi - 10 megaohmia
Toleranssi
±0,1 - 2%
Tehonkestoisuus
< 2 W
Lämpötila-alue
-50 ... + 175 °C
Lämpötilakerroin
±50 - ± 100 ppm/°C
Kohina
pieni
[3]
Toleranssi: Toleranssi kertoo, kuinka paljon vastuksen todellinen resistanssi voi mahdollisesti erota sen nimellisarvosta. Esimerkiksi nimellisarvoltaan 10 ohmin vastus, jolla on 1%:n toleranssi. Sen todellisen resistanssin arvo sijoittuu välille 9,9 ohmia - 10,1 ohmia.

Lämpötilakerroin: Lämpötilakerroin ilmoittaa lämpötilan vaikutuksen resistanssiin. Se on määritelmän mukaisesti: resistanssin muutos ÷ (resistanssin arvo × lämpötilan muutos). Lämpötilakerroin ilmoitetaan yleensä miljoonasosina, ppm = miljoonasosa.[4]


Vastuksien merkitseminen


jeps.JPG
Metallikalvovastus

Metallikalvovastusten resistanssien arvot merkitään värirenkailla. Värirenkaiden lukeminen aloitetaan siitä renkaasta, joka on lähinnä päätyä edeten vasemmalta oikealle. Kuvan vastuksessa on 5 rengasta. Ne luetaan seuraavasti:
1. rengas: resistanssiarvon ensimmäinen numero
2. rengas: toinen numero
3. rengas: kolmas numero
4. rengas: kerroin
5. rengas: toleranssi
Jokaisella renkaalla on oma värinsä, ja jokaista väriä vastaa EIA-RS-279 -taulukon mukainen arvo. Alempana on esitetty typistetty versio tästä taulukosta.[5]


Väri................................... Numero.............................. Tolerannsi............................. .Kerroin

musta............................... .0..................................................................................... 10⁰
ruskea ...............................1......................................... ±1% .....................................10¹
punainen ............................2......................................... ±2% .....................................10²
oranssi.............................. 3 ......................................................................................10³
keltainen ...........................4 .......................................................................................10⁴
vihreä ................................5..........................................±0,5% ...................................10⁵
sininen.............................. 6......................................... ±0.25%................................. 10⁶
violetti............................... 7......................................... ±0,1%....................................10⁷
harmaa............................ .8.......................................... ±0,01.....................................10⁸
valkoinen........................... 9...................................................................................... 10⁹
kulta .............................................................................±5%.......................................1÷10¹
hopea ...........................................................................±10%..................................... 1÷10²
tyhjä .............................................................................±20%.....................................
[6] [7]


Kuvan vastuksessa renkaat menevät seuraavasti: violetti, vihreä, musta, oranssi ja ruskea. Kyseessä on siis 750 kilon vastus, jonka toleranssi on ±1%. Jos resistanssin arvon määrittäminen värirenkaista taulukon avulla tuntuu ikävältä, voi sen myös tehdä helpommallakin tavalla, esimerkiksi yleismittarilla. Joskus vastuksessa voi olla vain 4 rengasta, silloin siitä puttuu resistanssiarvon 3. numero. Renkaita voi olla myös 6, jolloin 6. rengas ilmoittaa lämpötilakertoimen.

Käyttö


Metallikalvostuksia käytetään vaativampiin käyttötarkoituksiin sen hyvien ominaisuuksien takia. Aivan perusvastuksena sitä, ei kannata käyttää, markkinoilta löytyy halvempiakin vaihtoehtoja, esim hiilikalvovastukset. [8]
  1. ^ Volotinen, V. Analoginen elektroniikka Komponentit ja peruskytkennät. Porvoo 2002, WS Bookwell OY.
  2. ^ Sähkötekniikan käsikirja 3. toimittanut Pöyhönen, O.W. Helsinki 1979. KK kirjapaino.
  3. ^ Volotinen, V. Analoginen elektroniikka Komponentit ja peruskytkennät. Porvoo 2002, WS Bookwell OY.
  4. ^ Sähkötekniikan käsikirja 3. toimittanut Pöyhönen, O.W. Helsinki 1979. KK kirjapaino.
  5. ^ Volotinen, V. Analoginen elektroniikka Komponentit ja peruskytkennät. Porvoo 2002, WS Bookwell OY.
  6. ^ Sähkötekniikan käsikirja 3. toimittanut Pöyhönen, O.W. Helsinki 1979. KK kirjapaino.
  7. ^ http://fi.wikipedia.org/wiki/Vastuskatsottu, luettu 6.2.2010
  8. ^ Volotinen, V. Analoginen elektroniikka Komponentit ja peruskytkennät. Porvoo 2002, WS Bookwell OY.