ตัวต้านทาน
todaystep:
ตัวต้านทานไฟฟ้า (Resistor)
เป็นอุปกรณ์ที่ผลิตขึ้นมามีค่าเฉพาะค่าค่าหนึ่งที่ใช้ในการต้านการไหลของกระแสไฟฟ้าซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่มีใช้มากที่สุด
ใน วงจรอิเล็กทรอนิกส์มักเรียกสั้นๆ ว่า อาร์ “R” มีคุณสมบัติในการลดกระแสและแรงดันไฟฟ้า โดยสามารถนำไปใช้ได้ทั้ง แรงดันไฟฟ้ากระแสตรง และแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับสัญลักษณ์ของความต้านทาน
todaystep:
หน่วยของความต้านทาน (Resistance)
ค่าความต้านทานของตัวต้านทาน ถูกกำหนดให้มีหน่วยเรียกเป็น โอห์ม (OHM) เขียนแทนด้วยเครื่องหมายอักษรกรีกโบราณ คือ Ω (โอ เมก้า หรือ โอห์ม) ซึ่งได้จากค่ามาตรฐาน โดยการเอาแรงดันไฟฟ้า 1 โวลต์ ต่อกับความต้านทาน 1 โอห์ม และทำให้มีกระแสไหลในวงจร 1 แอมแปร์ ประกอบด้วย หน่วยค่าความต้านทานต่าง ๆ ดังนี้
1000 Ω(โอห์ม) เท่ากับ 1 KΩ (กิโลโอห์ม)
1000 KΩ (กิโลโอห์ม) เท่ากับ 1 MΩ (เมกกะโอห์ม)
ตัวต้านทาน บอกค่าความสามารถในการทนกำลังไฟฟ้ามีหน่วยเป็น วัตต์ (Watt)
todaystep:
1. ชนิดของตัวความต้านทาน
เมื่อพิจารณาถึงตัวความต้านทานให้ดีแล้ว เราพอที่จะแบ่งตัวความต้านทานออกเป็น 2 ลักษณะ คือ
1.1 แบ่งตามชนิดของวัสดุที่ใช้ทำตัวความต้านทาน
1.2 แบ่งตามชนิดการใช้งานของตัวความต้านทาน
1.1แบ่งตามชนิดของวัสดุที่ใช้ทำตัวความต้านทาน
ตัวความต้านทานที่แบ่งตามวัสดุที่ให้ทำนั้น มีอยู่ 2 ชนิด คือ วัสดุประเภทโลหะ (Metallic) และวัสดุประเภทอโลหะ (No Metallic)
วัสดุประเภทโลหะ ที่ใช้ทำตัวความต้านทานนี้ส่วนมากจะใช้เส้นลวดเล็ก ๆ หรือแถบลวด (Ribbon) พันบนฉนวนที่เป็นแกนของตัวความต้านทาน และที่ปลายทั้งสองข้างของขดลวดจะต่อขาออกมาใช้งาน แล้วเคลือบด้วยฉนวนอีกทีหนึ่ง อุปกรณ์ ตัวความต้านทาน ที่ใช้เส้นลวดพันให้เกิดค่าความต้านทานนี้ส่วนมากจะเป็นพวกไวร์วาวด์รีซี สเตอร์ (Wire Wound Resistors) ตัวความต้านทานแบบนี้จะมีค่าความต้านทานที่แน่นอนและค่าความคลาดเคลื่อนน้อย ที่สุด แต่จะเป็นตัวความต้านทานที่มีขนาดใหญ่ และอัตราทนกำลังไฟฟ้า (วัตต์) ได้สูง
วัสดุประเภทอโลหะ ที่ใช้ทำตัวความต้านทานนี้ ได้แก่ ผงคาร์บอน (Carbon) หรือ ผงการไฟต์ (Graphite) ที่อัดตัวกันแน่นเป็นแท่ง และใช้ฉนวนหุ้มเพื่อป้องกันความชื้น แล้วต่อขาออกมาใช้งานจากคุณสมบัติเฉพาะตัวของผลคาร์บอน และกราไฟต์ที่มีค่าความต้านทานสูงมาก ๆ นี้จึงสามารถนำมาใช้ทำเป็นตัวความต้านทานที่มีค่าสูง ๆ ได้ แต่จะมีขนาดเล็กลง
ตัวความต้านทานประเภทนี้ จะมีค่าความคลาดเคลื่อนของความต้านทานมาก และอัตราทนกำลังไฟฟ้าได้ไม่สูงมากนัก
1.2 แบ่งตามชนิด การใช้งานของตัวความต้านทาน
ตัวความต้านทานในการใช้งานของวงจรอิเล็กทรอนิกส์ พอที่จะแบ่งเป็นชนิดต่าง ๆ ดังรายละเอียดที่จะกล่าวถึงต่อไป โดยไม่ถือว่าตัวความต้านทานนั้น จะทำมาจากวัสดุประเภท โลหะ หรือ อโลหะ ก็ตาม ซึ่งสามารถแบ่งได้ดังนี้
1. ตัวความต้านทาน ชนิดค่าคงที่ (Fixed Resistors)
2. ตัวความต้านทาน ชนิดเปลี่ยนค่าได้ (Variable Resistors)
3. ตัวความต้านทาน ชนิดปรับแต่งค่าได้ (Adjustable Resistors)
4. ตัวความต้านทาน ชนิดแบ่งค่าได้ (Tapped Resistors)
5. ตัวความต้านทานชนิดพิเศษ (Special Resistors)
todaystep:
1. ตัวความต้านทาน ชนิดค่าคงที่ (Fixed Resistors)
คือ ตัวความต้านทานที่มีค่าแน่นอน ไม่สามารถแปรเปลี่ยนค่าของตัวมันเองได้ โดยมากแล้วตัวต้านทานชนิดนี้จะมีชื่อเรียกตามวัสดุที่นำมาสร้าง เช่น คาร์บอน, ฟิล์มคาร์บอน, ฟิล์มโลหะ หรือพวกเส้นลวดที่เป็นโลหะผสม
ตัวความต้านทานแบบคาร์บอน (Carbon Resistor) เป็นตัวความต้านทานที่นำมาจากแท่งคาร์บอน หรือ การไฟต์ ซึ่งผสมกับตัวประสาน ฟีนอลลิก แล้วจึงต่อด้วยปลายขาโลหะ ทั้งสองข้างออกมา
ความต้านทานที่ได้ก็จะมีค่าสูง ตัวต้านทานแบบฟิล์มคาร์บอนจะมีค่าความคลาดเคลื่อน +-5% และยังไม่สามารถทนต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิสูงๆได้ไม่ดีนัก โดยจะส่งผลให้ค่าความต้านทานเปลี่ยนแปลงไปด้วย? นอกจากนั้นสัญญาณรบกวนที่เกิดจากการใช้ตัวต้านทานชนิดนี้ก็มีค่ามากกว่า เมื่อเปรียบเทียบกับตัวต้านทานชนิดฟิล์มโลหะ
ตัวต้านชนิดนี้เป็นแบบ ที่ใช้ในงานทั่ว ๆ ไป ซึ่งมันสามารถทนต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ และแรงดัน ทรานเซี้ยนท์ได้ดี
มีค่าความต้านทาน ตั้งแต่ 1 โอห์ม จนถึง 20 เมกกะโอห์ม ซึ่งค่าความต้านทานแต่ละค่าแตกต่างกันเนื่องจากความหนาแน่นของวัสดุที่ใช้ทำ ไม่เท่ากัน มีขนาดทนกำลังงาน
ตั้งแต่ 1/10, 1/8, 1/4, 1/2, 1 หรือ 2 วัตต์ มีค่าความผิดพลาด ± 5 %, ± 10 % หรือ ± 20 % นิยมบอกค่าความต้านทานเป็นรหัสแถบสี
ตัวความต้านทานแบบฟิล์มคาร์บอน (Carbon film Resistors) ตัวความต้านทานชนิดนี้ทำได้โดยการฉาบหมึก คาร์บอน ซึ่งเป็นตัวความต้านทานลงบนแท่งเซรามิค แล้วจึงนำไปเผา เพื่อให้เกิดเป็นแผ่นฟิล์มคาร์บอนขึ้นมา หรืออาจจะมีเทคนิคอื่น ๆ ในการผลิตฟิล์มคาร์บอนก็ได้ เมื่อได้แผ่นฟิล์มที่เคลือบอยู่บนแกนเซรามิคแล้ว จึงต่อขาโลหะที่จุดขั้วสัมผัสที่ปลายขาทั้ง 2 ของฟิล์มคาร์บอน ออกมาใช้งาน และตัวความต้านทานนี้จะถูกปรับให้มีค่าเที่ยงตรง เสร็จแล้วจึงฉาบด้วยสารที่เป็นฉนวน
มีคุณสมบัติในการทำงานเหมือนกับคาร์บอนรีซีสเตอร์ ข้อดีของตัวความต้านทานชนิดนี้คือ ราคาจะถูกกว่าแบบคาร์บอน แต่ไม่สามารถ ทนต่อแรงดันกระชากในช่วงสั้น ๆ
ตัวความต้านทานแบบฟิลม์โลหะ (Metal Film Resistors) เป็นตัวความต้านทานที่มีลักษณะของโครงสร้างคล้ายคลึงกับแบบฟิล์มคาร์บอน แต่จะใช้ตัวที่ทำให้เกิดค่าความต้านทานเป็นสารจำพวกฟิล์มโลหะแทน เหมาะสำหรับงานซึ่งต้องการเสถียรภาพและความเที่ยงตรงสูงกว่าแบบคาร์บอน สามารถใช้กับงานที่เป็นกระแสไฟสลับได้ดี คือ จะมีย่านความถี่ต่ำไปจนถึงความถี่สูงเป็นเมกกะเฮิรตซ์ได้ และจะมีค่าสัมประสิทธิ์ทางอุณหภูมิต่ำ
ตัวต้านทานชนิดฟิล์มโลหะนี้จะมีค่าความคลาดเคลื่อนน้อยมากโดยจะมีค่าความ คลาดเคลื่อน +-1% และยังทนต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิภายนอกได้ดี นอกจากนี้ยังเกิดสัญญาณรบกวนที่น้อยเมื่อเทียบกับตัวต้านทานชนิดคาร์บอนฟิล์ม
ตัวความต้านทานแบบลวดพัน (Wire Wound Resistors) เป็นตัวความต้านทานที่ทำมาจากเส้นลวดโลหะผสม 2 ชนิด หรือ 3 ชนิด ขึ้นไป เช่น ทองแดง, นิเกิล, โครเมียม, สังกะสี และแมงกานีส พันอยู่บนแกนฉนวนเซรามิคที่มีการระบายความร้อนได้สูง และที่ปลายทั้งสองข้างของขดลวด จะต่อขาโลหะออกมา เพื่อนำไปใช้งาน แล้วเคลือบผิวด้วยน้ำยาเคลือบ, ซีเมนต์, ปลอกแก้ว หรือซิลิโคนเพื่อเป็นฉนวน และป้องกันความชื้น
ตัวความต้านทานชนิดนี้ เหมาะกับงานที่ต้องการความละเอียดและความเที่ยงตรงสูง จะเป็นตัวความต้านทานที่มีขนาดใหญ่ ส่วนมากค่าความต้านทานของมันจะเขียนบอกไว้ที่ตัวของมัน นิยมใช้ในวงจรแบ่งแรงดันไฟฟ้า เช่น เป็นตัวความต้านทานแบ่งแรงดันในภาคจ่ายไฟ หรือใช้ในวงจรเครื่องไฟฟ้าที่กินกระแสสูง ๆ และอื่น ๆ ฯลฯ เป็นต้น
todaystep:
2. ตัวความต้านทานชนิดเปลี่ยนค่าได้ (Variable Resistors)
คือ ความต้านทานชนิดที่สามารถเปลี่ยนค่าได้ โดยการใช้แกนหมุน (แบบวงแหวน) หรือเลื่อนแกน (แบบสไลด์) จะใช้ในงานที่ต้องการปรับค่าความต้านทานบ่อยๆ ตัวต้านทานชนิดนี้จะมีหน้าคอนแท็คสำหรับใช้ในการหมุนเลื่อนหน้าคอนแท็คแสดง
วัสดุ ที่ใช้ทำตัวความต้านทานชนิดนี้ อาจจะเป็นวัสดุประเภทเดียวกับที่ช้ำตัวความต้านทานแบบคงที่ คือ ชนิดคาร์บอน (Carbon) หรือชนิดเส้นลวด (Wire-Wound) ซึ่งแล้วแต่ว่าจะต้องการควบคุมปริมาณของกระแสจำนวนมากน้อยเท่าไร ถ้าใช้กับวงจรที่กระแสสูง วัสดุที่ใช้จะเป็นแบบเส้นลวด ถ้าใช้กับวงจรกระแสต่ำจะใช้กับวัสดุประเภทคาร์บอน
จะมีแกนสำหรับหมุน (แบบวงแหวน) หรือแกนสำหรับเลื่อน (แบบสไลด์) วัสดุที่ใช้ทำตัวความต้านทานชนิดนี้ อาจจะเป็นวัสดุประเภทเดียวกับที่ใช้ทำตัวความต้านทานแบบคงที่ คือ ชนิดคาร์บอน (Carbon) หรือชนิดเส้นลวด (Wire-Wound) ซึ่งแล้วแต่ว่าจะต้องการควบคุมปริมาณของกระแสจำนวนมากน้อยเท่าไร ถ้าใช้กับวงจรที่กระแสสูง วัสดุที่ใช้จะเป็นแบบเส้นลวด ถ้าใช้กับวงจรกระแสต่ำจะใช้กับวัสดุประเภทคาร์บอน
การใช้งานของตัวความต้านทานชนิดเปลี่ยนค่าได้ จะมีลักษณะการใช้งานอยู่ 2 ชนิด คือ
1.การใช้งานเป็นรีโอสะตาท (Rheostat)
เพื่อควบคุมการไหลของกระแสไฟฟ้าในวงจร จะมีลักษณะการต่อวงจรอนุกรมกับโหลด (Load)
2.การใช้งานเป็นโพเทนทิโอมิเตอร์ (Potentionmeter)
ใช้สำหรับควบคุมโวลต์เตจของวงจร หรือใช้สำหรับปรับสัญญาณต่าง ๆ ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ เช่น วอลลุ่ม (Volume), เบส (Bass) และทรีเบิล (Treble) หรือปุ่มปรับความสว่างของโทรทัศน์ (Brightness) และอื่น ๆ ฯลฯ
เรียกสั้นๆ ว่า พอท (POT) หรือที่นิยมเรียกกันว่า วอลุ่ม (Volume) มีทั้งชนิดที่เป็นแกนหมุน (Rotary) และชนิดที่เป็นแกนเลื่อน (Slide) ทำจากคาร์บอน จะมีค่าความต้านทาน ตั้งแต่ 1 KW ถึง 5 MW อัตราการทนกำลังงานต่ำ
ได้ประมาณ 1/2 –2 วัตต์ ถ้าเป็นชนิดไวร์วาวด์ จะมีอัตราการทนกำลังงานได้สูงและมีการเปลี่ยนแปลงค่าได้ละเอียดกว่าชนิดผงคาร์บอน
ทริม พอท (Trim pot) หรือที่เรียกว่า วอลุ่มเกือกม้า เป็นวอลุ่มขนาดเล็กไม่มีแกนปรับส่วนมากจะถูกออกแบบให้ยึดติดแผ่นวงจร ภายในของเครื่องโดยมากจะเป็นชนิดผงคาร์บอน เขียนค่าความต้านทานไว้เป็นตัวเลข ถ้าต้องการปรับค่าจะต้องใช้อุปกรณ์ช่วย
เช่น ไขควงเล็ก
การเลือกใช้ตัวต้านทานชนิดปรับค่าได้
วอลุ่มถูกนำไปใช้งานในการปรับแต่งหรือควบคุมต่าง ๆ เช่น ควบคุมความดังของเสียง (Volume Control) ควบคุมความเข้มของสี
(Color Control)วอลุ่มบอกค่าความต้านทานและชนิดเป็นตัวเลขและตัวอักษร ไว้ที่ตัวของวอลุ่ม แบบแกนหมุนสามารถหมุน
แกนโดยรอบ ได้ประมาณ 300 องศา แต่ละชนิดจะมีลักษณะ อัตราส่วนความต้านทานที่เปลี่ยนแปลงแตกต่างกัน
ชนิด เอ (A-type) เป็นชนิดที่มีการเปลี่ยนแปลงความต้านทานจากน้อยไปหามาก เป็นอัตราส่วนแบบทวีคูณ (Log scale)
ชนิด บี (B-type) เป็นชนิดที่มีการเปลี่ยนแปลงความต้านทานจากน้อยไปหามาก เป็นอัตราส่วนแบบสม่ำเสมอเชิงเส้น
ชนิด ซี (C-Type) เป็นชนิดที่มีการเปลี่ยนแปลงความต้านทานจากน้อยไปหามาก เป็นอัตราส่วนแบบทวีคูณ หรือแบบ แอนติล็อก (Antilog)
ชนิด เอ็มเอ็น (MN-Type) เป็นวอลุ่มชนิดที่ถูกออกแบบมาใช้เป็นวอลุ่มสำหรับการปรับเสียงลำโพงซ้าย-ขวา (Balance) ในระบบสเตริโอ
นำร่อง
[0] ดัชนีข้อความ
[#] หน้าถัดไป