Kako označujemo upore

V klasičnem elektronskem vezju s številnimi elektronskimi elementi so najštevilčnejši vsekakor majhni valjasti elementi – upori. Le-ti povezujejo aktivne elektronske elemente (tranzistorje, integrirana vezja in drugo) v edinstveno celoto – elektronsko napravo. Upori so pasivni elektronski elementi, ki nasprotujejo (se upirajo) pretoku električnega toka.

Pri tem velja naslednje pravilo: Če je upornost večja, je električen tok manjši in obratno, če je upornost manjša, je električen tok večji.

Povezavo med napetostjo (U), tokom (I) in upornostjo (R) je prvi odkril nemški fizik G.S. OHM ter je zato njemu na čast poimenovana OHMOV ZAKON. To povezavo matematično izražamo z enostavno formulo R = U / I, ki predstavlja enega osnovnih zakonov v elektrotehniki. Z imenom g. Ohma je poimenovana tudi osnovna merska enota za električno upornost, to je 1W (ohm) .

Vrste uporov

Standardne upore lahko razdelimo na dve osnovni skupini:

• STALNI UPORI – to so upori, katerim se vrednost nazivne upornosti ne spreminja, glede na tehnologijo izdelave pa jih lahko razdelimo na ogljene, žične in metal-film upore (slika 1).
• SPREMENLJIVI UPORI – to so upori, katerim lahko po želji spreminjamo vrednost upornosti, sestavljeni pa so iz štirih osnovnih delov: uporovne plasti, drsnika, osi in priključnih kontaktov. Spremenljive upore lahko razdelimo na dve osnovni izvedbi. To so:
  • POTENCIOMETRI (spremenljivi upori, slika 2) in
  • TRIMER POTENCIOMETRI (nastavljivi upori, slika 3).

Potenciometri so skonstruirani tako, da zdržijo veliko število spreminjanj položaja drsnika in osi (na oseh so vgrajeni majhni ležaji). Pogosto se jih uporablja npr. za regulacijo jakosti zvoka in barve tona pri ojačevalnikih ter za nastavitev toka in napetosti na laboratorijskih napajalnikih. Obstajata dve izvedbi: logaritemski potenciometer in linearni potenciometer. Logaritemski potenciometer uporabljamo za regulacijo jakosti zvoka, linearnega pa v večini ostalih primerov uporabe.

Trimer potenciometri so konstruirani za manjše število spreminjanj položaja drsnika in osi (konstrukcija je poenostavljena). Uporabljajo se za nameščanje in nastavitev napetosti in toka v elektronskih vezjih.

Posebne vrste uporov

• 

  TERMISTORJI so upori, katerim se upornost spreminja pod vplivom temperature, delimo pa jih na dva tipa. To so:

• NTC (negativni temperaturni koeficient – upornost se jim manjša s porastom temperature) in
• PTC (pozitivni temperaturni koeficient – upornost se jim povečuje s porastom temperature).
• VDR (varistor) je upor, kateremu se upornost spreminja glede na priključeno napetost.
• LDR (foto upor) je upor, kateremu se upornost spreminja odvisno od osvetlitve (svetlobe).

Karakteristične vrednosti upornosti

Nazivna vrednost upornosti upora se izraža v osnovni merski enoti 1 W ali večjih merskih enotah:

1kΩ  = 1000Ω (KILOOHM)

1MΩ = 1000kΩ =1000000Ω (MEGAOHM)

Vsi upori se izdelujejo po vnaprej določenih standardnih vrednostnih nizih (RENARDOV NIZ ali E-NIZ ), katerih sosednje vrednosti upornosti se razlikujejo za dvakratni znesek tolerance. To pomeni, da v trgovini ne bomo dobili ravno vsake vrednosti, ki si jo zaželimo, temveč se bomo morali zadovoljiti z najbližjo standardno vrednostjo. Tako npr., če nam račun pokaže, da bi nam za neko vezje najbolj ustrezal upor z upornostjo 14,2 kW, se bomo morali zadovoljiti z najbližjo standardno vrednostjo, ki znaša 15 kW.

Označevanje uporov

Na vsakem uporu bi se morali nahajati različni podatki: vrednost upornosti, toleranca, dovoljena disipacija moči, tip upora, znak proizvajalca, tovarniška oznaka… Običajno najdemo samo prve tri podatke, ki so v bistvu tudi najnujnejši – vrednost upornosti, toleranca in dovoljena disipacija moči (nazivna moč upora).

Kot smo že napisali, se vrednost upornosti izraža v osnovnih enotah (W, kW ali MW), ki kažejo, v kolikšni meri se upor upira pretoku električnega toka. Dovoljena disipacija moči označuje maksimalno moč, ki jo lahko razvije upor brez poškodb (to pomeni, da uporov majhnih moči ne smemo uporabljati namesto uporov velikih moči). Moč upora je določena z dimenzijami upora (večji upor lahko vzdrži večjo disipacijo moči) ter z materialom, iz katerega je upor narejen (upore večjih moči pogosto izdelujejo na keramičnem nosilcu). Dovoljena disipacija moči se izraža v Watih (W). Toleranca je dovoljeno odstopanje dejanske vrednosti upornosti od tovarniško označene vrednosti upornosti.

Za označevanje uporov “UPOROVNA LESTVICA” se uporabljata dva osnovna načina:

• ALFANUMERIČNO OZNAČEVANJE (označevanje s pomočjo številk in črk),
• OZNAČEVANJE S POMOČJO BARVNIH PRSTANOV.

Alfanumerično označevanje najpogosteje uporabljamo za označevanje uporov večjih moči. Vsi potrebni podatki se enostavno napišejo (natisnejo) na površino upora. Namesto standardne oznake se za mersko enoto upornosti uporabljajo nadomestne črke:

 Ω → E (ali brez črke E),

kΩ → k,

MΩ → M.

Nadomestne črke so lahko tudi na mestu decimalne vejice (primer: 8k2 ® 8,2kW). Toleranco lahko tudi izrazimo z nadomestnimi črkami:

F = 1%;

G = 2%;

J = 5%;

K = 10%;

M = 20%.

Nekaj primerov alfanumeričnega označevanja je prikazano na sliki 5. Označevanje s pomočjo barvnih prstanov bomo srečali pogosteje od alfanumeričnega. Pri tem načinu označevanja je na upor naneseno nekaj barvnih prstanov: srečamo 3, 4, 5 in v zadnjem času tudi 6 barvnih prstanov. Vsaka barva predstavlja eno številko, vrednost upornosti upora pa določimo po tabeli na sliki 6. Tabela ima 5 stolpcev in 12 vrstic. Stolpci A, B in C določajo številke v vrednosti upornosti. Stolpec D je multiplikator (tj. množitelj vrednosti prikazane s prvimi tremi stolpci), stolpec E pa kaže toleranco (dovoljeno odstopanje).

Kako določiti prvi prstan (prvo barvo)? Prvi prstan je vedno najbližji robu upora (slika 7), zadnji prstan pa je pogosto (ne vedno!) širši od drugih. Največ pa nam lahko pomaga dejstvo, da so tolerance najpogosteje uporabljanih uporov, 5% in 10%, predstavljene z zlato ali srebrno barvo, ki se ne uporabljata za označevanje vrednosti (v prvih treh prstanih).

Označevanje s 4 barvami

• 1. barva – prva številka,
• 2. barva – druga številka,
• 3. barva – multiplikator (množitelj),
• 4. barva – toleranca.

Primer označevanja s 4 barvami prikazuje slika 9. (Pripomba: označevanje s 3 barvami je istovetno označevanju s 4 barvami, le da je izpuščena 4. barva – toleranca, ki v tem primeru znaša 20%).

Označevanje s 5 barvami

• 1. barva – prva številka,
• 2. barva – druga številka,
• 3. barva – tretja številka,
• 4. barva – multiplikator (množitelj),
• 5. barva – toleranca.

Primer označevanja s 5 barvami prikazujeta sliki 10 in 11. Takšno označevanje se najpogosteje uporablja pri preciznih uporih s toleranco 2%, 1% ali še ožjo. (Pripomba: označevanje s 6 barvami je istovetno označevanju s 5 barvami, dodana je le šesta barva, ki kaže podatek temperaturnega koeficienta). Podatek za dovoljeno disipacijo moči (nazivna moč v Watih) lahko dobimo z meritvijo dimenzij upora. Orientacijske vrednosti prikazuje slika 12.

Verjetno se vam zdi, da je branje uporov zelo težko. Vendar ko boste prebrali prvih 100 uporov, bo situacija že bistveno drugačna (spomnite se samo tabele množenja). Zato si poiščite kup starih ali novih uporov in preberite njihove vrednosti. Lahko si izpišete barve na papir ter pod njimi vrednost upornosti. Za preizkus izmerite dejansko upornost upora s pomočjo merilnega instrumenta in jo primerjajte s prebrano vrednostjo. Manjša odstopanja vas ne smejo presenetiti – niti upor niti instrument nista 100% točna.

Ne znate uporabljati merilnega instrumenta? Potem vsekakor preberite naslednje poglavje, v katerem bomo opisali postopek merjenja upora z analognim in digitalnim merilnim instrumentom.