het algemeen gebruikte symbool voor weerstand in schakelingen
Een weerstand is een elektrische component dat dient om de doorgang van elektrische stroom te bemoeilijken, door er weerstand aan te bieden, met als gevolg een spanningsval over de weerstand.
Weerstanden worden gebruikt als onderdeel in elektrische netwerken. Voor zo’n component is er volgens de wet van Ohm een vaste verhouding tussen de aangelegde spanning en de stroom die vloeit. Deze verhouding is de weerstandswaarde, die uitdrukt in welke mate de stroom hinder ondervindt. De weerstandswaarde, wordt uitgedrukt in de afgeleide SI-eenheid Ohm.
Uitvoeringen van weerstanden:
Een weerstand ontleent zijn eigenschap aan een weerstandsmateriaal, waarvoor koolstof en metaallegeringen gebruikt worden. De meest voorkomende weerstanden zijn tegenwoordig koolstofweerstanden.
Koolweerstand
Een massaweerstand bestaat volledig uit koolstof. Andere typen zijn uitgevoerd met een koolstoflaagje, al dan niet gespiraliseerd. Weerstanden met weerstandsdraad van een geschikte metaallegering worden gewikkeld om een kern, ten einde voldoende lengte van de draad in een klein volume te kunnen verwerken. Gewikkelde weerstanden hebben het nadeel dat bij hogere frequenties de zelfinductie van de wikkeling niet te verwaarlozen is. Naast precisieweerstanden van weerstandsdraad zijn er ook uitvoeringen met een metaalfilm. Metaalfilm- en koolstofilm-weerstanden lijken qua constructie veel op elkaar. Ze bestaan beide uit een dun opgedampt laagje koolstof of metaal (NiCr) waarin een spiraal is gesneden om de juiste weerstandswaarde te bereiken.
Metaalfilm weerstand
Gewikkelde weerstand (voor groot vermogen)
Weerstandsdraad
vanwege de vraag naar steeds kleinere electronica, komen steeds meer componenten in een Surface MountingDevice uitvoering op de markt. Deze SMD-techniek, maakt geen gebruik van aansluitdraden maar heeft contactvlakken om te kunnen verbinden via soldeerpasta. Het mooiste is om gebruik te maken van een reflow-oven, hiermee bereikt u het gelijkmatig vloeien van de soldeerpasta. Wanneer u af en toe een SMD-component toepast, kunt u deze ook gewoon solderen.
Een SMD-uitvoering (sterk vergroot, in werkelijkheid bestaat uit SMD-weerstand uit enige millimeters)
het getal 101 welke op de SMD-weerstand staat (vaak via een vergrootglas moet worden achterhaald), moet worden vertaald in een weerstandswaarde. Uitleg hierover volgt geheel onderaan.
Weerstandswaarden:
ALGEMEEN:Hoe groter de tolerantie, hoe breder het bereik van de waarde is. Als er een serie weerstanden gewenst is, heeft het alleen zin om twee waarden te fabriceren waarvan het tolerantiegebied elkaar niet overlapt. Op basis van de voorkeursgetallen van Charles Renard zijn voor bepaalde elektronische componenten, zoals weerstanden, de zogenaamde E-reeksen ontwikkeld.
Deze getallenreeksen vormen bij benadering een meetkundige rij, waardoor de verhouding tussen twee opeenvolgende waarden binnen dezelfde reeks ongeveer constant is.
Zoals u in de E-reeksen tabellen kunt zien, heeft iedere E-reeks een vaste tolerantie-waarde.
De meest gebruikte E-reeks voor weerstanden is de E24-reeks, vanwege de 5% tolerantie. Daarnaast wordt ook de E96-reeks regelmatig toegepast, voor precisie-weerstanden met een tolerantie van 1%.
In schakeling-schema’s worden afkortingen voor de waardes gebruikt. Zouden we alle waardes voluit in het schema noteren, dan wordt het schema onleesbaar. Bij waarden onder de één Ohm wordt het aangegeven met de letter Rvòòr de waardeaanduiding: R47 = 0,47 Ohm Er kan ook een letter tussen de cijfers staan: 1E8 = 1,8 Ohm. Bij waarden onder de 1000 Ohm wordt vaak een R achteraan de waarde toegevoegd: zo wordt 56 Ohm wordt geschreven als 56R, en 720 Ohm als 720R Bij waarden van 1000 Ohm en hoger, wordt de letter K gebruikt van KiloOhm op deze wijze: 1000 Ohm = 1K, 4700 Ohm = 4K7, 12000 Ohm = 12K enzovoorts. Bij waarden van 1000000 Ohm en hoger, wordt de letter M gebruikt van MegaOhm op deze wijze: 1000000 Ohm = 1M, 3300000 Ohm = 3M3, 10000000 = 10M enzovoorts. Bij waarden van 1000000000 Ohm en hoger, wordt de letter G gebruikt van GigaOhm op deze wijze: 1000000000 Ohm = 1G, 3300000000 Ohm = 3G3, 10000000000 = 10G enzovoorts.
In schakeling worden bijbehorende componentenvaak in een lijst weergegeven, de weerstands-waarde worden dan als volgt weergegeven 0,1 ohm, 100 ohm, 1,2 Kohm = 1,2 KiloOhm, 10 Kohm = 10 KiloOhm, 1 Mohm = 1 MegaOhm, 1 Gohm = 1 GigaOhm
Via de electronica componenten leveranciers, zijn weerstanden verkrijgbaar met standaardwaarden uit deze reeksen tussen enkele µOhm (micro-Ohm) (voor hogestroommeting) en ten minste 56 GOhm (giga-Ohm) (voor bijvoorbeeld hoogspanningsmeting) volgens de E-reeksen.
Omdat zoals eerder beschreven bemoeilijkt een weerstand de stroom-doorgang. Hierdoor ontstaat warmte in de weerstand, welke aan de omgeving afgegeven wordt.
Weerstanden hebben een maximale werkspanning en vermogen. Boven de maximale werkspanning kan doorslag optreden, wat het einde van het component betekent.
Wordt het maximale vermogen overschreden gedurende een te lange tijd zal de weerstand veranderen, in sommige gevallen zelfs dramatisch, doordat de weerstand beschadigd raakt.
Hoewel sommige weerstanden specifieke spanningsbeperkingen hebben, worden de meeste grenzen in de toepassing bepaald door het maximum vermogen.
Dit hangt af van de bouw van de weerstand, zoals de afmetingen en het materiaal. Grotere weerstanden kunnen meer hitte dissiperen door hun grotere oppervlakte.
De gebruikelijke vermogensbeperkingen voor weerstanden gebaseerd op koolstof zijn: 1/8 watt, 1/4 watt, 1/2 watt, 1 watt.
Draadgewonden weerstanden en weerstanden gevuld met zand, hebben een veel hogere vermogensbeperking zoals 20 watt.
Weerstanden met passieve of actieve koeling kunnen nog veel grotere vermogens verwerken. Zulke weerstanden worden bijvoorbeeld gebruikt om elektromotoren te regelen, zoals in elektrische treinen en trams.
Om te weten, welke weerstand van toepassing is, moet de waarde zichtbaar worden gemaakt.
Op weerstanden welke redelijk groot van afmeting zijn, kan dit door de fabrikant aan de buitenkant op de weerstand worden gestempeld. (zie hiervoor de afbeelding van de gewikkelde weerstand.
Op weerstanden met een vermogen van 1 Watt en lager, wordt van een kleurcodering gebruik gemaakt, welke bestaat uit 4 of 5 gekleurde ringen. Zoals u op afbeeldingen van de koolstof- en metaalfilm-weerstanden kunt zien
Kleurcode-overzicht voor koolstof-weerstanden
Met behulp van het kleurcode-overzicht, hierboven kan de waarde van een koolstof weerstand worden afgelezen en vastgesteld op de volgende wijze:
Bij het aflezen, moet de gouden of zilveren ring aan de rechterzijde worden gehouden
Daarna kunnen de gekleurde ringen van links naar rechts worden gelezen, en het bijbehorende cijfer in de tabel worden opgezocht.
U heeft een weerstand met de kleuren: bruin-zwart-rood-goud, dan is de waarde 1 0 x 100 = 1000 Ohm of 1K. De vierde ring goud geeft een tolerantie van 5% aan.
Wanneer u een weerstand heeft, zonder gouden of zilveren ring is de tolerantie lager dan 5%
Om nu de juiste kleurcode aan de hand van de ringen af te lezen, mag u stellen dat de ruimte tussen de laatste waarde-ring en de tolerantie-ring groter is dan tussen de overige ringen.
Een weerstand met de kleuren oranje-wit-geel-rood heeft een waarde van 3 9 x 10K = 390K. De vierde ring, is in dit geval rood welke een tolerantie van 2% aangeeft.
Een weerstand met de kleuren groen-blauw-goud-goud heeft een waarde van 5 6 x 0,1 = 5,6 Ohm met een tolerantie van 5%.
Er kan zich een situatie voordoen, waarop u een weerstand heeft met drie gekleurde ringen, dan heeft u te maken met een tolerantie-waarde van 20%
kleurcode-overzicht voor metaalfilm-weerstanden
Met behulp van het kleurcode-overzicht, hierboven kan de waarde van een metaalfilm weerstand worden afgelezen en vastgesteld
Hanteer dezelfde wijze als voor de koolstof weerstand, echter met het verschil dat er nu vijf en soms zes> ringen gebruikt worden.
Voor een weerstand met de kleuren: bruin-bruin-zwart-rood-goud, is de waarde 1 1 0 x 100 = 11 KiloOhm met een tolerantie van 5%.
Een weerstand met de kleuren oranje-wit-zwart-rood-rood heeft een waarde van 3 9 0 x 100 = 39 KiloOhm met een tolerantie van 2%.
Een weerstand met de kleuren groen-blauw-bruin-blauw-groen heeft een waarde van 5 6 1 x 1M = 561 MegaOhm met een tolerantie van 0,5%.
Een eventuele zesde ring wordt gebruikt om de temperatuurcoëfficiënt aan te geven. Hiervoor biedt het genormaliseerde kleurcode-overzicht geen informatie, en bent u afhankelijk van uw leverancier.
SMD-weerstanden , zijn in de E24- en E96-reeksen verkrijgbaar.
Vanwege steeds verdergaande minimalisering van component-afmetingen, bestaan er voor weerstanden in SMD-behuizingen diverse uitvoeringen.
Klik hier voor een lijst van de beschikbare SMD behuizingen, en hun Europese of internationale aanduidingen van de beschikbare behuizingen. Hierin staan dus de europese(metrische) codering en afmetingen alsmede de internationale(inch) codering en afmetingen weergegeven.
Zoals u op de afbeelding van de SMD-weerstand kunt zien, staat hier een code: 101 op.
De cijfercode op standaard SMD-weerstanden bestaat uit 2 cijfers voor het getal en één cijfer voor de vermenigvuldigingsfactor. Het laatste cijfer is altijd de vermenigvuldigingsfactor (het aantal nullen achter het getal). Bijvoorbeeld code 101 = 10 met één nul erbij, hetgeen 100 Ohm aangeeft.
SMD-weerstanden weke een weerstandswaarde bezitten van MINDER dan 10 Ohm hebben de letter R opgenomen in de 3-cijferige codering.
Vanwege deze mengeling van cijfers met een letter staat de codering internationaal bekend als 3 digit
voor een overzicht van alle beschikbare waarden, welke in de E24-reeks met 5% tolerantie vallen en een 3-digit codering bevatten.
Voor precisie-weerstanden, welke tegenwoordig in zowel de E24-reeks als ook in de E96-reeks worden gefabriceerd, en over het algemeen een tolerantie van 1% of minder tot zelfs 0,1% hebben, is een codering van 4 cijfers/letter in het leven geroepen.
Vanwege deze mengeling van cijfers met een letter staat de codering internationaal bekend als 4 digit
Voor een overzicht van alle beschikbare waarden, welke in de E24-reeks met 1% of minder tolerantie vallen en een 4-digit codering bevatten.
Voor een overzicht van alle beschikbare waarden, welke in de nieuwsteEIA-E96-reeks met 1% of minder tolerantie vallen en een 4-digit codering bevatten.
En dan is er natuurlijk nog deze geweldige website waar je elke serie kan uitrekenen, je krijgt er gelijk een schema bij: http://led.linear1.org/led.wiz
Kijk eerst waar de tolerantie indicator zit. Dit is altijd een gouden (5% tolerantie) of zilveren (10% tolerantie) kleur band. Dit om de juiste lees richting te kunnen bepalen.
Lees vervolgens vanaf de andere kant de kleur van de eerste kleur band af (getal 1) en schrijf het getal op wat bij deze kleur hoort. In het voorbeeld is getal 1 geel en dat staat voor 4 (zie kleurcode tabel).
Lees nu de tweede kleur af (getal 2). In het voorbeeld is dat violet en deze kleur staat voor het getal 7. Je hebt nu staan 47.
Als laatste lees je de derde kleur band af. Dit is de vermenigvuldigings factor. Schrijf dit als een aantal nullen neer. In het voorbeeld is deze kleur band rood en dat staat voor het getal 2. Je schrijft dus op 00.
Je hebt nu dus het getal 4700 neergeschreven. Als de derde kleur band zwart is dan schrijf je GEEN nullen op. Deze weerstand is dus 4700 ohm ook wel geschreven als 4k7 ohm.
Is de derde kleur band goud dan verschuif je de komma één plaats naar links. Is de derde band zilver dan verschuif je de komma twee plaatsen naar links. Deze kleuren voor de derde band zal je echter zelden tegenkomen. Als de weerstand ook nog een extra kleur band heeft na de tolerantie kleur band dan geeft deze de kwaliteit aan. Ook dit zal je maar zeer zelden tegenkomen. Het wordt hier
voor de volledigheid vermeld.
Als er een kwaliteitsband aanwezig is (zeldzaam)dan geeft dit getal het percentage defecten aan per 1000 uur gebruik. In het voorbeeld is dit dus 2%. Dit gaat er wel vanuit dat de weerstand belast wordt voor het volledige wattage waarvoor deze gemaakt is.
Om schema’s overzichtelijk te houden wordt er vaak een ingekorte weergave voor de weerstandwaarde gebruikt. Daarbij wordt de komma vervangen door een letter zoals b.v.:
De komma wordt vervangen door een letter zoals hieronder:
4k7
=
4,7 kΩ
=
4.700Ω
1M5
=
1,5 MΩ
=
1.500.000Ω
68 k
=
68 kΩ
=
68.000Ω
2Ω7
=
2,7Ω
=
2.700Ω
Een weerstand kan op iedere manier aangesloten worden.
Twee veel gebruikte symbolen waarmee in schema’s een weerstand wordt aangeven zijn:
De weerstanden kleuren tabel
Kleur
Ringen
Multiplier
Tolerantie in %
Zwart – Zwart
0
1
Bruin – Bruin
1
10
± 1%
Rood – Rood
2
100
± 2%
Orange – Orange
3
1,000
Geel – Geel
4
10,000
Groen – Groen
5
100,000
± 0.5%
Blauw – Blauw
6
1,000,000
± 0.25%
Violet – Violet
7
10,000,000
± 0.1%
Grijs – Grijs
8
± 0.05%
Wit – Wit
9
Goud – Goud
0.1
± 5%
Zilver – Zilver
0.01
± 10%
Geen
± 20%
En niet te vergeten de kleurcode van de meest gebruikte weerstanden: kleurcode van de meest gebruikte weerstanden
De DS18B20 komt in verschillende vormen, dus je kunt precies dat model kiezen wat het meest geschikte is voor jouw toepassing. Er zijn 3 basis varianten, de 8-Pin SO (150 mils), 8-Pin µSOP, en een 3-Pin TO-92. Alle varianten gebruiken slecht 3 draden: Zwart (aarde), Rood (Spanning) en wit of geel (Data). En natuurlijk is er ook nog de module, die kant en klaar met LED en weerstand gelijk op je Arduino kan worden aangesloten.
Wat ook een mooie optie is van de DS18B20, is dat je tot 127 van dit soort sensors kunt aansluiten op slechts 1 data pin van je Arduino. Kan me niet voorstellen dat je 127 sensors nodig hebt, maar het is mogelijk. Maar bijvoorbeeld 4 stuks voor het meten van de temperaturen in je serverrack is wel erg handig op slechts een data-pin van je Arduino.
Model nummer: YSL-R596CR3G4B5W-F12 (diffused) De sketch om deze te testen KLIK (gebruik onderstaande aansluitingen, dan hoef je niets te veranderen aan de sketch)
Aansluitingen:
Rood op pin 4
Blauw op pin 5
Groen op pin 6
Gebruik voor elke aansluiting tussen de arduino pinnen en de LED een 220 ohm weerstand (andere waarde kan ook goed of zelfs beter werken, maar ik ben tevreden met het resultaat)
Een draad van de anode naar de +5 Volt
En een update sketch met een mooie langzame vloeiende regenboog KLIK
Kijk eerst waar de tolerantie indicator zit. Dit is altijd een gouden (5% tolerantie) of zilveren (10% tolerantie) kleur band. Dit om de juiste lees richting te kunnen bepalen.
