Р4831

Магазин сопротивления типа Р4831

Назначение

Магазин сопротивления Р4831 предназначен для включения в электрические схемы постоянного тока как отдельными наборами или группами наборов сопротивлений, так и всеми наборами сопротивлений одновременно, в последнем случае магазин используется в качестве многозначной меры электрического сопротивления.

Разработчик и производитель: Магазин сопротивления Р4831 скорее всего был разработан в 1976-1977 годах Специальным конструкторским бюро микроэлектроники и приборостроения (СКБ МП). Выпуск прибора был начат в 1977 году на Львовском заводе «Микроприбор», завод на тот момент являлся головным предприятием Львовского производственного объединения «Микроприбор», в него же входило и СКБ МП.
В 1997 году уже как открытое акционерное общество «Микроприбор» предприятие было реорганизовано,  на его основе было образовано несколько самостоятельных предприятий, среди которых и дочернее предприятие «Микроприбор-07», которое стало специализироваться на производстве электроизмерительных приборов, ранее выпускавшихся ОАО «Микроприбор».
В 2006 году ОАО «Микроприбор» прекратило свою производственную деятельность, а Государственное предприятие «Микроприбор-07», именно такое название сейчас имеет бывшее дочернее предприятие, по сей день продолжает выпускать измерительные приборы, в том числе и магазин сопротивления Р4831.
Львовский завод «Микроприбор» одно из немногих предприятий, которое выпускало магазины сопротивления, помимо магазина Р4831 в разные годы завод выпускал множество моделей магазинов сопротивлений, среди которых самые популярные МСР-47, МСР-54, МКМС, МСР-58, МСР-60, МСР-60М, МСР-63, МСШ (Р-58), МСР (Р-517М), Р4834.

Конструкция и принцип действия

Магазин электрического сопротивления Р4831 представляет собой восемь наборов соединенных последовательно резисторов, сгруппированных по десять резисторов в каждом наборе.
Магазин Р4831 является переносным прибором и состоит из основания, лицевой панели, корпуса, щеточных (рычажных) переключателей, наборов сопротивлений (резисторов) и клемм.
Основание магазина сопротивления Р4831 отлито из пластмассы. С внутренней стороны основания при помощи винтов и гаек (по три на каждый) закреплено восемь щеточных переключателей, а также девять зажимов (Кл.1, Кл.2, Кл.3, Кл.4, Кл.5, Кл.6, Кл.7, Кл.8, Кл.9) для подключения прибора к внешним цепям. У первых образцов прибора зажимов было 10, один из которых использовался для заземления прибора. Предположительно с 1997 года магазины Р4831 стали выпускать с тремя зажимами (Кл.1, Кл.2, Кл.3), схема такого моста приведена на рисунке 2.
Девять зажимов дает возможность задействовать только часть наборов сопротивлений, то есть при необходимости исключать из измерительной цепи лишние переходные сопротивления других наборов.
Например, для использования только набора сопротивлений Нс.8, сопротивление которого может быть от 0,001 до 0,01 Ом (смотрите рисунок 1.), необходимо подключаться к зажимам Кл.8 и Кл.9, а чтобы одновременно использовать наборы сопротивлений Нс.6 и Нс.7, общее сопротивление которых может быть от 0,01 до 1,1 Ом, необходимо подключаться к зажимам Кл.6 и Кл.7.
При работе с магазином следует учесть, что для использования двух соседних наборов сопротивлений, которые соединены между собой внешней перемычкой, эту перемычку необходимо снимать. Например, это правило касается наборов сопротивлений Нс.3 и Нс.4, между зажимами которых (Кл.3 и Кл.4) установлена внешняя перемычка Э1. Кроме того, подсчет получившегося сопротивления в данном случае производится по другой формуле (смотрите таблицу 1).
При необходимости использования больше двух наборов сопротивлений, то есть использовании моста в качестве многозначной меры электрического сопротивления, внешние проводники присоединяются к соответствующим зажимам от Кл.1 до Кл.9.
При установке всех переключателей наборов сопротивлений в нулевые положения среднее значение начального сопротивления магазина (R0), измеренное между зажимами Кл.1 и Кл.9, не превышает 0,021 Ом.

Рисунок 1. Принципиальная электрическая схема магазина сопротивления Р4831 до 1997 года выпуска (год предположительный).
В1 – переключатели; Кл.1…Кл.9 – внешний зажим; Э1, Э2, Э3 – внешняя перемычка; Нс.1 (R1…R10) – резисторы 10000 Ом; Нс.2 (R1…R10) – резисторы 1000 Ом; Нс.3 (R1…R10) – резисторы 100 Ом; Нс.4 (R1…R10) – резисторы 10 Ом; Нс.5 (R1…R10) – резисторы 1 Ом; Нс.6 (R1…R10) – резисторы 0,1 Ом; Нс.7 (R1…R10) – резисторы 0,01 Ом; Нс.8 (R1…R10) – резисторы 0,001 Ом.

С внешней стороны на основании магазина сопротивления Р4831 закреплена металлическая лицевая панель, окрашенная в черный цвет. На панели напротив каждой ручки переключателей наборов сопротивлений белой краской нанесены стрелки и значения в омах, на которые надо умножать показания на ручках.
Кроме того в верхнем левом углу на лицевой панели нанесены тип прибора, логотип предприятия изготовителя, знак обозначения напряжения, которым испытана изоляция измерительной цепи относительно корпуса (2 кВ), знака утверждения типа средств измерений, а в правом верхнем углу нанесены ГОСТ 23737-79, которому соответствует прибор, Государственный знак качества СССР и восклицательный знак в треугольнике, означающий, что перед использованием магазина необходимо ознакомиться с технической документацией завода-изготовителя. Также напротив зажимов нанесены их номера, а в нижней части обозначен класс точности моста.
Лицевая панель удерживается на основании за счет четырех П-образных распорок, которые вставляются в углубления, имеющиеся в основании. У приборов, выпущенных после 1997 года, лицевая панель крепится к основанию при помощи 3 винтов.
Основание магазина Р4831 крепится к корпусу при помощи четырех винтов, два из которых остаются видными снаружи и пломбируются, а два других скрыты под лицевой панелью и становятся доступными после её снятия. У приборов, выпущенных после 1997 года, все четыре винта доступны снаружи.
Корпус магазина сопротивления Р4831, как и основание, отлит из пластмассы. С внутренней стороны корпуса размещен экран, выполненный из пяти алюминиевых пластин. С наружной стороны на корпусе при помощи четырех винтов закреплены держатели отгибаемой П-образной ножки, которая позволяет устанавливать прибор под углом примерно 30°.
Кроме ножки с наружной стороны корпуса при помощи двух заклепок закреплен алюминиевый шильдик, на котором нанесены заводской номер магазина и год изготовления.

Рисунок 2. Принципиальная электрическая схема магазина сопротивления Р4831 после 1997 года выпуска (год предположительный).
Кл.1…Кл.3 – внешний зажим; Нс.1 (R1…R10) – резисторы 10000 Ом; Нс.2 (R1…R10) – резисторы 1000 Ом; Нс.3 (R1…R10) – резисторы 100 Ом; Нс.4 (R1…R10) – резисторы 10 Ом; Нс.5 (R1…R10) – резисторы 1 Ом; Нс.6 (R1…R10) – резисторы 0,1 Ом; Нс.7 (R1…R10) – резисторы 0,01 Ом; Нс.8 (R1…R10) – резисторы 0,001 Ом.

Все восемь щеточных (рычажных) переключателей магазина электрического сопротивления Р4831 имеют одинаковую конструкцию. На карболитовом основании по окружности на равном расстоянии друг от друга закреплены тринадцать неподвижных латунных контактных площадок, а в центральной части закреплена общая неподвижная контактная площадка (токосъемное кольцо), также выполненная из латуни. В центральной части основания зафиксирована ось, на которой вращается держатель подвижного контакта (щеткодержатель).
Подвижный контакт состоит из шести пружинных щеток, изготовленных из фосфористой бронзы и собранных в один пакет. Постоянное нажатие щеток поддерживается за счет спиральной цилиндрической пружины, которая присутствует в конструкции щеткодержателя. На оси щеткодержатель фиксируется стопорным штифтом. В одном из выбранных положений щеткодержатель фиксируется за счет подпружиненного шарика, установленного на щеткодержателе, и фиксирующей пластины, установленной на основании переключателя.
На ось вместе с щеткодержателем одевается пластмассовая круглая ручка, при помощи которой осуществляется переключение положений. На оси ручка фиксируется за счет пружины, встроенной в нее, и канавки на конце оси.
С наружной стороны по окружности ручки нанесены цифры от 0 до 10.
Наборы сопротивлений разных номиналов имеют разную конструкцию. Наборы сопротивлений Нс.1, Нс.2, Нс.3, Нс.4, Нс.5 состоят из десяти проволочных резисторов сопротивлением по 10000 Ом для Нс.1, по 1000 Ом для Нс.2, по 100 Ом для Нс.3, по 10 Ом для Нс.4 и по 1 Ом для Нс.5. Резисторы намотаны на покрытые лаком металлические каркасы, обмотка бифилярная.
Набор сопротивлений Нс.6 состоит из десяти спиралей сопротивлением по 0,1 Ом каждая, а наборы Нс.7 и Нс.8 состоят из десяти петель сопротивлением 0,01 Ом для Нс.7 и 0,001 Ом для Нс.8. Все резисторы, спирали и петли в наборах сопротивлений изготовлены из манганинового провода разного сечения и крепятся с обратной стороны переключателей прямо на выводы неподвижных контактных площадок.

Таблица 1. Формулы подсчета общего сопротивления двух соседних и всех наборов сопротивлений:
Х1, Х2, Х3, Х4, Х5, Х6, Х7, X8 – показание ручек (от 0 до 10) наборов сопротивлений умноженные на значение наборов сопротивлений; R0 – начальное сопротивление магазина.

Принцип действия и порядок работы с магазином сопротивления Р4831.

Принцип действия магазина Р4831 заключается в последовательном соединении необходимых наборов сопротивлений и необходимого количества резисторов одного номинала в каждом наборе.
При вращении ручки щеткодержатель вращается на оси, подвижный контакт (щетка) скользит одним концом по токосъемному кольцу, а другим концом - по неподвижным контактам, расположенным по окружности, при этом благодаря щётке, ширина которой больше зазора между двумя соседними контактами, переключение происходит без разрыва цепи. Цифры на ручке занимают положение напротив стрелок, нанесенных на лицевой панели прибора, и тем самым указывают на количество включенных в цепь измерения резисторов соответствующего набора.
Перед использованием магазина необходимо несколько раз провернуть ручки всех наборов сопротивлений, это способствует уменьшению переходного сопротивления между щетками и неподвижными контактами.
Работа с прибором во всех режимах рассматривается совместно со схемой на рисунке 1 и таблицей 1.

При использовании всех наборов сопротивлений (многозначная мера электрического сопротивления) необходимо:
1. Установить все внешние перемычки на свои места. Перемычку Э1 между зажимами Кл.3 и Кл.4, перемычку Э2 между зажимами Кл.5 и Кл.6 и перемычку Э3 между зажимами Кл.7 и Кл.8;
2. Набрать необходимое сопротивление при помощи ручек соответствующих наборов сопротивления. Подсчет суммарного включенного сопротивления производится по формуле, указанной в 10 строке таблицы 1;
3. Подключить магазин в схему путем присоединения проводников к зажимам Кл.1 и Кл.9.
Например, для того чтобы получить сопротивление, равное 13658 Ом, необходимо ручками для набора сопротивлений Нс.1 выставить цифру 1, для Нс.2 выставить цифру 3, для Нс.3 выставить цифру 6, для Нс.4 выставить цифру 5 и для Нс.5 выставить цифру 8, на оставшихся неиспользуемых наборах выставить цифру 0.

При совместном использовании двух любых наборов сопротивлений необходимо:
1. В соответствии с таблицей 1 выбрать нужный диапазон сопротивлений и при помощи ручек набрать необходимое сопротивление соответствующих наборов;
2. Подключить магазин в схему путем присоединения проводников к зажимам, указанным в таблице 1, для выбранного диапазона сопротивлений.
Например, необходимое сопротивление лежит в пределах от 1 до 110 Ом, допустим 99 Ом. В соответствии с таблицей 1 внешние проводники подключаются к зажимам Кл.4 и Кл.5, ручками наборов сопротивлений Нс.4 и Нс.5 выставляем цифру 9. Подсчет суммарного включенного сопротивления производится по формуле, указанной в 5 строке таблицы 1.

Один из существенных недостатков магазина сопротивления Р4831 заключается в том, что из-за использования в магазине проволочных резисторов он пригоден для применения только в схемах на постоянном токе. В случае применения магазина Р4831 на переменном токе он будет иметь большую погрешность, к тому же зависящую от частоты тока.
Для работы на переменном токе пригодны магазины сопротивления Р4834, в которых применены прецизионные, хладостойкие, микропроволочные резисторы МРХ и прецизионные непроволочные резисторы С2-29В [5].
Рабочее положение прибора - любое.

Краткие технические характеристики

Пределы измерений: от 0,001 до 111111,11 Ом в зависимости от используемых наборов сопротивлений (смотрите таблицу 1)
Класс точности (относительная погрешность): 0,02/2*10^-6
Номинальная мощность рассеивания:
0,001 Вт для резисторов 0,01 Ом в наборе сопротивлений Нс.7;
0,01 Вт для резисторов 0,1 Ом в наборе сопротивлений Нс.6;
0,05 Вт для резисторов 1 Ом и выше в наборах сопротивлений Нс.5, Нс.4, Нс.3, Нс.2, Нс.1.
Максимальная мощность рассеивания:
0,003 Вт для резисторов 0,01 Ом в наборе сопротивлений Нс.7;
0,03 Вт для резисторов 0,1 Ом в наборе сопротивлений Нс.6;
0,1 Вт для резисторов 1 Ом и выше в наборах сопротивлений Нс.5, Нс.4, Нс.3, Нс.2, Нс.1.
Номинальный ток магазина: при включении наборов сопротивлений Нс.6 и Нс.7 не более 0,3 А.
Габариты: 190 х 220 х 370 мм (В х Ш х Д)
Вес: не более 5 кг

Дополнительная информация (источники информации)

1. Магазин сопротивления Р4831. Паспорт. 2.704.001 ПС. 1984 год >> скачать
2. Магазин сопротивления Р4831. Паспорт. 2.704.001 ПС. 2013 года (pdf, 4,5 Мб) >> скачать
3. Описание типа средства измерений. Магазин сопротивления Р4831. Внесен в Государственный реестр средств измерений под №6332-77 (pdf, 178 Кб) >> скачать
4. Описание типа средства измерений. Магазины сопротивления Р4831. Внесен в Государственный реестр средств измерений под №38510-08 (pdf, 294 Кб) >> скачать
5. Магазин электрического сопротивления Р4834. Паспорт. 3.452.012 ПС. 2014 год >> скачать