La semana pasada, en el laboratorio de física de mi universidad, tuvimos que usar estas "cajas" de resistencia variable. Tenían dos entradas y seis diales, y podían generar un millón de resistencias diferentes en las dos entradas. Sabía que tenía que tener uno, y ¿por qué no hacerlo yo mismo? Este tutorial muestra cómo construir uno por ti mismo por muy barato.

Materiales de

Gabinete de plástico para proyecto de 3 "x 5" x 2 "- casete de radio: <$ 10

6 interruptores rotativos (posición 12) - parts-express.com: $ 20 con envío

6 perillas (asegúrese de que tengan tornillos de fijación) - www.mammothelectronics.com: $ 8 con envío

54 resistencias (9 de 1,10,100, 1k, 10k Ω, 10 de 100k Ω) - radio shack: $ 10

Cable de cobre (núcleo sólido de calibre 22 o 24) - casete de radio: $ 5

2 conectores de pinza de cocodrilo - radio shack: $ 3

2 enchufes de banana (opcional) - radio shack

Herramientas:

Soldador y soldadura

Taladro o taladradora, y brocas.

Pinzas de punta de aguja

Suministros:

Paso 1: El Circuito

Cada mando gira un interruptor giratorio de 0-9. Cada uno de los seis interruptores giratorios se ocupa de un orden diferente de magnitud de resistencia. El primer interruptor giratorio puede seleccionar una resistencia de 0-9, en incrementos de 1Ω. Este interruptor no tiene que tener una posición '10' porque podemos obtener una resistencia de 10 by seleccionando '1' en el siguiente interruptor. El siguiente interruptor puede seleccionar de 0 a 90, pero con incrementos de 10Ω. Entonces, con el sexto interruptor, podemos obtener hasta 0-900k, con incrementos de 100k. En realidad, el interruptor de orden más alto (el 0-900k Ω) también tendrá una posición '10', lo que proporciona una manera de obtener 1M Ω (porque no hay un interruptor de orden superior, no podemos simplemente elegir '1' en ese). Al elegir los valores para cada interruptor, establecemos cada orden de magnitud de resistencia al número correspondiente en cada dial. Por ejemplo, si marcamos un 5 en el interruptor de orden inferior, un 3 en el siguiente y luego un 6 en el interruptor de orden superior, obtendremos una resistencia de 600,035 Ω.

El esquema para esto es realmente simple, solo se basa en el hecho de que las resistencias se agregan en serie. Básicamente, cada interruptor giratorio tiene resistencias soldadas a través de conductores adyacentes, y la 'salida' de un interruptor se conecta a la entrada del siguiente. Por ejemplo, el interruptor de orden más bajo, el que puede seleccionar entre 0-9, tiene una resistencia de 1 sol soldada a través de los terminales que corresponden a las posiciones 0-9. La 'salida' es el terminal '0', y la entrada es el terminal central del interruptor. Cuando seleccionamos '5' en el interruptor, la entrada se conecta a la salida a través de 5 resistencias de 1Ω, dando una resistencia de 5Ω. Según la posición en la que se encuentre el interruptor, la corriente se dirige a través de un número diferente de resistencias antes de que se envíe a la entrada del siguiente interruptor. Como dije antes, la entrada del interruptor de orden más bajo está conectada a la salida del siguiente interruptor, y así sucesivamente. Volviendo al ejemplo al final del último párrafo, si seleccionamos '5' para el interruptor de orden inferior, '3' para el siguiente, y '6' para el interruptor de orden más alto, la entrada del orden más alto el interruptor se conecta a la salida del interruptor de orden más bajo a través de 6 resistencias de 100 kΩ, 3 resistencias de 10Ω y 5 resistencias de 1Ω, lo que se suma a una resistencia general de 600,035. También podría mencionar que la entrada del interruptor de orden superior se conecta a una de las dos entradas de la caja, al igual que la salida del interruptor de orden inferior.

Paso 2: Cableado de los interruptores rotativos

Como se describe en el paso anterior, cada uno de los seis interruptores rotativos necesita 9 resistencias, por lo que necesitará 9 cada uno de 1 10, 10 Ω, 100 Ω, 1k Ω y 10k Ω, y 10 de los 100k Ω.

Elija cualquier terminal para que sea la posición '0', y suelde una resistencia a través de ese terminal y el que está al lado en el sentido de las agujas del reloj Si estás mirando el interruptor con el mando apuntando hacia ti. Esto es así que sus números aumentarán en el sentido de las agujas del reloj (que es como básicamente se configuran todos los mandos, creo).

Proceda a soldar en 8 resistencias más de la misma resistencia, de modo que tenga 9 en total (si está haciendo el interruptor de orden más alto, suelde en 9 más para que tenga 10 en total). El último terminal al que soldarás será tu posición '9'.

Esperaría hasta que haya ensamblado la caja antes de encadenar sus interruptores. Esto solo facilitará el montaje.

Paso 3: Etiquetado de la tapa de la caja

Para ver realmente qué resistencia está configurando, recomiendo etiquetar la tapa de su caja. Una posibilidad es etiquetar cada mando con "x1Ω", "x10Ω", etc., para indicar la capacidad de cada mando de seleccionar un múltiplo de dicha resistencia. Además, asegúrese de agregar marcas de verificación con los números que van del 0 al 9 alrededor de cada dial.

Este es también el momento de averiguar cómo desea orientar sus mandos en la tapa de la caja. Estoy haciendo un patrón de 2x3, pero puede ser diferente para usted dependiendo del tamaño / forma de la caja del proyecto que compró.

Antes de finalizar la etiqueta, ¡asegúrese de que los interruptores tengan realmente suficiente espacio para que quepan! Asegúrese de que no entren en conflicto entre sí o con los lados y el fondo de la caja cuando estén espaciados de acuerdo con el diseño de la etiqueta.

Hice la etiqueta en photoshop y la imprimí en papel de etiquetas adhesivas. He incluido el archivo si desea usarlo. (Además, cortar con láser una tapa de acrílico personalizada también sería genial).

Una nota en la etiqueta incluía: Las dimensiones de la tapa de la caja son 3 x 6, pero hice las dimensiones de la etiqueta un poco más pequeñas porque hay un bisel alrededor de los bordes de la tapa, y no quería que la etiqueta sobresaliera el bisel Entonces, si usa esta etiqueta, asegúrese de imprimirla de modo que las dimensiones sean de 2.75 x 5.75 pulgadas. De esta manera, la etiqueta se detendrá justo en el borde de la parte plana de la parte superior de la caja y el bisel.

Paso 4: Agujeros de perforación en la caja

Nota: taladrar plástico con brocas de madera regulares es duro. La broca tiende a agarrar el plástico y puede arrancar enormes trozos de su pieza de trabajo. Asegúrese de sujetar de forma segura la tapa de la caja en su lugar mientras taladra y, si puede, utilice un taladro. De cualquier manera, vaya despacio y asegúrese de tener un bloque de respaldo de madera o algo debajo de la tapa de plástico.

De hecho, rompí la tapa de plástico cuando estaba perforando los orificios, y la mayoría de ellos no estaban alineados correctamente de todos modos, afortunadamente mi caja también tenía una metálica. Volví a perforar en la tapa de metal y terminé usando esa.

Además, ahora sería un buen momento para perforar los orificios en el lado de la caja para los cables de entrada y salida. Perfore los orificios suficientes para acomodar los diferentes tipos de entradas / salidas que desea usar. Por ejemplo, estoy incluyendo un clip de cocodrilo para cada entrada / salida, así que voy a perforar 2 agujeros en el costado de mi caja.

Paso 5: Hacer el espaciador

Ahora es el momento de hacer un espaciador que encaje entre los interruptores y la tapa de la caja. Hice esto por varias razones. Uno, los ejes de conmutación son un poco largos si se montan solos en la tapa de la caja, y si pongo las perillas, habría un gran espacio entre la tapa y las perillas, lo que parecería extraño y también Haz que sea difícil leer las resistencias de las perillas. Dos, cada interruptor tiene una clavija giratoria de bloqueo que se supone que detiene el giro cuando intentas girarlo. (refiérase a las dos primeras fotos) Estos interruptores requieren un poco de torque para cambiar la posición, y la pequeña tuerca que le dan para apretar el interruptor no es suficiente para evitar que todo el interruptor gire cuando solo desea cambiar la posición. El pasador de bloqueo de giro se adhiere a la superficie a través de la cual se monta el interruptor, y evita que el cuerpo del interruptor gire, incluso con mucho torque. Pero, no podía simplemente perforar un agujero para el pasador en la tapa de la placa de metal, ya que se abriría por el otro lado. Por lo tanto, otra razón para la necesidad de un espaciador.

Hice el espaciador con un poco de acrílico de desecho que tenía, pero el contrachapado o tal vez incluso el cartón también funcionaría. Hice el mío de 1/4 de pulgada de espesor.

Básicamente, el espaciador solo tiene que engrosar la tapa de la caja, sin interferir con la forma en que la tapa de metal real encaja en la caja. Rastreé el diseño sobre el acrílico (con el papel protector todavía encendido) directamente desde la tapa de la caja de metal.

Perforé los 6 orificios para los interruptores, luego coloqué un interruptor en cada orificio y marqué donde necesitaba perforar el orificio para el pasador de bloqueo de giro.

Después de perforar los seis también, probé todos los interruptores en el espaciador y la tapa. Una vez que confié en que mi espaciador estaba 'espaciado' correctamente, recorté el contorno con una sierra de cinta. Corté justo dentro del contorno original que dibujé porque si el espaciador era exactamente del mismo tamaño que la tapa de metal, no encajaría correctamente en la caja. Corté las esquinas alrededor de los agujeros de los tornillos por la misma razón.

¡Saca el papel y listo!

Paso 6: Montaje

Inserte los interruptores en sus orificios correspondientes en la parte superior de la caja y el espaciador y apriételos con las tuercas y arandelas incluidas. Si está utilizando una etiqueta adhesiva en lugar de un corte por láser, imprima la etiqueta en una hoja de 8x10 de papel adhesivo y péguela sobre la cara metálica, asegurándose de alinear todo con cuidado. Corte alrededor del borde con un cuchillo xacto una vez que la etiqueta esté pegada.

Ahora es el momento de conectar sus interruptores juntos. Suelde el cable de ~ 3 pulgadas de la salida del interruptor de orden superior a la entrada del siguiente interruptor de orden superior. Si puedes salirte con cables más cortos, ¡adelante! Se verá más bonito si lo haces.

Continúa este patrón en el resto de los interruptores.

Ahora, suelde cables más largos a la entrada del interruptor de orden superior y la salida del interruptor de orden inferior. Estos serán los cables que sobresalen de la caja y actúan como su entrada y salida general. Podría mencionar que para las resistencias no hay un destino real entre una entrada y una salida, así que no se preocupe por la forma en que conecta su circuito.

Para evitar que estos cables se salgan de la caja o doblen los terminales de soldadura de los interruptores, ate los cables en un nudo o agregue algún otro tipo de tope para evitar que se deslicen lejos de los orificios de la caja.

Simplemente corté los extremos de algunos cables de pinza de cocodrilo, introduje los extremos cortados a través de los orificios, até un nudo en cada cable y luego soldé los extremos a los respectivos terminales de entrada / salida.

Asegúrese de que todos los interruptores estén en la posición 'cero' (asegúrese de que la pequeña pieza de contacto de metal esté tocando la 'primera' resistencia de cada interruptor, la 'entrada').

Coloque la tapa en la caja y atorníllela. Coloca las perillas para que lean cero, ¡y listo!

Paso 7: ¡Pruébalo!

Conecte su nueva caja de resistencias a un multímetro, seleccione una resistencia y vea si se muestra la resistencia correcta. Si es así, ¡felicidades! Si no, es hora de depurar. Lo más probable es que haya una unión de soldadura defectuosa en algún lugar, o un cable que no coincida. Mire hacia atrás sobre el esquema y recorra el circuito real con su dedo. Honestamente, la depuración de dispositivos electrónicos es una de mis partes favoritas para hacer este tipo de proyecto, ¡así que no se desanime si su caja no funciona la primera vez!