Что лучше, септик или автономная канализация?

Септик или автономная канализация: что лучше и дешевле справится с очисткой стоков

Систему отвода хозяйственно-бытовых отходов желательно продумать еще на этапе проектирования здания. Существует несколько вариантов очистных коммуникаций: от недорогих накопительных или фильтрующих емкостей, требующих регулярного обслуживания, до автоматических станций, не нуждающихся в постоянном контроле. Поэтому рассмотрим подробно, чем отличается септик от автономной канализации, и какие факторы должны быть решающими при выборе очистной системы для дома.

Содержание

  • Принцип работы септика
    • Устройство септика
    • Преимущества и недостатки в работе системы
  • Как работает станция биоочистки для автономной канализации
    • Устройство автономной канализации
    • Плюсы и минусы системы
  • Так септик или биостанция – на чем остановить выбор
  • Видео: сравнение систем водоотведения в частном доме

Принцип работы септика

Септики – это система очистки сточных вод, работа которой заключается в приеме отходов, их отстаивании и фильтрации под воздействием силы гравитации.

Особенности монтажа септика

Независимо от количества фильтров, окончательную очистку сточные воды проходят на полях фильтрации, куда поступают из труб с дренажными отверстиями,просачиваются через песчано-гравийную подушку и уходят в почву.

Обратите внимание! От дренажных труб на полях фильтрации до верхнего слоя вод расстояние должно быть не менее 1 метра. При высоком уровне грунтовых вод оборудуют дополнительную песчано-земляную насыпь, фильтрующую кассету или колодец-отстойник.

Обратите внимание! Механические септики могут работать сезонно и «консервироваться» на зиму. Но для этого рекомендуется произвести откачку отходов, чтобы они не заиливали систему.

Как работает станция биоочистки для автономной канализации

Автономная канализация – это герметичная система с полным циклом переработки сточных вод. Весь процесс очистки протекает внутри станции, поэтому ни почва, ни подземные воды не загрязняются отходами.

Устройство автономной канализации

Станция биоочистки состоит из нескольких смежных отсеков, разделенных между собой специальными клапанами, исключающими протечку. Поступающие из канализации стоки сначала проходят механическую очистку в резервуарах с оборудованными переливами (по принципу септиков). Твердые частицы оседают на дне.

Схема устройства станции биоочистки

Далее жидкость поступает в отсек, где живут и размножаются бактерии, которые разлагают стоки на простые составляющие – воду, газ и минеральный осадок. После прохождения через фильтр аэробной очистки часть воды с микроорганизмами возвращается в первый отсек для переработки осевших частиц, а чистая, обогащенная кислородом вода выводится наружу.

Обратите внимание! Аэробные бактерии нуждаются в постоянном притоке кислорода, необходимого для их жизнедеятельности.

Плюсы и минусы системы

Справляется с большими потоками воды – процесс фильтрации ускоряется благодаря насосу. Существуют различные объемы и типоразмеры, предназначенные для обслуживания 2,5, 7, 10 и более человек. Система не занимает много места на участке, быстро устанавливается, не нуждается в утеплении зимой и регулярном сервисном обслуживании (включая вызов ассенизаторов).

Станция биоочистки очень компактна

К недостаткам биосептиков можно отнести их зависимость от электричества – без работы насоса стоки пройдут только механическую очистку. Эти системы предназначены для домов, где постоянно пользуются водой – при длительном перерыве в работе канализации, бактерии будут лишены источника пищи, колония будет постепенно уменьшаться в размерах, и может погибнуть. Также микроорганизмы плохо переносят агрессивную химию, содержащую хлор (придется контролировать состав моющих средств). Есть и мелкие нюансы, например, стоки для душевых кабин и раковин рекомендуют оборудовать сеточками для волос, чтобы не забивать фильтры.

Так септик или биостанция – на чем остановить выбор

Не может быть однозначного ответа, что лучше – септик или автономная канализация. Слишком многое зависит от ряда факторов, которые влияют на принятие решения. Но определиться с выбором поможет небольшой сравнительный анализ этих двух систем.

Биостанция – до 50 лет, септик – до 20.

  1. Скорость переработки отходов

Очистные станции не зависят от фильтрующей способности грунта, они изначально рассчитаны на определенный объем стоков (максимальное количество постоянных потребителей обычно указано в названии модели). Например, система для 5 человек за сутки может переработать около 1-1,5 кубометра воды.

Работа септиков же основана на отстаивании жидкости, поэтому зависит от объемов фильтрующих емкостей, пропускной способности грунта и размеров дренажной системы. К примеру, 1 метр трубы на песчаном грунте профильтрует 30 л/сутки, на супесчаном нормой считается 15 л, на суглинке – около 5 л. Ускорить процесс очистки может насос и фильтрующая кассета (песчано-гравийная насыпь), но в этом случае стоимость септика будет сравнима с очистной станцией.

Поля фильтрации могут достигать 20 метров в длину

  1. Неприятные запахи

Септики негерметична, поэтому не исключено появление характерного запаха сероводорода, выдающего местонахождение канализации (особенно, когда дренажный слой заиливается и требует замены). В автономной канализации этот недостаток устранен.

  1. Уровень очистки воды

Для механического септика норма – 60-65% (при наличии анаэробного фильтра показатель может достигать 75%). Станция биоочистки очищает воду на 98%, а при комплектации UW фильтром – и на все 100%. Отработанную воду можно накапливать для полива и других хозяйственных нужд.

  1. Бесперебойная работа

Септик не нуждается в электричестве и может использоваться сезонно. Очистка станция для автономной канализации при перебоях с электропитанием продолжает работать как простой септик, но при длительных отключениях потребуется обновление колонии бактерий.

  1. Возможность самостоятельного обслуживания
Читайте также:  Строительство забора из профнастила c кирпичными столбиками

Септик нуждается в периодической откачке отходов и замене фильтров, а эту работу сложно выполнить без наличия специального оборудования и материалов. Промыть систему в автономной станции и удалить небольшое количество осадка можно и самому (причем ил используют как органическое удобрение для растений).

  1. Геологические особенности участка

Система автономной канализации может быть установлена даже на проблемных грунтах, где высокий уровень подземных вод, каменистая или глинистая почва. Существуют специальные типоразмеры для монтажа в колодец или под проезжей дорогой. Оборудовать септик в таких условиях сложно – даже если обустроить наземные насыпи для фильтрации, стоки могут быть вытолкнуты на поверхность участка подземными водами (с соответствующим запахом и риском загрязнения окружающего грунта недоочищенной водой).

Можно сделать выводы, что для дома, где регулярно потребляется большое количество воды, оптимальным решением будет система автономной канализации. Но если участок просторный, грунт имеет хорошую водопроницаемость и расход воды небольшой (или сезонное использование) – можно очистить стоки септиком.

Видео: сравнение систем водоотведения в частном доме

Если вы не знаете, как выбрать септик или автономную канализацию, которая справится с потребностями вашей семьи, – обратитесь к специалистам. Они помогут выбрать оптимальную систему для вашего участка, возьмут на себя монтаж и сервисное обслуживание оборудования.

Как я выбирал автономную канализацию для загородного дома

И почему выгребная яма — прошлый век

Когда я стал обживать дачный участок, оказалось, что канализация — один из самых важных вопросов.

Я ставил новый каркасный дом, где по плану должен был быть санузел. С водой трудностей не возникло: на участке был хороший колодец. А вот то, куда сбрасывать стоки, стало проблемой.

Перечитав огромное количество справочной информации и проштудировав профильные форумы, я изучил основные варианты решения этого вопроса. В статье поделюсь опытом выбора и установки системы локальной канализации на даче. Надеюсь, это позволит вам избежать ошибок и поможет сэкономить.

Минимум, который нужно знать о септике

Проектировать септик лучше всего на этапе строительства дома, потому что нужно учитывать множество факторов: размер участка, тип почвы, расположение источников водоснабжения, а также другие параметры, вплоть до уклона местности. Когда строения еще нет, проще подобрать оптимальное расположение дома, скважины или колодца и септика. Я ставил септик уже после того, как построил дом. Но примерный план по обустройству локальной канализации у меня был сделан заранее.

Под словом «септик» понимают самые разные виды локальных очистных сооружений: станции биологической очистки, энергонезависимые септики, накопители и даже обычные дачные ямы-туалеты . Чаще всего люди путают станции биологической очистки и энергонезависимые септики и накопители. Выглядят они в заводском исполнении похоже, однако разница между ними велика. Все дело в принципах работы.

Расскажу о них подробнее.

Как победить выгорание

Кустарные бетонные выгребные ямы

Популярный дачный вариант — два бетонных кольца для канализации. Такой вариант часто предлагают сделать частники, обещая хорошую очистку на выходе и отсутствие необходимости как-либо обслуживать эту конструкцию. Называют они свои творения тоже септиками.

Однако такие выгребные ямы — не септики. Они не герметичны и не очищают стоки. Вследствие этого подобные сооружения пропускают неочищенные стоки в почву, заражая грунтовые воды. А в паводок они переполняются верховодкой — подземными водами, которые склонны к резким колебаниям из-за осадков и других причин, — что вообще полностью парализует их работу.

По сути, на участке вместо септика делают обыкновенный колодец из 3—4 колец , который сбрасывает неочищенные стоки в водоносные пласты. Пара таких колодцев стоит около 40 000 Р . Польстившись на цену, многие думают, что получили полноценный септик. Но после установки быстро понимают, что деньги выброшены на ветер.

Грустный пример — мой сосед. Все содержимое такого его «септика» шло в водоносный пласт. Он взял пробы воды из своего колодца на анализы и обнаружил там кишечную палочку.

Стоит ли тратить деньги на установку бетонированной выгребной ямы, каждый решает сам. Но вывод, на мой взгляд, очевиден.

Накопительные емкости

Накопительные емкости полностью отвечают нормам экологической безопасности, поскольку стоки в них изолированы и вывозятся ассенизаторскими машинами. В современном виде обычно это большой пластиковый бак емкостью 4—5 м³ и более, который вкапывают в землю на участке. В нем нет никаких камер и перегородок, но бывают ребра жесткости, которые должны придавать конструкции прочность.

По сравнению со станциями биологической очистки накопительные емкости занимают больше места. И это логично. Стоки в них не очищаются и не выбрасываются наружу в почву, а просто аккумулируются. Главный недостаток — необходимость их регулярно откачивать.

Рассчитаем, как часто придется вызывать ассенизаторскую машину.

Средний объем потребления воды на одного человека в сутки — 200 литров. Если в небольшом доме постоянно будут жить четыре человека, за сутки будет набираться около 800 литров.

Объем автоцистерн, которые вывозят стоки, — 4—6 м³ . Есть варианты и больше — на 12—16 м³ , но их можно заказать не везде.

Читайте также:  Стиральная машина для сельской местности: машинка для деревни без водопровода. Простые модели с баком и машины-автоматы для села

Допустим, на участке сделали накопитель объемом 6 м³, который можно будет откачивать большинством ассенизаторских машин. Считаем количество дней, на которые хватит данной емкости:

Объем накопителя / Суточный суммарный сброс

В цифрах получается:

6000 л / 800 л = 7,5 дня

То есть вызывать машину, чтобы откачать содержимое накопителя, придется раз в неделю. Стоимость вызова ассенизаторской машины — от 2500 Р , а в месяц — 10 000 Р . Плюс сам накопитель на 6 м³ и работы по его установке обойдутся примерно в 90 000 Р . Но на цену влияет и марка накопителя, и регион, где его будут устанавливать.

Энергонезависимые септики

Энергонезависимые септики — один из простейших видов локальных очистных сооружений. Это пластиковая емкость, которая состоит из нескольких камер, соединенных между собой системой переливных отверстий.

Процесс очистки в них устроен так. В первой камере стоки отстаиваются и разделяются на несколько фракций. Грубые фракции оседают и перерабатываются бактериями в ил, оставшаяся жидкость переливается в следующие камеры. Из последней камеры очищенная вода попадает в почву. В процессе участвуют анаэробные бактерии, то есть бактерии, которые живут и размножаются без кислорода.

В таких видах септиков стоки осветляются приблизительно до 50—60% . Далее необходимо провести дополнительную очистку. Для этого делаются специальные сооружения — дренажные системы. Ими могут быть как специальные колодцы, так и траншеи, обязательно с гравийно-песчаной подушкой на дне. В них стоки проходят дополнительную фильтрацию и далее впитываются в землю.

По деньгам такое устройство на четырех человек обошлось бы мне в 44 000 Р за сам септик и еще в 28 000 Р за монтаж. Итого — 72 000 Р .

Станции глубокой биологической очистки

Это самый современный и эффективный вид очистных сооружений. Такие станции — уменьшенная копия городских очистных сооружений. Основное отличие от энергонезависимых септиков — аэрация стоков. В ходе этого процесса стоки насыщают кислородом, который необходим для жизни аэробных бактерий.

Станции очистки могут отличаться в зависимости от модели. Обычно они состоят из нескольких камер, одна из которых — так называемый аэротенк, или камера аэрации. В ней много кислорода и стоки колонизируются аэробными микроорганизмами, которые формируют так называемый активный ил. В эту субстанцию помимо бактерий входят также простейшие: амебы, инфузории и т. д. Активный ил перерабатывает все поступающие со стоками компоненты загрязнений.

Эффективность очистки подобных систем высока — 95—99% . Это намного больше, чем у энергонезависимых септиков, — те очищают только до 50—60% . Станции биологической очистки на практике не требуют дополнительных систем почвенной очистки — полей фильтрации либо дренажных колодцев, о которых я рассказывал в разделе про энергонезависимые септики.

Осветленные стоки после станций биологической очистки можно использовать, например, для полива деревьев либо просто сливать на землю. Их даже можно сбрасывать в водоемы. Но по закону при сбросе в водоемы стоки должны проходить дополнительное обеззараживание.

Для этого многие модели станций биологической очистки оснащают модулем ультрафиолетовой обработки. Подобный метод эффективен и полностью отвечает требованиям действующего санпина.

Монтаж станции биологической очистки идентичен монтажу энергонезависимого септика. Нужно также подготовить котлован с отступом от стенок станции в 10—15 см. А когда будете засыпать яму со станцией, потребуется песок. Суммарно монтаж станции с учетом всех компонентов будет стоить около 100 000 Р .

А вот уход за станцией очистки иной и зависит от конструкции. В целом, как и в случае с энергонезависимым септиком, раз в 2—3 года следует откачивать избыточный ил, а также промывать переливы и механизмы мойкой высокого давления. Подобная процедура стоит от 5000 Р .

Есть еще небольшие затраты на электричество. В среднем станция на четырех человек потребляет не более 100 кВт⋅ч в месяц. А обычно еще меньше, и расходы не превышают 300—500 Р в месяц.

Почему мне не подошел энергонезависимый септик

Теоретически мне подходили два варианта: энергонезависимый септик и станция биологической очистки. Но для энергонезависимого септика нужны три основных условия:

  1. Низкий уровень грунтовых вод.
  2. Почва с высокой водопроницаемостью, то есть такая, в которой много песка.
  3. Свободная площадь на участке.

У меня же на участке глинистая почва, а по весне вода поднимается на глубину буквально до одного метра от поверхности земли.

Также для энергонезависимого септика нужно обязательно обустроить поля почвенной фильтрации — они же дренажные поля. А они не работают в условиях, когда в метре от поверхности стоит вода или на участке глинистый либо суглинистый грунт, потому что вода в него почти не впитывается. Кроме того, дренажное поле занимает большую площадь. Над ним ничего не поставишь, и это просто потерянное место.

Также нужно заглубить дренажные элементы, которые рассеивают воду, в грунт на песчано-щебневую подушку. Дренажные элементы — специальные емкости без дна, в которые поступают предварительно осветленные стоки из септика. Дальше эти стоки впитываются в почву. Стоимость каждого элемента — 10 000 Р , плюс еще 5000 Р — монтаж. Правда, можно обойтись и без них, если делать дренажный колодец. Еще нужно прибавить стоимость щебня и песка — дополнительные 15 000 Р . В итоге энергонезависимая станция обошлась бы мне в 72 000 Р , а дополнительные работы по ее установке — еще минимум в 30 000 Р . Все вместе выходит аналогично стоимости полноценной аэрационной станции очистки аналогичной производительности.

Читайте также:  Требования к установке счетчиков воды в квартире

В итоге из всех вариантов у меня остался единственный — станция биологической очистки. Она способна работать в любых условиях и мало зависит от уровня грунтовых вод и типа почвы.

Как я устанавливал станцию биологической очистки

Я выбрал модель «Евролос-био» , поскольку такая же стояла у друзей. Они пользуются ею уже четыре года.

Модель отличается высокой степенью очистки и неприхотлива в работе. Это станция так называемого насосного типа. За аэрацию в ней отвечает насос, который насыщает воду в камере аэрации при помощи эжектора. Моя станция рассчитана на проживание четырех человек в постоянном режиме и потому имеет в названии цифру 4.

я потратил на станцию биологической очистки

Кроме того, в «Евролос-био» есть дополнительный биофильтр, на который через рассекатель подаются стоки. Он ставится сверху на горловину станции.

В работе биофильтр напоминает плоский декоративный фонтанчик, при открытой крышке станции смотрится очень красиво. Сам биофильтр — это съемная корзина, которая заполнена полыми пластиковыми элементами — биозагрузкой. Именно на нее и разбрызгиваются стоки через рассекатель. Биозагрузка нужна для закрепления и жизни аэробных бактерий.

Установка. Я заказал установку под ключ. Вся работа проходила в два этапа.

На первом ко мне выехал инженер компании. Он обследовал участок и составил проект. Мы с ним выбрали оптимальное место для установки с учетом всех факторов: дистанции до колодца и дома, уклона участка и пр. Также решили, куда отводить очищенную воду.

Обсуждения заняли несколько часов. После этого мы согласовали день, когда будут устанавливать саму станцию очистки.

Через несколько дней ко мне приехала монтажная бригада. Она же привезла саму станцию очистки. На заранее намеченном месте работники выкопали котлован для станции и траншеи для прокладки труб. Кроме того, поскольку мой дом установлен на бетонный фундамент, пришлось просверлить его установкой алмазного бурения. Это было необходимо, чтобы вывести из дома трубы.

Затем станцию установили в котлован. Во время установки строго по уровню проверяли, чтобы станция встала горизонтально. На дно отсыпали песчаную подушку толщиной 20 см. Обратно все засыпали не выбранным грунтом, а песком, чтобы грунт давил на стенки станции равномерно и не оставалось воздушных карманов между стенками станции и котлованом. На эту процедуру у меня ушло 3 м³ песка.

Далее монтажники проложили трубы в вырытые траншеи и подключили санузел в доме. После окончания работ траншеи закопали. Здесь песок не потребовался: траншеи можно было засыпать обычным грунтом. В отличие от станции трубы не всплывут.

Важный момент: уклон труб, как и станции, делали по уровню. Благодаря этому стоки из дома идут самотеком по трубам в станцию очистки. Уклон при этом должен составлять 2 см на один метр.

Сброс очищенной воды сделали в небольшой овражек, который был рядом с моим участком. Это допустимо, поскольку воду из станции биологической очистки можно использовать даже для полива сада. Я пробовал это делать — растения проблем не испытывают.

Песок для работ я заказал сам с доставкой из ближайшего карьера. Вода к участку тоже уже была подведена, поэтому с этим проблем не возникло. Все остальные работы и материалы входили в стоимость стандартного договора.

Что лучше для установки в загородном доме септик или автономная канализация?

Приступая к строительству дома или дачи, нужно сразу продумать вопрос благоустройства. Скорее всего, центральной канализации в загородном поселке нет, поэтому придется строить локальные системы. На этапе планирования, хозяину придется столкнуться с проблемой выбора установки для утилизации сточных вод, то есть должен быть куплен септик или автономная канализация. Разберемся, какой вариант лучше.

Прежде чем сделать выбор, нужно внимательно изучить особенности каждого из возможных вариантов. Только после оценки достоинств и недостатков каждого из них, можно будет решить, какой лучше. Разберемся, в чем отличие между септиком и автономной канализацией и какому виду очистной установки стоит отдать предпочтение при благоустройстве конкретного объекта.

  1. Назначение
  2. Как работает септик?
  3. Как работает автономная канализация?
  4. Плюсы и минусы септиков
  5. Плюсы
  6. Минусы
  7. Плюсы и минусы станций биоочистки
  8. Положительные моменты использования
  9. Минусы
  10. Какой вариант лучше?

Назначение

Назначение септика и автономной канализации одинаковое. Обе установки созданы для того, чтобы собирать стоки бытовой канализации и очищать их. А вот методы очистки несколько отличаются.

Как работает септик?

В септике основным методом очищения воды от загрязнений является естественный процесс отстаивания. Если стоки оставить в покое, то загрязнения, которые отличаются по весу, осядут на дно или всплывут наверх. В результате наиболее чистая вода будет располагаться в центре «столба» жидкости. Именно на этом уровне в септиках устанавливаются переливные устройства.

Читайте также:  Чем отчистить швы на плитке на полу?

Кроме процесса отстаивания, в септиках используется еще один метод очистки – анаэробное сбраживание. Протекает этот процесс в органическом осадке, накапливающемся на дне. Благодаря бактериям, содержащимся в стоках, сложные органические соединения разрушаются, поэтому объем осадка уменьшается.

Однако добиться максимального качества очистки описанные методы очистки не позволяют. Воду, выводимую из очистной установки, сбрасывать на грунт нельзя, ее необходимо направлять на доочистку. Для этого строят специальные сооружения с песчано-гравийными фильтрами, например, площадки для фильтрации.

Как работает автономная канализация?

В установках глубокой биологической очистки также используется метод отстаивания. Кроме того, стоки подвергаются биологической обработке в условиях подачи кислорода.

Благодаря тому, что в очищаемую среду подается кислород, процессы разложения органики на простые составляющие протекают намного быстрее и полноценнее. В результате, качество очистки составляет 97-99%, поэтому не требуется строить площадки для фильтрации.

Совет! Воду, выводимую из станций глубокой биоочистки, можно не только без всякого вреда для экологии сбрасывать на рельеф, её вполне можно применять вторично. Конечно, исключительно, в технических целях, например, для полива.

Плюсы и минусы септиков

Чтобы решить, какая очистная установка лучше, стоит внимательно изучить достоинства и недостатки каждого из вариантов.

Плюсы

Основными плюсами септиков является:

  • полная автономность, септики работают без подключения электропитания;
  • большое разнообразие вариантов, потребители имеют возможность не только купить септик, но и построить его самостоятельно, в том числе и из подручных материалов, например, из старых пластиковых бочек;
  • относительно невысокая стоимость, даже если потребитель планирует приобрести готовую к монтажу установку;
  • максимально простое устройство, в большинстве моделей септиков нет механических узлов, поэтому там нечему ломаться;
  • относительно простой монтаж, при желании сэкономить, установить септик можно и без привлечения специалистов.

Минусы

Но есть у септиков и существенные недостатки, это:

  • не самое высокое качество очистки, выводимую воду нельзя сбрасывать на грунт, её нужно обязательно направлять на доочистку;
  • длительность процессов, чтобы вода могла максимально очиститься от нерастворенных включений, ей нужно отстаиваться не менее трех суток;
  • длительностью процессов очистки обусловлены внушительные размеры камер септика. Поэтому для установки этого очистного сооружения требуется выделять большой участок;

Совет! Место придется выделить не только для установки септика, но и для постройки полей фильтрации.

  • относительно простой монтаж септика возможен только на участках с идеальными условиями – с нормально впитывающим воду грунтом и низким УГВ. Если условия не идеальны, приходится применять более сложные монтажные схемы;
  • для обслуживания очистной установки необходимо использовать спецтехнику – ассенизаторскую машину.

Совет! Проводить очистку камер отстойники нужно нечасто, как правило, обслуживание проводится раз в год. А при использовании специальных биопрепаратов, можно проводит очистку еще реже.

Плюсы и минусы станций биоочистки

У автономных канализаций есть свои преимущества, но и минусы их использования не менее хорошо известны.

Положительные моменты использования

Самым существенным положительным моментом применения автономной канализации является максимально высокое качество очистки, позволяющее сбрасывать воду сразу после вывода из корпуса установки. Кроме того, можно отметить следующие плюсы:

  • компактные размеры установок позволяют разместить эти станции даже на плотно застроенных участках;
  • «безотходность» установок: вода, вводимая из станций, может быть применена для полива, а откачиваемые излишки ила могут быть использованы, как удобрение;
  • высокая производительность, можно приобрести установки, которые могут обеспечить работу местной канализации не только отдельного дома, но и целого поселка;
  • возможность устанавливать станции биоочистки в любых условиях, вне зависимости от свойств грунта и УГВ;
  • полное отсутствие неприятных запахов в процессе работы.

Минусы

Недостатками станций биоочистки являются следующие моменты:

  • необходимость подключения электроэнергии, все станции биоочистки являются энергозависимыми;
  • наличие электрооборудования повышает риск возникновения поломок;
  • необходимость проведения регулярного обслуживания, проводить откачку излишков ила нужно 3-4 раза в год;

Совет! Для проведения очистки не потребуется применения спецтехники, откачать ил можно встроенным насосом.

  • достаточно высокая стоимость, данные установки стоят существенно дороже обычных септиков.

Какой вариант лучше?

Сравнивая два вида очистных установок, можно понять, что однозначного ответа на вопрос, какой вариант лучше, дать невозможно. При выборе нужно обязательно учитывать местные условия, нужно принять во внимания:

  • режим эксплуатации – дом для постоянного проживания, летняя резиденция, место периодического отдыха и пр.;
  • количество стоков, образующихся в доме;
  • геология участка;
  • возможность обеспечить стабильное бесперебойное электропитание.

Как правило, для дома, в котором семья живет постоянно, лучше использовать станции биоочистки, особенно, если расход воды большой. Для дачи или базы отдыха выгоднее использовать септики.

Итак, если нужно выбрать очистную установку, нужно познакомиться с плюсами и минусами каждого из вариантов. Кроме того, необходимо оценить условия эксплуатации, а также провести исследование участка на предмет изучения свойств грунта. Только после этого можно сделать обдуманный и взвешенный выбор оптимального для конкретного объекта варианта.

Резисторы: последовательное и параллельное соединение, токоограничивающие и подтягивающие сопротивления

Резистор (сопротивление) — один из наиболее распространённых компонентов в электронике. Его назначение — простое: сопротивляться течению тока, преобразовывая его часть в тепло.

Читайте также:  Средство для мытья окон: 25 лучших народных рецептов и препаратов бытовой химии

Основной характеристикой резистора является сопротивление. Единица измерения сопротивления — Ом (Ohm, Ω). Чем больше сопротивление, тем большая часть тока рассеивается в тепло. В схемах, питаемых небольшим напряжением (5 – 12 В), наиболее распространены резисторы номиналом от 100 Ом до 100 кОм.

Закон Ома

Закон Ома позволяет на заданном участке цепи определить одну из величин: силу тока I, напряжение U, сопротивление R, если известны две остальные:

Для обозначения напряжения наряду с символом U используется V.

Рассмотрим простую цепь

Расчитаем силу тока, проходящего через резистор R1 и, соответственно, затем через лампу L1. Для простоты будем предполагать, что сама лампа обладает нулевым собственным сопротивлением.

Аналогично, если бы у нас был источник питания на 5 В и лампа, которая по документации должна работать при токе 20 мА, нам нужно бы было выбрать резистор подходящего номинала.

В данном случае, разница в 10 Ом между идеальным номиналом и имеющимся не играет большого значения: можно смело брать стандартный номинал — 240 или 220 Ом.

Аналогично, мы могли бы расчитать требуемое напряжение, если бы оно было не известно, а на руках были значения сопротивления и желаемая сила тока.

Соединение резисторов

При последовательном соединении резисторов, их сопротивление суммируется:

При параллельном соединении, итоговое сопротивление расчитывается по формуле:

Если резистора всего два, то:

В частном случае двух одинаковых резисторов, итоговое сопротивление при параллельном соединении равно половине сопротивления каждого из них.

Таким образом можно получать новые номиналы из имеющихся в наличии.

Применеие на практике

Среди ролей, которые может выполнять резистор в схеме можно выделить следующие:

Токоограничивающий резистор

Пример, на котором рассматривался Закон Ома представляет собой также пример токоограничевающего резистора: у нас есть компонент, который расчитан на работу при определённом токе — резистор снижает силу тока до нужного уровня.

В случае с Ардуино следует ограничивать ток, поступающий с выходных контактов (output pins). Напряжение, в состоянии, когда контакт включен (high) составляет 5 В. Исходя из документации, ток не должен превышать 40 мА. Таким образом, чтобы безопасно увести ток с контакта в землю понадобится резистор номиналом R = U / I = 5 В / 0.04 А = 125 Ом или более.

Стягивающие и подтягивающие резисторы

Стягивающие (pull-down) и подтягивающие (pull-up) резисторы используются в схемах рядом со входными контактами логических компонентов, которым важен только факт: подаётся ноль вольт (логический ноль) или не ноль (логическая единица). Примером являются цифровые входы Ардуино. Резисторы нужны, чтобы не оставить вход в «подвешенном» состоянии. Возьмём такую схему

Мы хотим, чтобы когда кнопка не нажата (цепь разомкнута), вход фиксировал отсутствие напряжения. Но в данном случае вход находится в «никаком» состоянии. Он может срабатывать и не срабатывать хаотично, непредсказуемым образом. Причина тому — шумы, образующиеся вокруг: провода действуют как маленькие антенны и производят электричество из электромагнитных волн среды. Чтобы гарантировать отсутствие напряжения при разомкнутой цепи, рядом с входом ставится стягивающий резистор:

Теперь нежелательный ток будет уходить через резистор в землю. Для стягивания используются резисторы больших сопротивлений (10 кОм и более). В моменты, когда цепь замкнута, большое сопротивление резистора не даёт большей части тока идти в землю: сигнал пойдёт к входному контакту. Если бы сопротивление резистора было мало (единицы Ом), при замкнутой цепи произошло бы короткое замыкание.

Аналогично, подтягивающий резистор удерживает вход в состоянии логической единицы, пока внешняя цепь разомкнута:

То же самое: используются резисторы больших номиналов (10 кОм и более), чтобы минимизировать потери энергии при замкнутой цепи и предотвратить короткое замыкание при разомкнутой.

Делитель напряжения

Делитель напряжения (voltage divider) используется для того, чтобы получить из исходного напряжения лишь его часть. Например, из 9 В получить 5. Он подробно описан в отдельной статье.

Мощность резисторов

Резисторы помимо сопротивления обладают ещё характеристикой мощности. Она определяет нагрузку, которую способен выдержать резистор. Среди обычных керамических резисторов наиболее распространены показатели 0.25 Вт, 0.5 Вт и 1 Вт. Для расчёта нагрузки, действующей на резистор, используйте формулу:

При превышении допустимой нагрузки, резистор будет греться и его срок службы может сильно сократиться. При сильном превышении — резистор может начать плавиться и вызвать воспламенение. Будьте осторожны!

Что такое резистор и для чего он нужен?

При передаче электрического тока на расстояние из-за сопротивления проводов теряется часть энергии. В таких случаях сопротивление является негативным фактором и его стараются свести к минимуму.

Другое дело электрические цепи в электронных устройствах. Там резистор выполняет много полезных функций. В электронных схемах используется свойства этих пассивных компонентов для ограничения тока в многочисленных цепях. С их помощью обеспечивается нужный режим работы усилительных каскадов.

Что такое резистор?

Название этого электронного элемента произошло от латинского слова resisto — сопротивляюсь. То есть – это пассивный элемент применяемый в электрических цепях, действие которого основано на сопротивлении току. Основной характеристикой этого электронного компонента является величина его электрического сопротивления.

Читайте также:  Цветной потолочный плинтус подчеркнет интерьер

Пассивность данного электронного компонента означает то, что основной его функцией является поглощение электрической энергии. В отличие от активных элементов электроники, он ничего не генерирует, а только пассивно рассеивает электричество, преобразуя его в тепло. В схемах замещения сопротивление является основным параметром, в то время как ёмкость и индуктивность – паразитные величины.

Применение

Резисторы применяются во всех электрических схемах для установления нужных значений тока в цепях, с целью демпфирования колебаний в различных фильтрах, в качестве делителей напряжений и т. п.

Резисторы выполняют функции нагрузки в резистивных цепях, используются в качестве делителя напряжения (см. рисунок ниже) и тока, являются элементами фильтров, применяются для формирования импульсов, выполняют функции шунтов и многое другое. Сегодня трудно себе представить электрическую схему, в которой не задействованы несколько резистивных элементов.

Без резисторов не работает ни один электронный прибор.

Устройство и принцип работы

Конструкция постоянных резисторов довольно простая. Они состоят из керамической трубки, поверх которой намотана проволока или нанесена резистивная плёнка с определённым сопротивлением. На концы трубки вставлены металлические колпачки с припаянными выводами для поверхностного монтажа. Для защиты слоя используется лакокрасочное покрытие.

Устройство таких элементов можно понять из рисунка 2 ниже.

В большинстве моделей такая конструкция традиционно сохраняется, но сегодня существуют различные виды сопротивлений с использованием резистивного материала, устройство которых немного отличается от конструкции описанной выше.

Рис. 2. Строение резистора

Современную электронную аппаратуру наполняют платы, начинённые миниатюрными деталями. Поскольку тенденция к уменьшению размеров электронных приборов сохраняется, то требования к уменьшению габаритов коснулись и резисторов. Для этих целей идеально подходят непроволочные сопротивления. Они просты в изготовлении, а их номинальные мощности хорошо согласуются с параметрами маломощных цепей.

Казалось бы, что эра проволочных резисторов постепенно уходит в прошлое. Однако это не так. Спрос на проволочные сопротивления остаётся в тех сферах, где транзисторы с металлоплёночным или с композитным резистивным слоем не справляются с мощностями электрических цепей.

Для непроволочных резисторов используются следующие резистивные материалы:

  • нихром;
  • манганин;
  • константан;
  • никелин;
  • оксиды металлов;
  • металлодиэлектрики;
  • углерод и другие материалы.

Перечисленные вещества обладают высокими показателями удельного сопротивления. Это позволяет изготавливать электронные компоненты с очень маленькими корпусами, сохраняя при этом значения номинальных величин.

Размеры и формы корпусов, проволочных выводов современных резисторов соответствуют стандартам, разработанным для автоматической сборки печатных плат. С целью надёжного соединения выводов способом пайки, выводы деталей проходят процесс лужения.

Конструкция регулировочных (рис. 3) и подстроечных резисторов (рис.4) немного сложнее. Эти переменные транзисторы состоят из кольцевой резистивной пластины, по которой скользит бегунок. Перемещаясь по кругу, подвижный контакт изменяет расстояние между точками на резистивном слое, что приводит к изменению сопротивления.

Рис. 3. Регулировочные резисторы Рис. 4. Подстроечные резисторы

Принцип действия.

Работа резистора основана на действии закона Ома: I = U/R , где I – сила тока, U – напряжение, R – сопротивление на участке цепи. Из формулы видно как зависят от величины сопротивления параметры тока и напряжения.

Подбирая резисторы соответствующего номинала, можно изменять на участках цепей величины тока и напряжения. Например, увеличивая сопротивление последовательно включённого резистора на участке цепи, можно пропорционально уменьшить силу тока.

Условно резистор можно представить себе в виде узкого горлышка на участке трубки, по которой течёт некая жидкость (см. рис. 5). На выходе из горлышка давление будет ниже, чем на его входе. Примерно, то же самое происходит и с потоком заряженных частиц – чем больше сопротивление, тем слабее ток на выходе резистора.

Рис. 5. Принцип работы

Мы уже упомянули два типа резисторов, отличающиеся по конструкции: постоянные, у которых сопротивление статичное (допускается мизерное отклонение параметров при нагреве элемента) и переменные. К последним можно добавить подвид переменных сопротивлений (полупроводниковых резисторов) – нелинейные.

Сопротивление нелинейных компонентов изменяется в широких пределах под воздействием различных факторов:

  • изменения температуры (терморезисторы);
  • яркости света (фоторезисторы);
  • изменений напряжения (варисторы);
  • деформации (тензорезисторы);
  • напряжённости электрического поля (магниторезисторы);
  • от протекающего заряда (мемристоры).

За видом резистивного материала классификация может быть следующей:

  • проволочные резисторы (рис. 6);
  • композиционные;
  • металлоплёночные (рис. 7);
  • металлооксидные (характеризуются стабильностью параметров);
  • углеродные (угольный резистор);
  • полупроводниковые, с применением резистивных полупроводниковых материалов (могут быть как линейными, так и переменными).

Рис. 6. Проволочные резисторы Рис. 7. Постоянные плёночные SMD компоненты

Отличие плёночных smd компонентов от композиционных деталей состоит в способах их изготовления. Композиционные детали производятся путём прессования композитных смесей, а плёночные – путём напыления на изоляционную подложку.

В интегральных монокристаллических микросхемах методом трафаретной печати или способом напыления в вакууме создают встроенные интегральные резисторы.

По назначению сопротивления подразделяются на детали общего назначения и на компоненты специального назначения:

  • прецизионные и сверхпрецизионные (высокоточные детали с допуском отклонений параметров от 0,001% до 1%);
  • высокоомные (от десятков МОм до нескольких Том);
  • высокочастотные, способные работать с частотами до сотен МГц;
  • высоковольтные, с рабочим напряжением, достигающим десятков кВ.

Можно классифицировать детали и по другим признакам, например по типу защиты от влаги или по способу монтажа: печатный либо навесной.

Читайте также:  Чем можно оттереть с обоев следы от ручки: эффективные способы

Номиналы резисторов

Элементы имеют свой допуск в отклонениях номинальных сопротивлений. В соответствии с допусками номиналы резисторов разбиты на 3 ряда, которые обозначаются: Е6, Е12, и Е24.

Компоненты ряда Е6 имеют допуск отклонения ± 20%; ряда Е12 – ± 10%, а ряда Е24 – ± 5%.

Номиналы резисторов каждого ряда представлены в справочных таблицах, которые можно найти в интернете.

Маркировка

Раньше на корпусах сопротивлений проставляли номинал, ряд, мощность и серийный номер. В связи с миниатюризацией деталей перешли на цветовую маркировку. Параметры сопротивлений кодируют с помощью цветных колец (см. рис. 8).

Рис. 8. Цветовая маркировка

Если на корпусе присутствует 3 кольца, то первые два обозначают величину сопротивления, третье – множитель, а допустимое отклонение составляет 20%.

Если на корпусе 4 кольца, то значения первых трёх из них такие же, как в предыдущем примере, а четвёртое кольцо указывает на величину отклонения.

Пять колец: первые 3 указывают величину сопротивления, на четвёртой позиции – множитель, а на пятой – допуск.

На сверхточных деталях наносятся 6 цветовых полос: три первых указывают величину сопротивления, полоса на четвёртой позиции – множитель, а пятое кольцо — допустимое отклонение.

Каждому цвету присвоена конкретная цифра (от 0 до 9). Учитывая позицию кольца и его цвет, можно с точностью определить параметры изделия. Для этого удобно пользоваться таблицей цветов (рис. 9).

Рис. 9. Таблица цветов

В некоторых случаях вместо сопротивления используют обычные перемычки. Считается что у них нулевое сопротивление. Вместо перемычек иногда устанавливают резистор с нулевым сопротивлением (по сути та же перемычка, только адаптирована под размеры резистора). На корпус такого сопротивления наносят 1 чёрную полоску.

Маркировка SMD-резисторов

Сопротивления, предназначенные для поверхностного монтажа маркируют цифрами (см. рис. 10). Кодировка сложна для запоминания. В ней учитывается количество цифр и их позиции. Цифрами кодируют типоразмеры изделий и значения основных параметров. Для расшифровки кодов данного типа маркировки существуют справочные таблицы или калькуляторы.

Рис. 10. Цифровая маркировка

Код на рисунке расшифровывается так: номинальное сопротивление 120×10 6 Ом (последняя цифра показывает количество нулей, то есть степень числа 10). Резистор из ряда Е96 с допуском 1%, типоразмер 0805 либо 1206 (значения, выделенные курсивом, определяются по справочнику).

Обозначение на схемах

Традиционно резисторы на схемах обозначают в виде прямоугольника (по ГОСТ 2.728-74) или ломаной линии (рис. 12 — в основном на схема западного образца). В прямоугольнике иногда указывают мощность, используя для этого условные обозначения в виде вертикальных, косых или горизонтальных чёрточек (см. рисунок ниже):

  • I = 1 Вт;
  • II = 2 Вт;
  • III = 3 Вт;
  • – = 0.5 Вт;
  • = 0.25 Вт;
  • \ = 0.125 Вт.

Рис. 11. Обозначения резисторов по гост 2.728-74

Возле значка проставляют букву R и номинал резистора.

Рис. 12. Обозначение на схемах

В отличие от постоянных деталей, обозначение переменных резисторов имеет особенность: над прямоугольником добавляется стрелка, указывающая, что в конструкции детали есть скользящий контакт (бегунок).

Например, УГО потенциометра выгляди так:

Характеристики и параметры

Пределы границ сопротивлений для деталей общего назначения находятся в промежутке от 10 Ом до 10 МОм. Для таких компонентов номинальная мощность рассеивания составляет 0,125 – 100 Вт.

Сопротивление высокоомных деталей составляет порядка 10 13 Ом. Такие изделия применяются в измерительных устройствах, предназначенных для малых токов. Величины номинальных мощностей на корпусах таких компонентов могут не указываться. Рабочее напряжение от 100 до 300 В.

Класс высоковольтных деталей предназначен для работы под напряжением 10 – 35 кВ. Их сопротивление достигает 10 11 Ом.

Для высокочастотных резисторов важен номинал рабочей частоты. Они способны работать на частотах свыше 10 МГц. Высокочастотные токи сильно нагревают детали. При интенсивном охлаждении номинальные мощности таких компонентов достигают величин 5, 20, 50 кВт.

В точных измерительных и вычислительных устройствах, а также в релейных системах применяются прецизионные резисторы. Они обладают высокой стабильностью параметров. Мощность рассеивания у таких деталей не превышает 2 Вт, а номинальное сопротивление лежит в пределах 1 – 10 6 Ом.

Кроме основных характеристик иногда важно знать уровень напряжений шума, зависимость сопротивления реальных резисторов от нагревания (температурный коэффициент сопротивления) и некоторые другие.

Соединение резисторов

Сопротивления можно соединять двумя способами – параллельно либо последовательно.

  • Для параллельного соединения 2 резисторов имеем: R = (R1* R2) / (R1+R2).
  • При последовательном соединении 2 резисторов – общее сопротивление определяем по формуле: R = R1 + R2.

Для расчета последовательно и параллельно соединенных резисторов удобно воспользоваться нашими калькуляторами:

Все про резисторы

Свойства в теории и практике

Основное свойство этой радиодетали – это сопротивление. Измеряется в омах (Ом).

Разберем для начала понятие активного сопротивления. Оно так называется потому, что есть у всех материалов (даже у сверхпроводников, пусть и 0,00001 Ом). И именно оно является основным у резисторов.

Что говорит теория

В теории у резистора есть постоянное сопротивление, которое на зависит от внешних условий (температуры, давления, напряжения и т.п.).

График зависимости тока от напряжения прямолинеен.

В идеальных и математических условиях у резистора только активное сопротивление. По типам бывают нелинейные и линейные резисторы.

Читайте также:  Установка для пенобетона своими руками: пошаговая инструкция

Что на самом деле

На самом у всех резисторов непрямолинейная зависимость тока от напряжения. То есть, его сопротивление тоже зависит от внешних условий, конкретно от температуры.

Конечно, эта зависимость не такая, как у полупроводников, но она есть. И самое главное, у этой радиодетали есть емкость и индуктивность. Помимо активного сопротивления, есть еще и реактивное.

Реактивное сопротивление отличается от активного тем, что оно по разному пропускает электрический ток на разных частотах.

Например, для постоянного тока сопротивление 200 Ом, а если есть высокие значения индуктивности, то на частотах выше 2 кГц, сопротивление будет уже 250 Ом.

Именно поэтому резисторы делаются из разных материалов. Они бывают керамическими, углеродными, проволочными и у них разные допуски и погрешности. SMD деталь обладает меньшей емкостью и индуктивностью, чем DIP.

Еще существует специальные типы резисторов с более выраженной нелинейной вольт-амперной характеристикой. Если у обычных резисторов вольт-амперный график чуть-чуть не линейный, то у такого типа деталей он лавинообразный.

У них сопротивление резко зависит от внешних условий, не так. как у обычных:

  • Терморезистор. Повышает или понижает сопротивление из-за влияния температуры;
  • Варистор. Изменяет свои свойства в зависимости от приложенного напряжения;
  • Фоторезистор. Уменьшается сопротивление, если на него действует свет;
  • Тензорезистор. При деформировании (сжатии, механических воздействиях) изменяет свое сопротивление.

Кроме того, еще одна особенность активного сопротивления – выделение тепла, когда проходит электрический ток. Когда протекает электрический ток замкнутой цепи, электроны ударяются об атомы. И поэтому выделяется тепло. Тепло измеряется в мощности. Она рассчитывается исходя из напряжения и тока.

Одна из популярных функций резисторов это снижение напряжения и ограничения тока. Например, если через резистор проходит ток 0,25 А и на нем есть падение напряжения 1 В, то мощность, которая будет на нем рассеиваться это 0,25 Вт.

И из-за этого и существуют резисторы с разной рассеиваемой мощностью. Нельзя ставить резистор 0,125 Вт на место 1 Вт. Он начнет греться, трескаться, чернеть. А потом и сгорит. Потому, что не рассчитан на такую мощность.

Обозначения на схемах

На схемах в Европе и СНГ обознается прямоугольником и латинской букой R. Согласно ГОСТу, на отечественных схемах не указывается номинал сопротивления, а только номер детали (R). Однако, если под изображением детали указано число, например 120, оно по умолчанию читается как 120 Ом.

Основное обозначение
0,125 Вт
0,25 Вт
0,5 Вт
1 Вт
2 Вт
5 Вт
Переменный
Подстроечный

Типы включения и примеры использования

Основные типы включения это последовательные и параллельные соединения.

Последовательно сопротивление рассчитывается просто. Достаточно все сложить.

При последовательном соединении напряжение распределяется по резисторам согласно их сопротивлениям.

Это второе правило Кирхгофа. Например, напряжение 12 В, а пара резисторов по 1 кОм.

Соответственно, на каждом из них по 6 В. Это простой пример делителя напряжения. Здесь пара деталей делит напряжение, и благодаря этому можно получить необходимое напряжение.

Однако, если вы хотите использовать делитель напряжения для питания цепи, то должны помнить, что нужно согласовать сопротивления. В этой схеме сопротивление 1 кОм. Если вы подключите к ней нагрузку меньше этого сопротивления, то она не получит напряжения на свои выводы в полном объеме. Поэтому, все схемы с делителями напряжения должны быть рассчитаны и согласованы друг с другом.

Здесь R1 и R2 образуют делитель напряжения, они выполняют роль делителя напряжения. Между этими двумя резисторами и базой транзистором протекает ток, который открывает транзистор.

Это необходимо для того, чтобы он работал без искажений.

Параллельное включение

При параллельном соединении радиодеталей, общее сопротивление цепи снижается. Если два резистора по 1 кОм соединены параллельно, то общее будет равно меньше 0,5 кОм, т.е. сопротивление цепи (эквивалентное) равно половине самого наименьшего.

В таком соединении наблюдается первое правило Кирхгофа. В точку соединения направляется ток в 1 А, а в узле он расходится на два направления по 0,5 А.

Формулы расчета

Для двух резисторов:

Для более:

Для тока параллельное соединение — это как вторая дорога или обходной путь. Еще такой тип соединения называют шунтированием. В качестве примера можно привести амперметр. Чтобы увеличить его шкалу показаний, достаточно подключить параллельно резистору еще один шунтирующий.

Его сопротивление рассчитывается по формуле:

Эквивалентное соединение

В схеме усилителя к эмиттеру транзистора VT1 подключена пара из резистора R3 и конденсатора C2.

В этом случае VT1 и R3 подключены последовательно друг к другу. Зачем это надо? Когда усилитель работает, транзистор начинает нагреваться и его сопротивление снижается. R3, как и в случае со светодиодом, не позволяет транзистору перегреваться. Он балансирует общее сопротивление, чтобы транзистор не вносил искажения в сигнал. Это называется режим термостабилизации.

А конденсатор C2 подключен к R3 параллельно. И это нужно для того, чтобы при нормальном режиме работы усилителя, переменный сигнал прошел без потерь. Так работает параллельный фильтр.

Фильтры и резисторы

С помощью резисторов и конденсаторов можно делать фильтры. Так называются RC фильтры.

Эта пара может разделять сигнал на постоянные и переменные составляющие.

В качестве примера рассмотрим ФНЧ и ФВЧ.

Читайте также:  Средство для мытья окон: 25 лучших народных рецептов и препаратов бытовой химии

В схеме фильтра низких частот конденсатор C1 забирает на себя высокочастотные токи. Его сопротивление для них намного меньше, чем у нагрузки. Он шунтирует нагрузку. Таким образом, можно получить низкую частоту, отделив от нее все высокие составляющие.
В фильтре высоких частот наоборот. Высокие частоты свободно проходят через C1, и если в сигнале есть низкочастотные, то они пойдут через R1.

Такие фильтры бывают разные по конструкции. П образные, Г образные и т.п. Конкуренцию резистору может составить катушка индуктивности или дроссель. У них меньше активное сопротивление, но реактивное больше. Благодаря этому снижаются потери от активного сопротивления.

Что такое резистор

Резистор (от латинского «resisto», что означает “сопротивляюсь”) – это пассивный элемент электрической цепи, обладающий определённым или переменным значением электрического сопротивления. В отличие от активных элементов, пассивные не имеют возможности управлять потоком электронов.

В народе резисторы называют «резюками» или просто «сопротивление». Резисторы отвечают за линейное преобразование силы тока в напряжение и наоборот, а также для ограничения тока и поглощения электрической энергии.

Резистор является одним из самых популярных компонентов и используется в большинстве электронных устройств.

Содержание статьи

  • Для чего нужен резистор в электрической цепи
  • Основные характеристики резисторов
  • Способ монтажа
    • Выводные резисторы
    • SMD-резисторы
  • Виды резисторов по характеру изменения сопротивления
  • Типы резисторов по характеру вольтамперной характеристики
  • Виды резисторов по назначению
  • Шумы резисторов и способы их уменьшения
  • Обозначение резисторов на схеме
  • Цветовая маркировка резисторов с проволочными выводами
  • Виды соединения резисторов в электроцепи
    • Последовательное соединение
    • Параллельное соединение
    • Смешанное соединение
    • Соединение нескольких резисторов в одной схеме
  • Видео: что такое резистор простым языком

Для чего нужен резистор в электрической цепи

Наглядный пример работы резистора

С помощью резистора в электроцепи ограничивают ток, получая нужную его величину. В соответствии с законом Ома, чем больше сопротивление при стабильном напряжении, тем меньше сила тока.

Закон Ома выражается формулой U = I*R, в которой:

  • U – напряжение, В;
  • I – сила тока, А;
  • R – сопротивление, Ом.

Также резисторы работают как:

  • преобразователи тока в напряжение и наоборот;
  • делители напряжения, это свойство применяется в измерительных аппаратах;
  • элементы для снижения или полного удаления радиопомех.

Основные характеристики резисторов

Параметры, которые нужно учитывать при выборе резистора, зависят от характера схемы, в которой он будет использован. К основным характеристикам относятся:

  • Номинальное сопротивление. Эта величина измеряется в Ом, 1 кОм (1000 Ом), 1 МОм (1000 кОм), 1 ГОм (1000 МОм).
  • Максимальная рассеиваемая мощность – предельная мощность, которую способен рассеивать элемент при долговременном использовании. На схемах номинальную мощность рассеивания указывают только для мощных резюков. Чем выше мощность, тем больше размеры детали.
  • Класс точности. Определяет, на сколько фактическая величина сопротивления может отличаться от заявленной.

При необходимости принимают во внимание предельное рабочее напряжение, избыточный шум, устойчивость к температуре и влаге, коэффициент напряжения. Если деталь планируется установить в аппарат, работающий на высоких и сверхвысоких частотах, учитывают паразитную емкость и паразитную индуктивность. Эти величины должны быть минимальными.

Способ монтажа

По технологии монтажа резисторы разделяют на выводные и SMD.

Выводные резисторы

Радиальный выводной резистор

Аксиальный выводной резистор

Предназначены для монтажа сквозь печатную плату. Выводы могут располагаться аксиально и радиально. Такие детали использовались в старой аудио- и видеоаппаратуре. Сейчас они применяются в простых аппаратах и в тех случаях, когда использование SMD-резисторов по каким-либо причинам невозможно.

Выводные резисторы по конструкции бывают проволочными, металлопленочными и композитными.

Из чего состоит резистор проволочного типа

В проволочных резисторах резистивным компонентом является проволока, намотанная на сердечник. Бифилярная намотка (двумя параллельными проводами, изолированными друг от друга, или обычным двужильным проводом) снижает паразитную индуктивность. К концам обмотки присоединяют выводы из многожильной меди или латунных пластин. Для защиты от влаги, механических повреждений и загрязнений, проволочные резюки покрывают неорганической эмалью, устойчивой к повышенным температурам.

Чем отличается металлопленочный резистор от проволочного

У металлопленочного резистора резистивным элементом является не проволока, а пленка из металлосплава. Резистивные компоненты (проволока или пленка) в резисторе изготавливаются из сплавов с высоким удельным сопротивлением: манганина, константана, нихрома, никелина.

SMD-резисторы

SMD-резисторы (или чип-резисторы) рассчитаны на поверхностный монтаж и выводов не имеют. Эти миниатюрные детали малой толщины изготавливаются прямоугольной или овальной формы. Имеют небольшие контакты, впаянные в поверхность. Их преимущества – экономия места на плате, упрощение и ускорение процесса сборки платы, возможность использования для автоматизированного монтажа.

SMD-резисторы изготавливают по пленочной технологии. Они могут быть тонко- и толстопленочными. Резистивную толстую или тонкую пленку наносят на изоляционную подложку. Подложка выполняет две функции: основания и теплоотводящего компонента.

Из чего делают чип-резисторы

Тонкопленочные элементы, к которым предъявляются особые требования по влагостойкости, изготавливаются из нихрома. При производстве толстопленочных моделей используются диоксид рутения, рутениты свинца и висмута.

Виды резисторов по характеру изменения сопротивления

Резисторы бывают постоянными и переменными. Постоянные имеют два вывода и стабильное сопротивление, отображенное в маркировке. В переменных (регулировочных и подстроечных) резисторах этот параметр меняется в допустимых пределах, в зависимости от рабочего режима.

Читайте также:  Чем отчистить швы на плитке на полу?

В переменных резюках три вывода. На схеме указывается номинал между крайними выводами. Значение сопротивления между средним выводом и крайними регулируется путем перемещения скользящего контакта (бегунка) по резистивному слою. При этом сопротивление между средним и одним из крайних выводов возрастает, а между средним и другим крайним выводами – падает. При движении «бегунка» в другую сторону эффект обратный.

Что делают подстроечные резисторы

Они созданы для периодической подстройки, поэтому подвижная система рассчитана на небольшое количество циклов перемещения – до 1000.

Регулировочные резисторы рассчитаны на многократное использование – более 5 тысяч циклов.

Типы резисторов по характеру вольтамперной характеристики

По ВАХ резисторы разделяются на линейные и нелинейные. Сопротивление линейных резюков не зависит от напряжения и тока, а сопротивление нелинейных элементов меняется, в зависимости от этих (или других) величин. Малогабаритные линейные детали типа МЛТ (металлизированные лакированные термостойкие) используются в аппаратуре связи – магнитофонах и радиоприемниках.

Примером нелинейных резисторов может служить обычная осветительная лампочка, чье сопротивление в выключенном состоянии намного меньше, чем в режиме освещения. В фоторезисторах сопротивление меняется под действием света, в терморезисторах – температуры, тензорезисторах – деформации резисторного слоя, магниторезисторах – магнитного поля.

Виды резисторов по назначению

Резисторы по назначению разделяются на два основных типа – общего назначения и специальные. В свою очередь, специальные сопротивления делятся следующим образом:

  • Высокочастотные. Для чего нужны такие резисторы в электроцепях: благодаря низким собственным емкостям и индуктивностям, высокочастотные резисторы могут применяться в схемах, в которых частота достигает сотни мегагерц, они выполняют в них функции балластных или оконечных нагрузок.
  • Высокоомные. Величина сопротивления находится в диапазоне от нескольких десятков МОм до ТОм, величина напряжения небольшая – до 400 В. Высокоомные элементы работают в ненагруженном состоянии, поэтому большая мощность им не нужна. Их мощность рассеивания не превышает 0,5 Вт. Высокоомные резисторы служат для ограничения тока в дозиметрах, приборах ночного видения и других приборах с малыми токами.
  • Прецизионные и сверхпрецизионные. Эти устройства имеют высокий класс точности: допустимое значение сопротивления составляет 1% от номинального и менее. Для сравнения: у обычных резисторов допустимый диапазон составляет 5% и более. Прецизионные устройства используются в основном в приборах измерения высокой точности.

Шумы резисторов и способы их уменьшения

Собственные шумы резистивных элементов состоят из тепловых и токовых шумов. Тепловые шумы, спровоцированные движением электронов в токопроводящем слое, усиливаются при повышении температуры нагрева детали и температуры окружающей среды. При протекании тока генерируются токовые шумы. Токовые шумы, значение которых существенно выше тепловых, в основном характерны для непроволочных резисторов.

Способы борьбы с шумами:

  • Применение в схеме типов резисторов, в которых шумы невелики, благодаря технологии изготовления.
  • Переменные резисторы шумят больше постоянных, поэтому в схеме стараются использовать элементы с переменным сопротивлением минимального номинала или не применять их вообще.
  • Использование резюков с бОльшей мощностью, чем требуется по технологии.
  • Принудительное охлаждение элемента путем установки поблизости вентилятора.

Обозначение резисторов на схеме

Обозначение по ГОСТ 2.728-74 Описание
Постоянный резистор без указания номинальной мощности рассеивания
Постоянный резистор номинальной мощностью рассеивания 0,05 Вт
Постоянный резистор номинальной мощностью рассеивания 0,125 Вт
Постоянный резистор номинальной мощностью рассеивания 0,25 Вт
Постоянный резистор номинальной мощностью рассеивания 0,5 Вт
Постоянный резистор номинальной мощностью рассеивания 1 Вт
Постоянный резистор номинальной мощностью рассеивания 2 Вт
Постоянный резистор номинальной мощностью рассеивания 5 Вт

Обозначение переменных, подстроечных и нелинейных резисторов на схемах:

Условное обозначение резистора на схеме – прямоугольник размерами 4х10 мм. На схемах значение сопротивления постоянного резюка менее кОма проставляется рядом с его условным обозначением числом без единицы измерения. При номинале от одного кОм до 999 кОм рядом с числом ставят букву «К», от одного МОм – букву «М». Характеристики резисторов указывают на их поверхности, для чего применяют буквенно-цифровой код или группу цветных полосок.

Примеры буквенно-цифрового обозначения для сопротивления, выраженного целым числом:

  • 25 Ом – 25 R;
  • 25 кОм – 25 K;
  • 25 МОм – 25 M.

Если для выражения величины сопротивления используется десятичная дробь, то порядок расположения цифр и букв будет иным, например:

  • 0,25 Ом – R 25;
  • 0,25 кОм – K 25;
  • 0,25 МОм – M 25.

Если сопротивление выражается числом, отличным от нуля и с десятичной дробью, то буква в обозначении играет роль запятой, например:

  • 2,5 Ом – 2R5;
  • 2,5 кОм – 2K5;
  • 2,5 МОм – 2M5.

Производители в силу несовершенства производственной технологии не в состоянии на 100% гарантировать соответствие заявленного значения сопротивления фактическому. Допустимая погрешность обозначается в % и проставляется после номинального значения, например ±5%, ±10%, ±20%. Класс точности может определяться буквой, в зависимости от производителя, – русской или латинской.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: