|
Een reostaat is een zware draadgewonden schuifpotentiometer die in het hobby-lab heel handig is. U kunt het toerental van motoren regelen, de stabilisatie van een voeding opmeten of een eindversterker variabel belasten. Een van de goedkoopste reeks reostaten is de J2354-serie, die u voor ongeveer € 7,50 per stuk kunt kopen.
|
Kennismaking met de J2354 van Lianying
De leveringsomvang
De J2354 wordt gefabriceerd door het Chinese Yueqing Lianying Import and Export Trade Co., een fabrikant die zich heeft gespecialiseerd in het op de markt brengen van goedkope technische apparatuur voor het onderwijs. De reostaat wordt geleverd in een keurig doosje met een handleiding van vier pagina's met wat toepassingsvoorbeelden. Helaas is deze volledig in het Chinees geschreven, dus veel hebt u daar niet aan.
 |
| De leveringsomvang van de J2354 reostaten. (© 2020 Jos Verstraten) |
Vergeleken met de reusachtige reostaten die ik mij herinner uit het elektro-lab van mijn opleiding hebben de J2354's bescheiden afmetingen: 150 mm x 30 mm x 55 mm, zie onderstaande figuur.
 |
| De afmetingen van de J2354 reostaten. (© 2020 Jos Verstraten) |
Zoals uit de onderstaande foto blijkt ziet deze goedkope regelbare vermogensweerstand er niet slecht uit. De weerstandsdraad is gewikkeld op een stevige ceramische cilinder en de loper glijdt soepel heen en weer over de geleiderstang. Het lopercontact is uitgevoerd onder de vorm van een vork die aan weerszijden contact maakt met de weerstandsdraad. Het enige vervelende is dat de aansluitingen niet voorzien zijn van 4 mm bussen, maar van schroefconnectoren waaronder u een draad moet klemmen, zie inset. Het vervangen van deze connectoren door normale 4 mm bussen, zodat u meetsnoeren met banaanstekkers op de reostaat kunt aansluiten, had te prijs niet erg veel opgedreven.
 |
| Het uiterlijk van de J2354. (© 2020 Jos Verstraten) |
Helaas worden de specificaties van deze reostaat-serie behandeld als ware het staatsgeheimen. U sprokkelt eerst na het bezoeken van tientallen sites wat summiere gegevens bij elkaar. Zo blijkt het maximale vermogen dat u in deze reostaten mag verstoken 120 W te bedragen en is de maximale spanning die u tussen de klemmen mag zetten 200 V. Dat is een theoretische waarde, want gelet de in de onderstaande tabel samengevatte leverbare weerstandswaarden mag u nooit ofte nimmer 200 V over zo'n onderdeel zetten. Op alweer een andere site leerden wij dat de tolerantie op de weerstandswaarde ±10 % bedraagt.
 |
| De leverbare leden van de J2354-familie. (© 2020 Jos Verstraten) |
Het testen van de 20 Ω uitvoering van de J2354
De tolerantie op de weerstandswaarde
Veel valt er niet te testen aan zo'n eenvoudig onderdeel. Het interessantste is uiteraard de tolerantie op de weerstandswaarde en het verloop van de weerstand in functie van de temperatuur. Wij hebben voor de test een 20 Ω exemplaar besteld. Wij hebben via een constante stroombron nauwkeurige stromen door de volledige weerstand van de reostaat gestuurd en na opwarming tot de eindtemperatuur gemeten welke spanning er over het onderdeel staat. Op deze manier is de weerstand aan de hand van de wet van Ohm snel te berekenen. Daarnaast hebben wij met een thermokoppel de temperatuur van de weerstandsdraad gemeten. Dat deden wij door het thermokoppel onder het sleepcontact te klemmen. De resultaten van deze test zijn samengevat in de onderstaande tabel.
 |
| De resultaten van de test van de 20 Ω reostaat samengevat. (© 2020 Jos Verstraten) |
Het eerste dat opvalt is dat het geteste exemplaar, met zijn kamertemperatuur waarde van 18,50 Ω, binnen de gegeven tolerantie van ±10 % valt.
Het tweede dat opvalt is dat de weerstand een positieve temperatuurscoëfficiënt heeft. Hoe warmer de draad, hoe hoger de weerstand. Dat was te verwachten want dit is een eigenschap van de natuur. Hoe warmer het materiaal, hoe meer atomaire trillingen er in het materiaal ontstaat en hoe meer weerstand de elektronen, die door het materiaal stromen, ondervinden.
Het derde opmerkenswaardig punt is de extreem hoge temperatuur van de weerstandsdraad bij de maximale stroom die volgens de specificaties door de weerstand mag vloeien. Tóch houdt de J2354 zich uitstekend bij deze temperatuur. De ceramische drager is zonder meer bestand tegen deze temperatuur en de uitzettingscoëfficiënt van de weerstandsdraad is zo laag dat de windingen netjes op de drager blijven zitten. Omdat de windingen maar een zeer klein contactoppervlak hebben met de constructie (de twee sleepcontacten) blijft de rest van het onderdeel vrij koel. Zelfs na vijftien minuten sturen van een stroom van 2 A door de reostaat blijft de temperatuur in de draadconnectoren beperkt tot 122 °C.
Het vierde punt is dat de specificatie van 120 W als maximaal vermogen, iets dat wij écht ergens op Internet hebben gelezen, onzin is. Als de temperatuur van de weerstandsdraad al tot 373 °C oploopt bij een belasting tot 76 W, dan is het te verwachten dat bij een belasting met 120 W de hele reostaat als een elektrisch straalkacheltje gaat werken. Niet doen, dus!
De overgangsweerstanden
Als u de loper in de uiterste linker of rechter stand zet zou de reostaat een weerstand van precies nul ohm moeten hebben ten opzichte van de linker of rechter aansluiting. Dat is gemakkelijk te testen door de reostaat in deze uiterste standen te zetten, er een stroom van 2 A doorheen te sturen en de spanningsval over de contacten van de reostaat te meten. De resultaten:
- Sleepcontact helemaal links: 0,007 Ω
- Sleepcontact helemaal rechts: 0,006 Ω
Extreem lage waarden, maar de metingen zijn twee keer uitgevoerd en geven vrijwel identieke waarden.
Onze mening over de J2354 reostaat
Toen wij bij het surfen toevallig een foto van deze reostaat tegenkwamen en even later de prijs te weten kwamen was onze eerste gedachte dat wij weer eens te maken kregen met goedkoop, maar onbruikbaar Chinees speelgoed. Heimwee naar onze zorgeloze studententijd bracht ons ertoe zo'n reostaat tóch te bestellen. Nu wij dit exemplaar hebben getest denken wij toch niet meer aan speelgoed. Deze reostaten zijn een goed bruikbare en goedkope aanvulling op het hobby-lab. De meeste spullen die wij testen worden weer zo snel mogelijk verkocht, maar deze reostaat gaan wij écht wel houden!
10 Ohm / 2 A Rheostat
