Техника - молодёжи 2006-12, страница 29

www.tm-magazin ,ru 27

димости точной подгонки наружная часть обмотки выполняется из более толстого провода, облегчающего эту задачу.

Обмотка пропитывается и покрывается лаком. Малогабаритные резисторы обычно герметизируются, для чего помещаются в пластмассовый, керамический или стеклянный корпус, заполненный инертным газом. Однако такие операции тоже приводят к изменению сопротивления.

Для уменьшения влияния герметизации на сопротивление резистора Е.Я. Бадинтер, Ж.В. Кейсер и И.А. Нестеровский предложили наносить защитное покрытие ещё до операции подгонки, причём не на всю обмотку, а на её часть, а подгонку осуществлять на оставшемся непокрытом участке (а.с. № 373778, 1973 г.).

Для изготовления резисторов с минимальным расходом материалов и наименьших размеров, для обмоточных проводов используются специальные сплавы с высоким удельным сопротивлением. Но, как мы уже знаем, сопротивление проводника зависит не только от его удельного сопротивления и длины, но и от поперечного сечения проводника — его диаметра. Для получения проводов малого диаметра применяют волочение — многократное протаскивание провода через фильеру — калибровочное отверстие. Высокоомный сплав сначала отливают в виде чушки, затем следует процесс горячего волочения, вслед за которым осуществляют многократное холодное включение. После этого проволоку диаметром свыше 0,1 мм подвергают отжигу.

Однако механическое волочение имеет предел и не позволяет получать проводник менее чем 0,01 мм в диаметре. Получить провод субмикронного диаметра и преодолеть этот механический предел удалось отечественному изобретателю А.В. Улитовскому (1883— 1957). Он предложил способ получения проводов металлургическим путём, просто отливая их, как и любые другие изделия. Изобретение привело к рождению новой отрасли — микрометаллургии.

При выполнении различных экспериментов по плавлению металлов, помещённых в стеклянные запаянные снизу трубочки, в концентрированном электромагнитном поле высокой частоты Улитовский обнаружил, что капля расплавленного металла, опускаясь на донышко трубки, настолько разогревает стекло в месте соприкосновения с ним, что стекло размягчается и

приобретает способность вытягиваться в трубочку, заполненную жидким металлом. Диаметр стеклянного капилляра тем меньше, чем бы-

Процесс волочения проволоки

стрее происходит его удлинение и чем выше температура. Оказалось возможным получать тончайшие металлические нити, диаметром в микроны, в стеклянной оболочке любой толщины, начиная от долей микрона.

После ряда экспериментов была изготовлена установка для получения проводов в стеклянной изоляции. Установка (рис. 1) состоит из следующих узлов: 1 — генератор высокой частоты, со стабилизированным питанием от сети; 2 — индуктор в форме замкнутого контура с уплотнённым магнитным полем, расплавляющий металл в стеклянной оболочке; 3 — устройство для охлаждения провода струёй воды; 4 — устройство для измерения диаметра провода (фотоэлектронный микрометр); 5 — автомат для наматывания готового провода на катушку, вращаемую электромоторчиком.

Способ непрерывного изготовления микропровода в стеклянной изоляции (так было названо это изобретение) был заявлен 08.09.1950 авторами А.В. Улитов-ским, А.И. Авраменко и Н.М. Маяк-ским и опубликован спустя 10 лет (а.с. № 128427 от 15.05.1960 г.). Изобретение было также запатентовано в Швеции, Швейцарии, Австрии, Англии и Японии.

Изменяя поперечное сечение проводника, можно также осуществлять подгонку сопротивления проволочного резистора (как это делают А.В. Улитовский и В.В. Трояновский, а.с. № 114718, 1956 г.), нагревая микропровод 1 в стеклянной изоляции 2 до расплавления металла. При этом под действием сил поверхностного натяжения провод принимает форму системы шариков 3, соединённых тонкими перемычками 4, что и приводит к уменьшению поперечного сечения проводника и увеличению

f.jf/-ero сопротивления (рис. 2, а, б).

Кому случалось заглянуть внутрь электронного устройства, знает, как трудно отвести взгляд от разноцветной мозаики, образуемой радиоэлементами. Зелёные и красные цилиндрики различных размеров, от крохотных диаметром менее толщины спички до более крупных толщиной с карандаш. Это — непроволочные резисторы.

Основой непроволочного резистора является керамическая трубка или цилиндрик, на поверхность которого нанесён тончайший токо-проводящий слой, толщина которого и его состав определяют электрическое сопротивление.

Первые отечественные непроволочные резисторы были созданы в конце 20-х гг. Б.И. Каминским с то-копроводящим слоем из углерода, нанесённого путём пиролиза (разложение при высокой температуре без доступа кислорода) газообразных углеводородов. Однако науг-лероженные стержни имели недостаточно высокое сопротивление (порядка 25 кОм), и для получения больших значений на поверхности науглероженного стержня делалась специальная нарезка, увеличивающая длину токопроводящей дорожки. Промышленностью до сих пор выпускается большой ассортимент поверхностных углеродистых резисторов. Их можно узнать по зелёному цвету лакового защитного покрытия.

Значительно совершеннее металлизированные резисторы, более теплостойкие и имеющие меньшие размеры.

Металлизированные резисторы были предложены Б.Т. Коломийцем иЮ.П. Масловцем в начале 30-х гг., а их современные типы разработаны Б.А. Бочкарёвым и В.А. Бочка-рёвой.

В металлизированных резисторах токопроводящий слой выполнен в виде металлической плёнки из специального сплава высокого удельного сопротивления. Нанесение плёнки на изолированное основание производится методом вакуумного испарения или катодного распыления. Величина сопротивле