Boîte de substitution à résistances

Au labo, on a souvent besoin de régler une résistance "au pif" sans pouvoir calculer sa valeur : pour définir l'éclairage d'une Led, la puissance sonore d'un bip ou d'un buzzer, la vitesse de rotation d'un moteur...

Dans ce cas, on ouvre les tiroirs de résistances et on essaie les valeurs les unes après les autres...

Pour l'éviter, je propose de fabriquer, pour quelques euros, une boîte de substitution à résistances pour parcourir facilement toutes les valeurs de 1 Ω à 1 MΩ par pas de 1 Ω.

On trouve ce genre de boîte toute faite mais elle est souvent encombrante, pas très lisible et pas très précise :

Ou ce genre de boite très précise, mais encombrante et un peu lourde (et que nous vendons si quelqu'un est intéressé...) :

Nous proposons ici de réaliser cette boîte avec des roues codeuses décimales pour parcourir toutes les valeurs de 1 Ω  1 MΩ par pas de 1 Ω avec une précision meilleure que 1 % : 

Une roue codeuse, de 24 mm de haut, en appuyant sur le poussoir "+" ou "-", fait défiler les chiffres de 0 à 9 et connecte, sur l'arrière de son circuit imprimé, le commun à l'une des sorties correspondantes 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9.

Pour environ 6 €, nous avons acquis dix de ces roues et 2 flasques latéraux en plastique. 

Nous allons utiliser 6 de ces roues codeuses.

Nous avons soudé en série 9 résistances de 1 Ω 1%, 9 résistances de 10 Ω 1%.... 9 résistances de 100 kΩ à 1% sur chaque roue en série.

Nota : avantage de connecter les résistances en série :

- Les résistances d'une boîte sont toutes de la même valeur et une valeur standard.

- On peut compenser un peu la précision (voir ci-dessous).

- On augmente la puissance disponible : pour des résistances 1/4 de Watt, pour le chiffre 9 on peut injecter plus de 2 Watts.

Toutes les roues sont connectées en série et finalement connectées à 2 fiches bananes.

Une astuce pour améliorer la précision : on peut, évidemment trier les résistances mais :

Si par exemple on a 9 Résistances de 99.6Ω 99.7Ω 99.8Ω 99.9Ω 100.0Ω 100.1Ω 100.2Ω 100.3Ω 100.4Ω

On a intérêt de mettre la résistance la plus précise sur la plus utilisée : N°1 100.0Ω

Puis la résistance un peu moins précise : N°2 100.1Ω, puis compenser pas N°3 : 99.9Ω (en série les erreurs se compensent)

Puis 100.2Ω puis 99.8Ω puis 100.3Ω puis 99.7Ω puis 100.3Ω puis 99.6Ω puis 100.4Ω

Une fois les 6 fois 9 résistances soudées (c'est un peu fastidieux) et les embases reliées, nous avons retouché la première résistance de 1 Ω :

Lorsque on affiche 000001 sur la boîte, à cause des résistances internes des roues codeuses et des résistances parasites, nous obtenons un peu plus de 1 Ω.

Nous avons donc diminué la valeur de la première résistance de 1 Ω pour atteindre la valeur exacte.

Ainsi la seule valeur "fausse" est la valeur 000000 qui donne environ 0.2 Ω

Nota : pour mesurer correctement des valeurs aussi faibles, il faut un multimètre à 4 fils ou régler précisément une alim de labo limitée à 100 mA pile.

Et mesurer la tension aux bornes de la boîte.

Câblage d'une roue :

Les roues connectées : (on voit, à gauche, la première résistance de 1 Ω modifiée) 

La boîte terminée installée dans un vieux boîtier de télécommande recoupé en longueur (la main donne l'échelle) : 

Pour moins de 10 €, une boîte de substitution compacte, lisible et (relativement) précise : 

La boîte munie d'une béquille en fil de fer très pratique : 

Après plusieurs années d'utilisation, nous avons décidé de rajouter 2 vis reliées chacune aux bornes pour pouvoir connecter facilement des pinces crocodiles...

That's All, folks !

Créé le 29/03/2020

A jour le 05/10/2023