Funktion und Aufbau einer Widerstandsdekade

In diesem Artikel erkläre ich die Funktionsweise einer Widerstandsdekade. Anschließend gibt es eine einfache Anleitung für den Aufbau einer Widerstandsdekade für weniger als 50€.

Eine Widerstandsdekade ist ein in weiten Bereichen einstellbarer Widerstand. Daher ist sie ein nützliches Werkzeug beim Auslegen und Testen von Schaltungen.

Funktionsweise einer Widerstandsdekade

In einer Widerstandsdekade sind einzelne Widerstände über Schalter miteinander verschaltet. Von Schalter zu Schalter steigen die Widerstandswerte in Dekaden an (daher der Name). Mit jeder Schalterposition wird ein weiterer Widerstand der entsprechenden Dekade in Reihe geschaltet. Daher werden für jede zu realisierende Dekade ein Schalter und mindestens 9 Widerstände benötigt. Wenn man die Widerstände geschickt verschaltet und einfache Tast-Schalter einsetzt, kann man auch mit weniger auskommen.

Die Kontakte des Drehschalters werden untereinander mit den Widerständen verbunden. Die erste Schaltposition ist auch gleichzeitig der Eingang und der Ausgang ist der Schleifkontakt. Mit jedem Weiterdrehen des Schalters wird somit ein weiterer Widerstand in Reihe geschaltet. So entsteht z.B. ein 3 kΩ Widerstand durch das Drehen des Schalters auf die 4. Position. Dann liegen zwischen Eingang und Schleifkontakt 3 mal 1 kΩ in Reihe. Durch die Kombination mehrerer Stufen lassen sich beliebige Widerstände einstellen.

Bei kleinen Widerstandswerten ist darauf zu achten, dass der Innenwiederstand der Schalter für große Abweichungen sorgen kann.

Benötigte Materialien

Ich habe mich bei meiner Widerstandsdekade für 8 Stufen mit Widerstandswerten von 100 mΩ bis 10 MΩ entschieden. Da zum Zeitpunkt meiner Bestellung nur 12-polige Drehschalter verfügbar waren, habe ich 10 Widerstände pro Dekade bestellt und kann so Werte von 0 bis 10 einstellen. Je nach Distributor gibt es auch bereits ab 10 Widerständen Mengenrabatt.

Für meinen Aufbau habe ich hauptsächlich YAGEO  Widerstände verwendet. Die Baureihe MF0 gibt es in der Toleranzklasse 0,1% bei einer Leistung von max. 0.6W und einem Temperaturkoeffizenten von 25 ppm/K. Die Widerstände sind Spannungsfest bist 350V.

In den Bereichen von 100 mΩ und 1 Ω habe ich Leistungswiderstände mit größeren Toleranzen eingesetzt, um die Widerstandsdekade auch als Last einsetzen zu können. Hier kamen VITROHM Widerstände mit einer Toleranzklasse von 5% und Leistungen von 2 W zum Einsatz. Der Temperaturkoeffizient liegt bei 1000 ppm/K.

Als Schalter habe ich LORLIN Stufenschalter mit 12 Polen und Printkontakten verwendet. Diese Schalter sind mit einem Innenwiderstand von <1 mΩ spezifiziert und spannungsfest bist 250V.

Eingebaut habe ich die Widerstandsdekade in ein TEKO 362 Pultgehäuse.

Zum Anschluss der Widerstandsdekade werden Anschlussklemmen oder Buchsen benötigt. Ich habe mich für 4mm Laborbuchsen entschieden.

Wer die Widerstandsdekade nachbauen möchte kann sich hier den passenden Warenkorb bei reichelt.de bestellen.

Aufbau der Widerstandsdekade

Der Aufbau der Widerstandsdekade ist sehr einfach. Man muss an jeden der Schalter die Widerstände so anlöten, dass sie jeweils zwei Außenkontakte verbinden. Dazu bietet es sich an die Widerstände stehend auf die Schalter zu löten. Dadurch können Leitungslängen minimiert und der Aufbau klein gehalten werden. Alternativ können die Schalter auch auf einer Platine montiert werden, passen jedoch nicht auf Lochrasterplatinen.

innenansicht-vorne
Aufbau der Schalter, Draufsicht
innenansicht-seite
Aufbau der einzelnen Schalter, Seitenansicht

Wenn alle Schalter mit Widerständen bestückt sind, können sie probeweise in der Frontplatte montiert werden. Dazu sind entsprechend große Löcher nötig. Die Aluminiumplatte lässt sich leicht mit einem Stufenbohrer bohren. Daher sollte man bei der Verwendung normaler Bohrer die Löcher Schritt für Schritt vergrößern.

Sind die Schalter in der Frontplatte montiert können die Verbindungskabel abgemessen und eingebaut werden. Dazu muss man den jeweils ersten Pin eines Schalters mit dem Schleifkontakt des nächsten verbinden. Damit kein zusätzlicher Widerstand entsteht, sollte man Litze oder Draht mit ausreichendem Querschnitt benutzen. In meinem Fall die etwas überdimensionierte 2,5 mm²-Litze aus der Restekiste. Abschließend die Anschlüsse mit dem verbleibenden Schleifkontakt und dem ersten Kontakt des ersten Schalters verbinden. Um die 100 mΩ und 1 Ω Stufen getrennt von den übrigen Nutzen zu können, habe ich eine dritte Anschlussbuchse verbaut.

Gesamtansicht der geöffneten Widerstandsdekade
Gesamtansicht der Widerstandsdekade von innen
innenansicht-oben
Innenansicht der Widerstandsdekade von oben

2 Gedanken zu „Funktion und Aufbau einer Widerstandsdekade“

  1. Ich bin zwar erst 60 Jahre jung, aber halte mich mit elektronischen Projekten fit:-)
    und musste aber feststellen, dass in allen 8 Bereichen eigentlich je Dekade nur
    9 Widerstände gebraucht werden.

    Teilen Sie mir doch bitte mit, ob ich da richtig liege oder auf dem Holzweg bin!

    Salve Hanjo

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.