半固定抵抗器 ガイド

半固定抵抗器の基礎知識

—— トリマのことを半固定抵抗器と言いますよね。固定が半分とはどういう意味ですか？

ボリウムやポテンショメータなどの可変抵抗器は、セットのパネル面にツマミを付けてユーザが回すためのものですから、膨大な回数の設定が繰り返されることを想定して設計されています。これに対して、半固定抵抗器（サーメットトリマ , トリマ）は、機器内部で回路の抵抗値を微妙に合わせ込むことで、他の部品のバラツキなどによる個体差を取り除くトリミング（Trimming）のための部品ですから、設定される回数はわずかです。例えば、計測器などで製品の指示値の較正に用いる場合は、工場出荷の際に一度設定されるだけでしょう。設定した後には設定が狂っては困るわけで、設定後の安定に対する様々な工夫が盛り込まれています。

実際の半固定抵抗器には固定抵抗器と同じように、使われる抵抗体の材料によって、カーボン（炭素皮膜）、金属巻き線や薄膜、サーメットなどの種類があります。カーボンは安価ですが、安定度などの特性面では劣り、金属は高安定ですが、巻き線摺動時の滑らかさに欠ける、薄膜では対応できる抵抗範囲が狭いなど、一長一短があります。全体的には、家電品などの民生用途では、コストの面でカーボンが、計測器・通信機器・医療用機器を初めとする産業用途では、信頼性の面からサーメットが多くを占めています。

サーメットというのは、セラミックス（ceramics）と金属（metal）を練り合わせたものです。具体的には、酸化ルテニウム系の金属粒子とガラスのバインダーを混合してペースト状にした印刷の手法を用いて製造されます。サーメットは、製作できる抵抗の範囲が広いほか、温度特性が良く、半固定抵抗器として利用すると安定した特性が得られるうえに、非常に滑らかなで微細な変化が得られ、摺動に伴うノイズの発生も少ないなどのメリットがあります。

—— 設定した後は固定抵抗と同じなので選定は簡単ですね。

半固定抵抗器を選定する際のパラメータとしては、機械的な項目と電気的な項目があります。機械的な項目としては、サイズや取り付け位置（上から回すか横から回すか）のほかに、単回転か多回転かが分かれ目になります。

一般には単回転が使用されますが、単回転のものは子細に見ると設定時にごくわずかなバックラッシュ（回転の戻り）があります。したがって、精密な設定を必要とする用途には、多回転型のものが選ばれます（図1 , 2）。

電気的なパラメータでは全抵抗値（両端間の抵抗）が基本となります。当然ながら全抵抗値を大きくすれば可変範囲が拡がりますが、設定の分解能が損なわれます。反対に抵抗値が小さいと設定（調節）範囲を満足できなくなります。実際的な設計上の目安としては、想定される可変範囲を全抵抗値の半分程度とします。

つまり、半固定抵抗器の可変範囲の内の約1/2を使い、回転の端の部分はできるだけ使わずに済むようにすることです。回転の端で使用することは様々な意味から好ましくありません。電気的には抵抗値の精度や定格電力、温度係数など抵抗器としてのパラメータを考慮することになります。

例えば、SMD（表面実装）用の小型品では定格電力が0.1Wなどと小さくなっていますから、使い方によっては過熱・焼損の恐れがあります。このため、選択に当たっては回路の電流と電圧が定格の範囲内であることを確認します。この場合、抵抗値によって流せる電流の大きさも異なることに注意してください。また、使用箇所の周囲温度が高い場合はディレーティングも必要になります。

—— 回路設計上の注意点はありますか？

半固定抵抗器の使われ方は、大きく分けて二通りあります。ひとつは、電圧の分圧器として3端子で使う電圧調整としての使い方、もうひとつは、電流調整のための可変抵抗器として2端子（スライダ/ワイパと片端を結ぶ）で使うものです（図3）。

図3：基本的な使われ方 出典：日本電産コパル電子株式会社

両者はどちらも同じように見えますが、特性や注意点は幾つか異なる点があります。例えば、温度特性を考えた場合、電圧調整では温度による抵抗値の変化の影響をあまり受けません（図4）。