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1、精品资料推荐定正飞的收藏 电阻器基础知识与检测方法 一、基础知识 电阻器是电路元件中应用最广泛的一种,在电子设备中约占元件总数的 30%以上,其质量的好坏对电路工作的稳定性有极大影响。它的主要用途是稳定和调节电路中的电流和电压,其次还作为分流器分压器和负载使用。 1分类 在电子电路中常用的电阻器有固定式电阻器和电位器,按制作材料和工艺不同,固定式电阻器可分为:膜式电阻(碳膜 RT、金属膜 RJ、合成膜 RH 和氧化膜 RY)、实芯电阻(有机 RS 和无机 RN)、金属线绕电阻(RX)、特殊电阻(MG 型光敏电阻、MF 型热敏电阻)四种。 表 1 几种常用电阻的结构和特点 电阻种类 电 阻 结
2、构 和 特 点 实物图片 碳膜电阻 气态碳氢化合物在高温和真空中分解,碳沉积在瓷棒或者瓷管上,形成一层结晶碳膜。改变碳膜厚度和用刻槽的方法变更碳膜的长度,可以得到不同的阻值。碳膜电阻成本较低,性能一般。金属膜电阻 在真空中加热合金,合金蒸发,使瓷棒表面形成一层导电金属膜。刻槽和改变金属膜厚度可以控制阻值。这种电阻和碳膜电阻相比,体积小、噪声低、稳定性好,但成本较高。 让信念坚持下去,梦想就能实现! C 共35 页 第1 页 定正飞的收藏 碳质电阻 把碳黑、树脂、粘土等混合物压制后经过热处理制成。在电阻上用色环表示它的阻值。这种电阻成本低,阻值范围宽,但性能差,很小采用。 线绕电阻 用康铜或者镍
3、铬合金电阻丝,在陶瓷骨架上绕制成。这种电阻分固定和可变两种。它的特点是工作稳定,耐热性能好,误差范围小,适用于大功率的场合,额定功率一般在 1 瓦以上。 碳膜电位器 它的电阻体是在马蹄形的纸胶板上涂上一层碳膜制成。它的阻值变化和中间触头位置的关系有直线式、对数式和指数式三种。碳膜电位器有大型、小型、微型几种,有的和开关一起组成带开关电位器。 还有一种直滑式碳膜电位器,它是靠滑动杆在碳膜上滑动来改变阻值的。这种电位器调节方便。 线绕电位器 用电阻丝在环状骨架上绕制成。它的特点是阻值范围小,功率较大。 让信念坚持下去,梦想就能实现! C 共35 页 第2 页 定正飞的收藏 2主要性能指标 额定功率
4、:在规定的环境温度和湿度下,假定周围空气不流通,在长期连续负载而不损坏或基本不改变性能的情况下,电阻器上允许消耗的最大功率。为保证安全使用,一般选其额定功率比它在电路中消耗的功率高 1-2 倍。额定功率分 19 个等级,常用的有 0.05W、0.125W、0.25W、0.5W、1W、2W、3W、5W、7W、10W,在电路图中非线绕电阻器额定功率的符号表示如下图: 标称阻值:产品上标示的阻值,其单位为欧,千欧、兆欧,标称阻值都应符合下表所列数值乘以 10N欧,其中N为整数。 表 2 标称阻值系列 允许误差 系列代号 标称阻值系列 5% E24 1.0 1.1 1.2 1.3 1.5 1.6 1.
5、8 2.0 2.2 2.4 2.7 3.0 3.3 3.6 3.9 4.3 4.7 5.1 5.6 6.2 6.8 7.5 8.2 9.1 10% E12 1.0 1.2 1.5 1.8 2.2 2.7 3.3 3.9 4.7 5.6 6.8 8.2 20% E6 1.0 1.5 2.2 3.3 4.7 6.8 允许误差:电阻器和电位器实际阻值对于标称阻值的最大允许偏差范围,它表示产品的精度,允许误差的等级如下表所示。 表 3 允许误差等级 级别 005 01 02 允许误差 0.5% 1% 2% 5% 10% 20% 标称阻值与误差允许范围的标识方法 让信念坚持下去,梦想就能实现! C 共3
6、5 页 第3 页 表 4 色环颜色所代表的数字或意义 色 别 第一色环 最大一位数字第二色环 第二位数字 第三色环 应乘的数 第四色环 误 差 棕 1 1 10 红 2 2 100 橙 3 3 1000 黄 4 4 10000 绿 5 5 100000 蓝 6 6 1000000 紫 7 7 10000000 灰 8 8 100000000 白 9 9 1000000000 黑 0 0 1 金 0.1 5% 银 0.01 10% 无色 20% 示例 1)在电阻体的一端标以彩色环,电阻的色标是由左向右排列的,图 1 的电阻为270000.5%。 2)精密度电阻器的色环标志用五个色环表示。第一至第
7、 3 色环表示电阻的有效数字,第 4 色环表示倍乘数,第 5 色环表示容许偏差,图 2 的电阻为 17.51% 表示 270005% 表示 17.51% 在电路图中电阻器和电位器的单位标注规则 阻值在兆欧以上,标注单位 M。比如 1 兆欧,标注 1M;2.7 兆欧,标注 2.7M。 让信念坚持下去,梦想就能实现! C 共35 页 第4 页 阻值在 1 千欧到 100 千欧之间,标注单位 k。比如 5.1 千欧,标注 5.1k;68 千欧,标注 68k。 阻值在 100 千欧到 1 兆欧之间,可以标注单位 k,也可以标注单位 M。比如 360 千欧,可以标注 360k,也可以标注 0.36M。
8、阻值在 1 千欧以下,可以标注单位 ,也可以不标注。比如 5.1 欧,可以标注 5.1或者 5.1;680 欧,可以标注 680 或者 680。 最高工作电压:它是指电阻器长期工作不发生过热或电击穿损坏时的电压。如果电压超过规定值,电阻器内部产生火花,引起噪声,甚至损坏。下表是碳膜电阻的最高工作电压。 表 5 碳膜电阻的最高工作电压 标称功率(W) 1/16 1/8 1/4 1/2 1 2 最高工作电压(V) 100 150 350 500 750 1000 稳定性:稳定性是衡量电阻器在外界条件(温度、湿度、电压、时间、负荷性质等)作用下电阻变化的程度 (1)温度系数 a,表示温度每变化 1
9、度时,电阻器阻值的相对变化量: 即: 式中:R1、R2 分别为温度 t1 和 t2 时的电阻值 (2)电压系数 av 表示电压每变化 1 伏时,电阻器阻值的相对变化量: 即: 式中:R1、R2 分别是电压为 U1 和 U2 时的电阻值 噪声电动势:电阻器的噪声电动势在一般电路中可以不考虑,但在弱信号系统中不可忽视。 线绕电阻器的噪声只习作定于热噪声(分子扰动引起)仅与阻值、温度和外界电压的频带有关。薄膜电阻除了热噪声外,还有电流噪声,这种噪声近似地与外加电压成正比。 高频特性:电阻器使用在高频条件下,要考虑其固定有电感和固有电容的影响。这时,电阻器变为一个直流电阻(R0)与分布电感串联,然后再
10、与分布电容并联的等效电路,非线绕电阻器的 LR=0.01-0.05 微亨,CR=0.1-5 皮法,线绕电阻器的 LR 达几十微亨,CR 达几十皮法,即使是无感绕法的线绕电阻器,LR 仍有零点几微亨。 让信念坚持下去,梦想就能实现! C 共35 页 第5 页 定正飞的收藏 3.命名方法 根据部颁标准(SJ-73)规定,电阻器、电位器的命名由下列四部分组成:第一部分(主称);第二部分:(材料);第三部分(分类特征);第四部分(序号)。它们的型号及意义见下表。 表 6 电阻器的型号命名法 第一部分 第二部分 第三部分 第四部分 用字母表示主称 用字母表示材料 用数字或字母表示特征 序号 符号 意义
11、符号 意义 符号 意义 R RP 电阻器 电位器 T P U C H I J Y S N X R G M 碳膜 金属膜 合成膜 沉积膜 合成膜 玻璃釉膜金属膜 氧化膜 有机实芯无机实芯线绕 热敏 光敏 压敏 1 2 3 4 7 8 9 G T X L W D 普通 超高频 高阻 高温 精密 电阻器-高压 电位器-特殊函数 特殊 高功率 可调 小型 测量用 微调 多圈 包括: 额定功率 阻值 允许误差 精度等级 示例:RJ71-0.1255.1kI 型的命名含义:R 电阻器-J 金属膜-7 精密-1 序号-0.125额定功率-5.1k 标称阻值-I 误差 5%。 4选用常识 根据电子设备的技术指
12、标和电路的具体要求选用电阻的型号和误差等级;额定功率应大于实际消耗功率的 1.5-2 倍;电阻装接前要测量核对,尤其是要求较高时,还要人工老化处理,提高稳定性;根据电路工作频率选择不同类型的电阻。 让信念坚持下去,梦想就能实现! C 共35 页 第6 页 定正飞的收藏 二、检测方法与经验 1.固定电阻器的检测 将两表笔(不分正负)分别与电阻的两端引脚相接即可测出实际电阻值。 为了提高测量精度,应根据被测电阻标称值的大小来选择量程。由于欧姆挡刻度的非线性关系,它的中间一段分度较为精细,因此应使指针指示值尽可能落到刻度的中段位置,即全刻度起始的 2080弧度范围内,以使测量更准确。根据电阻误差等级
13、不同。读数与标称阻值之间分别允许有5、10或20的误差。如不相符,超出误差范围,则说明该电阻值变值了。 注意:测试时,特别是在测几十 k 以上阻值的电阻时,手不要触及表笔和电阻的导电部分;被检测的电阻从电路中焊下来,至少要焊开一个头,以免电路中的其他元件对测试产生影响,造成测量误差;色环电阻的阻值虽然能以色环标志来确定,但在使用时最好还是用万用表测试一下其实际阻值。 2.水泥电阻的检测 检测水泥电阻的方法及注意事项与检测普通固定电阻完全相同。 3.熔断电阻器的检测 在电路中,当熔断电阻器熔断开路后,可根据经验作出判断:若发现熔断电阻器表面发黑或烧焦,可断定是其负荷过重,通过它的电流超过额定值很多倍所致;如果其表面无任何痕迹而开路,则表明流过的电流刚好等于或稍大于其额定熔断值。对于表面无任何痕迹的熔断电阻器好坏的判断,可借助万用表 R1 挡来测量,为保证测量准确,应将熔断电阻器一端从电路上焊下。 若测得的阻值为无穷