0、元器件——电阻

电阻:在电路中起阻碍电流作用的元器件称为电阻器,简称电阻。

一、固定电阻器

1.1、电阻在电路的中的作用

  1. 分流作用:并联分流
  2. 降压作用:串联分压
  3. 限流作用:串联限流,如稳压管通常接有限流电阻。
    限流电阻 R 串联在输入电源与与输出电源之间
    稳压管反向并联在负载两端:阴极接高电位(电阻输出端),阳极接地
    输出电压取自稳压管两端,即 Vout = Vz
  4. 负载作用:通过电阻建立电路中所需要的电压或电流,如用适当阻值的电阻,为三极管放大电路建立合适的静态工作点。
  5. 匹配作用:利用电阻可组成阻抗匹配衰减器,将它接在特性阻抗不同的两个网络中间,可以起到匹配阻抗的作用。
  6. RC电路延时作用:
  7. 隔离作用:将电路的A、B两点之间接入电阻R,将A、B两点隔离。

1.2、固定电阻器技术参数及规格标注

1.2.1 固定电阻器技术参数

普通电阻偏差分为 ±5%(Ⅰ)、±10%(Ⅱ)、±20%(Ⅲ)、±2%(0.2)、±1%(0.1)、±0.5%(0.05)
RT 碳膜电阻 RJ 金属膜电阻 RTX 小型碳膜电阻

电阻器的型号命名方法,根据国家标准规定电阻器的型号由四部分组成:

  1. 第一部分:用字母 R 表示固定电阻器主称
  2. 第二部分:用字母表示材料
  3. 第三部分:用数字或字母表示特征分类
  4. 第四部分:用数字表示以区别外形尺寸和性能指标

|----|-------|----|------|----|-----|-----|----------|
| 第一部分: 主称 || 第二部分:材料 || 第三部分:特征分类 ||| 第四部分: 序号 |
| 符号 | 含义 | 符号 | 含义 | 符号 | 含义 || 第四部分: 序号 |
| 符号 | 含义 | 符号 | 含义 | 符号 | 电阻器 | 电位器 | 第四部分: 序号 |
| R | 电 阻 器 | T | 碳膜 | 1 | 普通 | | 数 字 表 示 |
| R | 电 阻 器 | J | 金属膜 | 2 | 普通 | | 数 字 表 示 |
| R | 电 阻 器 | Y | 氧化膜 | 3 | 超高频 | | 数 字 表 示 |
| R | 电 阻 器 | H | 合成膜 | 4 | 高阻 | | 数 字 表 示 |
| R | 电 阻 器 | C | 沉积膜 | 5 | 高阻 | | 数 字 表 示 |
| R | 电 阻 器 | S | 有机实心 | 6 | | 普通 | 数 字 表 示 |
| R | 电 阻 器 | N | 无机实心 | 7 | 精密 | 普通 | 数 字 表 示 |
| W | 电 位 器 | X | 线绕 | 8 | 高压 | 精密 | 数 字 表 示 |
| W | 电 位 器 | I | 玻璃釉膜 | 9 | 特殊 | 特种 | 数 字 表 示 |
| W | 电 位 器 | P | 硼碳膜 | G | 高功率 | 特殊 | 数 字 表 示 |
| W | 电 位 器 | U | 硅碳膜 | T | 可调 | | 数 字 表 示 |
| W | 电 位 器 | | | W | | 微调 | 数 字 表 示 |
| W | 电 位 器 | | | D | | 多圈 | 数 字 表 示 |
| W | 电 位 器 | | | X | | 小型 | 数 字 表 示 |
[电阻器型号组成及各部分符号意义]

1.2.2 固定电阻规格标注

直接标注在电阻上(黑底白字),R 看做小数点,末尾字母表示允许偏差。
国外电阻值后字母表示允许误差

字母 允许误差 (%) 字母 允许误差 (%)
W ±0.05% G ±2%
B ±0.1% J ±5%
C ±0.25% K ±10%
D ±0.5% M ±20%
F ±1% N ±30%

1.2.3 阻值色标法

靠近电阻一端的为第一环,只有3条色环其允许偏差为 ±20%。
四环、五环电阻色标法

颜色 有效数字 倍率 10^x 允许误差 (%)
黑 0 10⁰ -
棕 1 - ±1%
红 2 - ±2%
橙 3 - -
黄 4 - -
绿 5 - ±0.5%
蓝 6 - ±0.2%
紫 7 - ±0.1%
灰 8 - -
白 9 - ±50% ~ ±20%
金 - - ±5%
银 - - ±10%
无 - - ±20%

1.3、固定电阻器检测

电阻检测分非在路和在路两种

1.3.1 固定电阻器非在路检测

非在路检测方法
指电阻和电路脱离(至少电阻的一根引脚脱离电路板)
检测注意事项
a 选择电阻档量程,应是电表指针尽可能地位于刻度线的 0 至 2/3 量程上。
b 机械调零。
c 电阻档调零
d 合理检测:当被测电阻的阻值较大时,不能用手同时接触被测电阻两个引脚。(千欧级别以上)

1.3.2 固定电阻器在路检测

在路检测:指电阻两端都焊在电路板上时进行检测,此方法能大致判断电阻的好坏,而不能测出电阻的阻值。
1)在路检测方法
把两个表笔分别接在电阻的两个引脚焊点上,得一次阻值,然后两个表笔互换再测一次(排除电路中晶体管 PN 结的正向电阻对检测的影响)
把两次测量的较大阻值为 R´ ,与标称值 R 进行比较。若 0 ≤ R´ ≤ R,说明此电阻有并串连,此时需要非在路检测判断电阻是否在允许误差范围内。
2)检测注意事项
a)电路板不得带电检测,电容储能元件也应进行放电,否则测不准,而且极易损坏万用表。
b)在路检测来判断故障,而后再用非在路检测来进行验证。

二、电位器

电位器是一种阻值连续可调的电阻,通常由电阻体、滑动触点(动接点)及三个引脚焊片组成。

2.1、电位器分类及特性

2.1.1 电位器分类

2.1.2 常用电位器特性

  1. 合成膜电位器WH:
    阻值范围:100Ω ~ 4.7MΩ 阻值精度: ± 20% 功率范围:0.125W~2W
  2. 有机实心电位器WS:
    阻值范围: 47Ω ~ 4.7MΩ 功率范围:0.25~2W 阻值精度: ± 5% ± 10% ± 20%
    缺点:温度系数大、滑动噪声大、耐潮性能差、工艺复杂、耐压低。
  3. 线绕电位器WX:主要用于分压器、变阻器、仪器中调零和工作点设定等。
    由于绕组存在分布电容和分布电感,因此不宜用于高频电路
    缺点:分辨率差、阻值范围不够宽、高频特性差、体积大、价格高
  4. 多圈电位器:多用于精密、细微的电阻或电压调整。
  5. 微调电位器:一般用来调整电压或电流,调整后通常不再改变(用漆封固定调节螺钉)
  6. 同轴双连电位器:
  7. 带开关电位器:通常用于扬声器音量开关和激光头功率调节。
  8. 直滑式电位器:常用于音量调节、画面质量等控制。

2.1.3 电位器作用

  1. 用作可变电阻:RP
  2. 调节电压大小:
    一端接输入电压,中间端输出,余下端接地。这是电位器是一个四端器件。

2.2、电位器技术参数及规格标注

2.2.1 电位器技术参数

  1. 标称阻值和允许偏差:E12、E6
  2. 额定功率:
    非线绕:0.25、0.5、1、1.6、2、3、5、30W等
    线绕:0.05、0.1、0.25、2、3、5、10、16、25、40、63、100W等
  3. 阻值最大值和最小值
    标称阻值即最大值
  4. 阻值变化(分布)特性
    一般有直线型(X)、指数型(Z)和对数型(D)
  5. 其他参数:符合度、线性度、分辨率、平滑性、动态噪声等参数

2.2.2 电位器规格标注

2.3、电位器检测

2.3.1 普通电位器检测

A、B、C 为电位器三个引脚,其中 B 为中间滑动触头。

用万用表测 A、C的阻值是否与标称值是否一致,相差很大说明电位器已损坏;

用万用表测A、B的阻值,阻值应从0连续变化到标称值,整个过程指针不应有任何跳动现象,否则表明电位器滑动触头接触不良。

2.3..2 双联电位器同步性能检测

双联电位器:两个电位器同装在一个轴上,当调整转轴时,两个电位器的触点同时转动。

2.3.3 数字电位器检测

数字电位器:又称数控可编程电阻器,采用 CMOS 工艺制成的数字、模拟混合信号处理集成电路。

  1. 数字电位器特性及作用
    它具有调节精度高、无噪声、耐震动、工作寿命及长、体积小、无机械磨损、数据可读写、具有配置寄存器及数据寄存器等特点。
    缺点:额定阻值误差大、温度系数大、通频带较窄、滑动端允许电流小(一般1~3mA)
  2. 数字电位器检测方法
    需先给 IC 供电,再测量相应引脚。最值,中间值和。

三、敏感电阻器

|----|-------|----|-----------|-----|-------|-------|----|-----|
| 第一部分: 主称 || 第二部分:材料 || 第三部分:分类 |||||
| 符号 | 含义 | 符号 | 含义 | 符 号 | 含义 ||||
| 符号 | 含义 | 符号 | 含义 | 符 号 | 负温度系数 | 正温度系数 | 光敏 | 压敏 |
| R | 电 阻 器 | F | 负温度系数热敏材料 | 1 | 普通 | | | 碳化硅 |
| R | 电 阻 器 | Z | 正温度系数热敏材料 | 2 | 稳压 | | | 氧化锌 |
| R | 电 阻 器 | G | 光敏材料 | 3 | 微波 | | 可见 | |
| R | 电 阻 器 | Y | 压敏材料 | 4 | 旁热 | | 可见 | |
| R | 电 阻 器 | S | 湿敏材料 | 5 | 测温 | | 可见 | |
| W | 电位器 | C | 磁敏材料 | 6 | 微波 | 普通 | 可见 | |
| W | 电位器 | L | 力敏材料 | 7 | 测温 | 普通 | | |
| W | 电位器 | Q | 气敏材料 | | | | | |
[敏感电阻器型号组成及各部分符号含义]

3.1、热敏电阻器

热敏电阻:通常由对温度极为敏感、热惰性很小的锰、钴、镍的氧化物烧成半导体陶制材料制成的一种非线性电阻。

3.1.1 热敏电阻器特性及作用

热敏电阻分为:负温度系数(NTC)、正温度系数(PTC)和临界温度系数三类。

负温度系数(NTC):测温型、稳压型、普通型。

温度检测:国产NTC有MF51~MF57

温度补偿、温度控制:MF11~MF17

电路稳压:MF21~MF22

微波功率测试:MF31

正温度系数电阻器(PTC):用于温度控制和温度测量,彩色电视机的消磁电路及电冰箱、驱蚊器、电熨斗等家用电器。

用于吹风机、驱蚊器、卷发器等:MZ41~MZ42

用于电冰箱的压缩机启动电路:MZ01~MZ04

用于彩色电视机的消磁电路:MZ71~MZ75

用于电动机过热保护:MZ61~MZ63

用于限流电路:MZ2A~MZ2D

3.1.2 热敏电阻器检测方法

热敏电子标称值:25℃ 条件下,用专用仪器测得,也可以用万用表电阻档进行检测(由于热效应此法测量不准,只能进行性能测试)。

  1. 常温检测:
    用万用表的电阻档位测试,若档位正确而阻值为零或者无穷则说明热敏电阻器已经损坏。
  2. 高温检测:
    将热敏电阻靠近热源,观察万用表的数值是否有所改变,脱离热源能恢复正常说明热敏电阻良好。
  3. 低温检测:
    将热敏电阻靠近低温源,观察万用表的数值是否有所改变,脱离低温源能恢复正常说明热敏电阻良好。

3.1.3 检测注意事项

  1. 当体温高于环境温度时,用手捏住热敏感电阻,应该能观察到电阻读数的变化。
  2. 每次检测热敏电阻应在其温度降到室温后进行(测试标称值)。

3.2、压敏电阻器

压敏电阻是电压敏感电阻器的简称,是一种非线性电阻元件。压敏电阻阻值与两端施加的电压大小有关,当加在压敏电阻器上的电压在其标称值以内时,电阻器的阻值呈现无穷大,几乎没有电流通过。当压敏电阻器两端电压略大于标称电压时,压敏电阻迅速击穿导通,其阻值很快下降,使电阻器处于导通状态。当电压减少至标称标称电压以下时,压敏电阻器恢复为高阻状态。当压敏电阻器两端电压超过其最大限制电压时,它将完全击穿损坏,无法自行恢复。

3.2.1) 压敏电阻器特性及作用

压敏电阻器性忧价廉,体积小,具有工作电压范围宽(6~3000V, 分若干档)、对过压脉冲响应快(几纳秒至几十纳秒)、耐冲击电流能力强(可达100A~20KA)等,是一种理想的保护元件。

常用于构成保护电路、消噪电路、消火花电路、防雷击保护电路、浪涌电压吸收电路和保护半导体元器件中。

国产压敏电阻有 MYL、MYH 及 MYG 等系列。

3.2.2)压敏电阻器检测方法

  1. 绝缘电阻检测
    将压敏电阻从电路中取下,用指针式万用表 R X 10 kΩ 档,测量器阻值,交换表笔再次测量。若两次测得阻值均为无穷大,表明压敏电阻合格;若指针偏转,则压敏电阻漏电流大,不合格。
  2. 标称电压检测
    以测试标称电压为 470V(7D471K)的压敏电阻为例,如图当电压增加到某一数值后,电流表数值明显增加,这时电压应是压敏电阻标称电压。

3.3、光敏电阻器

光敏电阻器:利用半导体材料(硫化镉晶体)的光电导效应制成的一种阻值随入射光的强弱而变化的特殊电阻,其特点是内部的光敏层对光线非常敏感。

3.3.1)光敏电阻器特性及作用

光敏电阻器有可见光(硫化镉晶体)、红外光(砷化镓晶体)和紫外光光敏电阻(硫化锌晶体)三种,广泛用于光的测量、光的控制和光电转换等领域。

光电自动控制系统:路灯自动控制、电视机亮度自动调节等

紫外线探测器

红外线夜视器

无损探伤器

光敏电阻:由光敏层、玻璃基片(或树脂防潮膜)和电极等组成,并采用环氧树脂或金属封装将其装入具有透光镜的密封壳体中,以免受潮影响其灵敏度。

亮阻:光敏电阻受光照射时的电阻值(20KΩ 以内)

暗阻:光敏电阻没有光照射时的电阻值(100MΩ 以上)

3.3.2)光敏电阻器检测

  1. 亮阻检测
    透光状态下或用手电筒照射光敏电阻的受光窗口
    用万用表 Rx1KΩ 档测其电阻,阻值通常为 数千或数万欧姆。
    亮阻越小,说明光敏电阻性能越好,若此值很大或无穷大,说明光敏电阻内部已经开路损坏。
  2. 暗阻检测
    用黑纸片遮住光敏电阻受光窗口
    用万用表 Rx1KΩ 档测其电阻阻值
    暗阻越大,说明光敏电阻性能越好,若此值很小或接近零,说明光敏电阻已经损坏,不能继续使用。
  3. 检测注意事项
    测试时,不可用手接触光敏电阻引脚,以免使阻值减小。

3.4、湿敏电阻器

湿敏电阻的阻值,随环境相对湿度的变化而变化,其材料可以分为 硅、陶瓷、氧化锂、高分子聚合物湿敏电阻;暗其电阻变化特性,可分为正湿度特性、负湿度特性湿敏电阻。

3.4.1)湿敏电阻器特性及作用

湿敏电阻一般由感湿层、基体和电极引线三部分组成。湿敏电阻型号很多,湿敏电阻的型号,可分为三部分。第一部分用字母表示主称,第二部分用字母表示用途或特征,第三部分用数字表示需要。常用的有 MS01、SM-1、SM_C-1、MSC3、YSH、ZHC 型等。

3.4.2)湿敏电阻器检测方法

  1. 正常干燥下测量阻值
  2. 将湿敏电阻置于水中,再测测量阻值,若阻值无变化或变化非常小,说明湿敏电阻已经损坏。

3.5、熔断电阻器

熔断电阻器简称熔断电阻,俗称保险电阻或可熔断电阻,兼有电阻和熔断器的双重功能。在正常工作时,它相当于一只小电阻。当电路发生故障,电流增大并超过其熔断电流时,就迅速工作,起到电流保护作用。

熔断电阻器分为两种,一种为负温度系数,属于不可修复型。在它的两端电压增大到某一特定值时,过电流使其表面温度达到 500~600℃,阻值急剧减小,电阻层剥落而熔断,熔断后不可重复使用。另一种为正温度系数,属于可修复型,也称自恢复熔断电阻。

3.5.1)熔断电阻器特性及作用

目前多采用不可修复型熔断电阻,其功率一般为 0.125~3W ,阻值为零点几欧至几十欧,最高可达几千欧。熔断电流从几十毫安到几安,熔断时间从几秒至几十秒。

常用国产金属膜熔断电阻器有 RJ90-A、RJ90-B 系列和 RF10、RF11 系列。常用功率 0.25、0.5、1.0、2、3W。

3.5.2)熔断电阻器检测方法

若熔断电阻表面发黑或烧焦,可断定为因过流而烧断;
对于未损坏的熔断电阻可用 Rx1Ω 档检测;
为保证检测准确,应将熔断电阻一端从电路上取下。若测得阻值为无穷大,说明开路,若阻值与标称值相差甚远,说明变值,不宜使用。

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