电阻识别与检测：允许偏差和温度系数的重要性

电阻是组成电路的基本元件之一。在电路中，电阻用来稳定和调节电流、电压，作分流器与分压器，并可作为消耗能量的负载。电子产品中，电阻是使用最多、最广泛的元件之一，它的特性和使用方法是从事电子产品加工和电子产品设计人员必须具备的基本知识。

当电流通过导体时，导体对电流有一定的阻碍作用，这种阻碍作用称为电阻。在电路中起电阻作用的元件称为电阻器，通常简称为电阻。电阻的文字符号是R，电阻的基本单位是Ω（欧姆）。

根据电阻的工作特性及电路功能，电阻可分为固定电阻、可变电阻和敏感电阻三类，部分电阻外形及图形符号如图2-1所示。

固定电阻是指阻值固定不变的电阻，通常简称为电阻，主要用于阻值固定而不需要调节、变动的电路中，起分流、限流、分压、降压、负载等作用。

阻值可以调节的电阻则称为可变电阻器（又称电位器），一般用于调节音量、音调、电压、电流等。

敏感电阻是指电阻阻值对某些物理量表现敏感的电阻元件。常用的敏感电阻有热敏电阻、光敏电阻、压敏电阻、湿敏电阻、磁敏电阻、气敏电阻和力敏电阻。它们是利用某种半导体材料对这些物理量的敏感性而制成的，也被称为半导体电阻。

1.电阻的主要参数

（1）电阻的标称阻值和允许偏差 电阻的标称阻值是指在电阻体上所标示的阻值，电阻值的范围很广，可从零点几欧到几十兆欧。当然，不可能要什么阻值就有什么样的阻值，常用的标称阻值有E6、E12、E24系列，通用电阻标称阻值系列和允许偏差见表2-1，电阻的标称阻值为表中所列数值的10ⁿ倍（n为正整数、负整数或零）。例如，表中E24系列的“1.0”包括0.1Ω、1.0Ω、10Ω、100Ω、1kΩ、1MΩ等阻值。

图2-1 部分电阻外形及图形符号

表2-1 通用电阻标称阻值系列和允许偏差

电阻的标称值与实测值不可能完全相同，总是存在一定差别，它们之间允许的最大偏差范围被称为电阻的允许偏差。偏差是指标称阻值与实际阻值的差值与标称阻值之比的百分数。通常电阻的允许偏差分为三级：I级（±5%）、Ⅱ级（±10%）、Ⅲ级（±20%）。精密电阻的允许偏差要求高，如±1%、±2%等。

（2）电阻的额定功率 当电流流过电阻时会使电阻产生热量，如流过的电流过大，电阻温升过高就会将其烧坏。在标准大气压和一定的环境温度下（20℃±5℃），电阻在电路中长期连续工作而不损坏或不显著改变其性能所允许消耗的最大功率称为额定功率。

由于一般电路中的电阻功率都很小，所以除个别额定功率要求较高的需标注以外，电路中一般不标出电阻的额定功率。2W以上的电阻，在标注功率时，一般直接印在电阻体上，2W以下的电阻一般以自身体积大小来表示功率。电阻的功率标示如图2-2所示。

图2-2 电阻的功率标示

（3）电阻温度系数 电流通过电阻时，电阻就发热而温度升高，它的阻值也随之发生变化。温度每变化1℃所引起电阻值的相对变化，称为电阻的温度系数，用α表示。温度系数越小，电阻的稳定性越好。若阻值随温度的升高而增大，则该电阻具有正的温度系数；若温度升高而阻值减小，则称该电阻具有负的温度系数。

2.电阻的标志方法

电阻的标志方法主要有直标法、文字符号法和色标法。

（1）直标法 直标法是指用阿拉伯数字和单位符号在电阻体表面直接标出标称阻值，用百分数表示允许偏差的方法。这种方法的优点是直观，易于判读。

（2）文字符号法 文字符号法是指用阿拉伯数字和字母符号两者按一定规律的组合来表示标称阻值，允许偏差也用文字符号表示。这种方法的优点是识读方便、直观，多用在大功率电阻上。

文字符号法规定，用于表示阻值时，字母符号Ω（R）、k、M、G、T之前的数字表示阻值的整数值，之后的数字表示阻值的小数值，字母符号表示阻值的单位，阻值允许偏差的文字符号表示法见表2-2。

表2-2 阻值允许偏差的文字符号表示法

例：0.22Ω→Ω22，2.2Ω→2Ω2，22Ω→22Ω，220Ω→220Ω，2.2kΩ→2k2，22kΩ→22k，220kΩ→220k，2.2MΩ→2M2。

（3）色标法 色标法是用色环、色点或色带在电阻表面标出标称阻值和允许偏差的方法。色标符号规定见表2-3，它具有标志清晰，各个角度都能看到的特点，色标法有四色环和五色环两种。

表2-3 色标符号规定

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色环电阻的读法如图2-3所示。

图2-3 色环电阻的读法

1）四色环。普通电阻大多用四色环色标法标注。其前两条色环表示阻值的有效数字，第三条色环表示阻值的倍率，第四条色环表示阻值的允许偏差范围。

2）五色环。精密电阻大多用五色环色标法来标注。其前三条色环表示阻值的有效数字，第四条色环表示阻值倍率，第五条色环表示阻值允许偏差范围。

例如：红紫橙金表示27×10³×（1±5%）Ω=27×（1±5%）kΩ

棕紫绿金银表示175×10^-1×（1±10%）Ω=17.5×（1±10%）Ω

注意：对于实物电阻，从离根部近的一端作为起始端开始读颜色。

3.电阻和电位器的选用

选用电阻时应根据电子产品整机的使用条件和电路中的具体要求，从电气性能到经济价值等方面综合考虑。不能片面地采用高精度和非标准系列的电阻产品。在一般电路中，金属膜电阻的精度高于碳膜电阻，当电路要求较高时采用精密金属膜电阻，要求不高时可采用允许偏差为20%的碳膜电阻。

电阻选用的基本原则如下：

1）选用电阻时必须首先了解电子产品整机的工作环境条件，然后与电阻技术性能中所列的工作环境条件相对照，从中选用条件相一致的电阻。

2）选用电阻时既要从技术性能考虑以保证整机正常工作，又要从经济上考虑其价格、成本，还要考虑其货源和供应情况。

3）需根据不同的用途选用合适的电阻和不同阻值变化特性的电位器，如用于音量控制的电位器应选用指数式；用做分压器时，应选用直线式；用做音调控制时，应选用对数式。

4）额定功率应选用等于实际消耗功率1.5～2倍的，才能保证电阻耐用和可靠。

5）电阻的耐压也应充分考虑，需选取比额定值大一些的电阻，否则容易导致电阻被击穿、烧坏。

4.电阻的简单测试

电阻的检测，主要是利用万用表的电阻档来测量电阻的电阻值，将测量值与标称阻值对比，从而判断电阻是否能够正常工作，是否断路、短路及老化。

1）从外观看电阻本身有无破损、脱皮，引脚有无脱落及松动现象，从外表排除电阻有无断路情况。

2）使用万用表测试时，选择电阻档的合适量程测量。若基本等于标称阻值，则电阻正常；若阻值接近零，则电阻短路；若测量值远小于标称阻值，则电阻损坏；若远大于标称阻值，则电阻断路。

5.电位器的检测

电位器在使用过程中，由于旋转频繁容易发生故障，这种故障表现为噪声大、声音时大时小、电源开关失灵等。

检查电位器时，首先要转动旋柄，看看旋柄是否平滑，开关是否灵活，开关通、断时“喀哒”声是否清脆，并听一听电位器内部接触点和电阻体摩擦的声音，如有“沙沙”声，说明质量不好。用万用表测试时，先根据被测电位器阻值的大小，选择合适的电阻档位，然后可按下述方法进行检测。

（1）测电位器固定端电阻值 电位器两固定端电阻值即为电位器的标称值，测试方法与测固定电阻阻值方法相同，如图2-4a所示，把表笔分别接在两固定端之间，看万用表读数是否与标称值一致。

（2）测可变电阻值 用万用表测电位器可变电阻值如图2-4b所示，用万用表测电位器活动端和固定端之间的可变电阻（图中1和2或2和3端之间的可变电阻），慢慢旋转电位器轴柄，万用表指针应平稳地移动而不应有急剧变化现象，所指示的数值从“0”至标称值。如果万用表指针有突然变化或停止不动的现象，说明电位器接触点接触不良或已损坏。测量各端子与外壳及轴之间的绝缘电阻应为“∞”，若电位器带有开关，应检测开关的好坏。

图2-4 用万用表检测电位器

（3）注意事项 选择开关应置于合适的档位，使指针停留在中心值的附近；两手不能同时接触电阻的两根引脚，以免人体电阻与被测电阻并联，影响测试准确度；对于几欧的小电阻，应注意使表笔与电阻引出线接触良好，必要时可将电阻两引脚上的氧化物刮掉再进行检测；万用表调零短接时，时间不应过长，特别是R×1档，以免过多消耗表内电池的电能。