电阻器一般直接称为电阻,是电子线路不可缺少的器件之一,其作用是阻碍电子的运动,即控制电流大小。电阻在电路中的作用主要有缓冲、负载、分压、分流和保护。常见电阻成品如图1-14所示。本节将介绍电阻的识别、标称值的读取方法及实际应用。
电位器实际上就是可变电阻器,在电路中用于调整阻值,例如电视机的亮度、对比度、收音机的音量调节等都是通过电位器来实现的。
图1-14 常见电阻成品图
(一)电阻的分类
1.普通电阻
(1)碳膜电阻(RT型)。
结构:以小瓷棒或瓷管做骨架,通过真空和高温,热分解出的结晶碳沉积生成碳膜(导电膜),瓷管两端装上金属帽盖和引线,外涂保护漆。改变碳膜的厚度和长度,获得不同阻值。如图1-15所示。
优点:稳定性好、噪声低、价格低、阻值范围宽(几欧至几兆欧)。
(2)金属膜电阻(RJ型)。
结构:以小瓷棒或瓷管做骨架,由合金粉蒸发而成的金属膜形成导电膜,瓷管两端装上金属帽盖和引线,外涂保护漆,如图1-16所示。
优点:各项指标均优于碳膜电阻。稳定性好、噪声低、价格低、阻值范围宽(10Ω~10MΩ)。
图1-15 碳膜电阻
图1-16 金属膜电阻
(3)金属氧化膜电阻(RY型)。
结构:用锑或锡等金属盐溶液喷雾到炽热的陶瓷骨架表面,沉积形成导电膜,瓷管两端装上金属帽盖和引线,外涂保护漆。
优点:性能可靠、过载能力强、额定功率大(最大可达15kW)。
缺点:阻值范围小(1Ω~200kΩ)。
(4)无机实心电阻(RS型)和有机实心电阻(RN型)。
结构:用碳质颗粒导电物质(碳黑、石墨)作导电材料,用云母粉、石英粉、玻璃粉、二氧化钛作填料,另加黏合剂经加热压制而成。按照黏合剂的不同,分为有机实心和无机实心电阻器。
优点:无机实心电阻器温度系数较大,可靠性较高;有机实心电阻器过负荷能力强。
缺点:无机实心电阻器阻值范围小;有机实心电阻器噪声大、稳定性较差、分布电容和分布电感大。
(5)金属玻璃釉电阻(RI型)。
结构:金属氧化物(如钌、银、钯、锡、锑等)和玻璃釉黏合剂混合后,涂覆在陶瓷骨架上,经高温烧结而成,属厚膜电阻。
(6)线绕电阻(RX型)。
结构:用金属电阻丝绕制在陶瓷或其它绝缘材料的骨架上,表面涂以保护漆或玻璃釉。如图1-17所示。
图1-17 线绕电阻
优点:阻值精确(5Ω~56kΩ)、功率范围大、工作稳定可靠、噪声小、耐热性能好。
缺点:体积较大、自身电感大,使得高频性能差、时间常数大。只适用于频率在50kHz以下的电路。
(7)贴片电阻。
图1-18为贴片电阻,目前常用的封装形式为0602和0805,图1-18所示为0805封装贴片电阻,其标称阻值直接标注在电阻的表面,如“102”代表1 000Ω=1kΩ。
(8)排电阻。
将多个相同阻值的电阻集成在一个元件中就成了“排阻”,其一端连在一起,为公共端。排阻体积小、安装方便,适合多个电阻阻值相同而且其中一个引脚都是连在电路的同一位置的场合。单列直插式如图1-19(a)所示,双列直插式如图1-19(b)所示。
图1-18 贴片电阻
图1-19 排电阻
2.特殊电阻
(1)光敏电阻。
光敏电阻文字符号是“RL”或“RG”。其顶部有一个受光面,可以感受外界光线的强弱。当光线较弱时,其阻值很大,光线变强后,阻值迅速减小。利用光敏电阻的这个特性可以制作各种光控电路或光控灯。光敏电阻实物如图1-20所示。
优点:对光敏感,无光照时呈高阻,光照时阻值随光强度变小。
用途:照明控制、报警、相机自动曝光控制及测量仪器等。
(2)热敏电阻。
热敏电阻文字符号是“RT”,分为正温度系数(PTC)和负温度系数(NTC)两大类,热敏电阻常用于各种简单的温度控制电路中。成品实物如图1-21所示。
图1-20 光敏电阻(www.xing528.com)
图1-21 热敏电阻
(3)压敏电阻。
压敏电阻文字符号是“RV”。其电阻值随电压非线性变化。当两端电压低于标称额定值时,电阻值接近无穷大;当两端电压略高于标称额定值时,压敏电阻被击穿导通,由高阻态变低阻态。压敏电阻主要是ZnO为主要材料的限压型浪涌吸收器,它成本低廉,承受脉冲电流强,可达70kA,击穿电压范围广,从18V到1 800V,封装有5D、7D、10D、14D、20D、25D、32D、S34。它主要应用于交流、直流电路的过压保护。
用途:过压保护、防雷、抑制浪涌电流、吸收尖峰脉冲、限幅、高压灭弧、消噪和保护半导体元器件等。成品实物如图1-22所示。
(二)读取电阻的标称值
图1-22 压敏电阻
1.色标法
色标法采用色环来表示电阻的阻值和允许误差。
(1)四色环电阻。其中,第一条色环表示第一位数;第二条色环表示第二位数;第三条色环表示倍率(即有效数字后应加“0”的个数);第四条色环表示误差范围,如图1-23(a)所示。各色环表示的含义见表1-1。
(2)五色环电阻。其前三环表示有效数字,第四环表示倍率,第五环表示允许误差。如图1-23(b)所示。
图1-23 色标法
表1-1 四色环电阻的颜色含义
2.直标法
把元器件的主要参数直接印制在元器件的表面上(用于体积比较大的元器件),使用者可从电阻器的表面直接读出其阻值和阻值误差,如图1-24所示电阻,其阻值为100kΩ,允许偏差为±0.01%。
图1-24 直标电阻
3.文字符号法
文字符号法是用阿拉伯数字和文字符号来表示阻值,允许误差也用文字符号来表示。
例:6R9或6Ω9表示其阻值为6.9Ω。
3k6J表示其阻值为3.6kΩ,允许误差±5%。
R25表示其阻值为0.25Ω。
4.数码表示法
在电阻器上用三位数字或字母表示标称阻值的方法,其标识中从左至右,第一、二位为有效值,第三位为倍率,允许误差通常采用文字符号表示。
例:113J表示阻值为11kΩ,允许误差为±5%;132K表示阻值为1 300Ω,允许误差为±10%。
(三)电阻和电位器的检测
1.固定电阻的检测
(1)直观法。
直观法是用肉眼直接观察电阻,看有无烧焦、烧黑、断脚以及帽头松脱现象,若出现这些现象,说明电阻有问题,应更换。
(2)测量法。
测量法是指用万用表测量电阻的阻值,看其阻值是否正常。
第二步:将表笔短接后调零;
第三步:测量(具体详情请见项目一万用表的使用)。
2.电位器的检测
(1)标称阻值的检测。
置万用表欧姆挡于适当量程,先测量电位器两个定片之间的阻值是否与标称值相符,再测动片与任一定片间电阻。慢慢转动转轴从一个极端向另一个极端,若万用表的指示从0Ω(或标称值)至标称值(或0Ω)连续变化,且电位器内部无“沙沙”声,则质量完好。若转动中表针有跳动,说明该电位器存在接触不良故障。
(2)带开关电位器的检测。
除进行标称值检测外应检测开关。旋转电位器轴柄,接通或断开开关时应能听到清脆的“喀哒”声。置万用表于R×1欧姆挡,两表笔分别接触开关的外接焊片,接通时电阻值应为0,断开时应为无穷大,否则开关损坏。
(3)检测外壳与引脚间的绝缘性能。
置万用表于R×10k欧姆挡,一只表笔接触电位器外壳,另一只表笔分别接触电位器的各引脚,测得阻值都应为无穷大,否则存在短路或绝缘不好。
(四)任务训练
1.根据教师给出的10只色环电阻,识别其电阻值并将结果填入表中。
2.根据给出的各类固定电阻,选择几个电阻用万用表检测,并将结果填入表中。
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