电阻器的误差、额定功率及精度解析

1.特性

电阻器是一个限流元件，将电阻接在电路中后，它可限制通过它所连支路的电流大小（见图5-14和图5-15）。

图5-14 引线式电阻

图5-15 贴片式电阻

如果一个电阻器的电阻值接近0Ω（例如，两个点之间的大截面导线），则该电阻器对电流没有阻碍作用，串接这种电阻器的回路被短路，电流无限大。如果一个电阻器具有无限大的或很大的电阻，则串接该电阻器的回路可看作开路，电流为零。工业中常用的电阻器介于两种极端情况之间，它具有一定的电阻，可通过一定的电流，但电流不像短路时那样大。电阻器的限流作用类似于接在两根大直径管子之间的小直径管子限制水流量的作用。

2.参数

1）标称阻值：电阻器上面所标示的阻值。

2）允许误差：标称阻值与实际阻值的差值与标称阻值之比的百分数称为阻值偏差，它表示电阻器的精度。允许误差与精度等级对应关系如下：±0.5%-005、±1%-01（或00）、±2%-02（或0）、±5%-Ⅰ级、±10%-Ⅱ级、±20%-Ⅲ级。

3）额定功率：在正常的大气压力及环境温度为-55～+70℃的条件下，电阻器长期工作所允许耗散的最大功率。线绕电阻器额定功率（W）系列为1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、4、8、10、16、25、40、50、755、100、150、250、500。非线绕电阻器额定功率（W）系列为1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、5、10、25、50、100。

4）额定电压：由阻值和额定功率换算出的电压。

5）最高工作电压：允许的最大连续工作电压。在低气压工作时，最高工作电压较低。

6）温度系数：温度每变化1℃所引起的电阻值的相对变化。温度系数越小，电阻的稳定性越好。电阻值随温度升高而增大的为正温度系数，反之为负温度系数。

7）老化系数：电阻器在额定功率长期负荷下，电阻值相对变化的百分数。它是表示电阻器寿命长短的参数。

8）电压系数：在规定的电压范围内，电压每变化1V，电阻器的相对变化量。

9）噪声：产生于电阻器中的一种不规则的电压起伏，包括热噪声和电流噪声两部分。热噪声是由于导体内部不规则的电子自由运动，使导体任意两点的电压不规则变化。

3.命名

国产电阻器的型号由四部分组成（不适用敏感电阻）：

1）第一部分：主称，用字母表示，表示产品的名字。

如R表示电阻，W表示电位器。

2）第二部分：材料，用字母表示，表示电阻体用什么材料组成。

T—碳膜、H—合成碳膜、S—有机实心、N—无机实心、J—金属膜、Y—氮化膜、C—沉积膜、I—玻璃釉膜、X—线绕。

3）第三部分：分类，一般用数字表示，个别类型用字母表示，表示产品属于什么类型。

1—普通、2—普通、3—超高频、4—高阻、5—高温、6—精密、7—精密、8—高压、9—特殊、G—高功率、T—可调。

4）第四部分：序号，用数字表示，表示同类产品中不同品种，以区分产品的外形尺寸和性能指标等。

4.分类

电阻器的种类很多，随着电子技术的发展，新型电阻器会日益增多。电阻器通常分为固定电阻器和可变电阻器两大类，按电阻体材料从用途又可分成多个种类。

按电阻体材料来分，电阻器可分为线绕型和非线绕型两大类，非线绕型的电阻器又分为薄膜型和合成型两类。线绕型电阻器的电阻体为绕制在绝缘件上的高阻合金丝；薄膜型电阻器的电阻体是沉积在绝缘体上的一层电阻膜；而合成电阻器的电阻体则是由导电颗粒和融合剂（有机或无机）的机械混合物组成的，它除了做成实心电阻器外，还可以做成薄膜型电阻器，如合成膜电阻器。

电阻器按结构形式来分，又可分为圆柱形电阻器、管形电阻器、圆盘形电阻器和平面形电阻器等。

按引出线形式的不同，电阻器又可分为轴向引线型、径向引线型、同向引线型及无引线型等。

按保护方式的不同，电阻器又可分为无保护、涂漆、塑压、密封和真空密封等。

按用途的不同，通常电阻器可分为以下几类：

1）通用电阻器，这类电阻器又称为普通电阻器，功率一般在0.1～10W之间，电阻器的阻值为100Ω～10MΩ，工作电压一般在1kV以下，可供一般电子设备使用。

2）精密电阻器，这类电阻器的精度一般可达0.1%～2%，箔式电阻器的精度较高，可达0.005%。电阻器的阻值为1Ω～1MΩ，精密电阻器主要用于精密测量仪器及计算机设备。

3）高阻电阻器，这类电阻器的阻值较高，一般在1×10⁷和1×10¹³Ω之间，但它的额定功率很小，只限用于弱电流的检测仪器中。

4）功率型电阻器，这类电阻器的额定功率一般在300W以下，其限值较小（在几千欧以下），主要用于大功率的电路中。

5）高压电阻器，这类电阻器的工作电压为10～100kV，外形大多细而长，多用于高压设备中。

6）高频电阻器，这类电阻器固有的电感及电容很小，因而它的工作频率高达10MHz以上，主要用于无线电发射机及接收机。

除此之外，还有一些特殊用途的电阻器，如压敏电阻、热敏电阻、光敏电阻和熔丝电阻等。

（1）电位器

电位器是一种机电元件，利用电刷在电阻体上的滑动，取得与电刷位移成一定关系的输出电压。

电位器主要分为以下几种：

1）合成碳膜电位器：电阻体是用经过研磨的炭黑、石墨、石英等材料涂敷于基体表面而成，该工艺简单，是目前应用最广泛的电位器。特点是分辨率高、耐磨性好、寿命较长；缺点是电流噪声、非线性大、耐潮性以及阻值稳定性差。

2）有机实心电位器：是一种新型电位器，它是用加热塑压的方法，将有机电阻粉压在绝缘体的凹槽内。有机实心电位器与碳膜电位器相比具有耐热性好、功率大、可靠性高、耐磨性好的优点。但温度系数大、动噪声大、耐潮性能差、制造工艺复杂、阻值精度较差。一般在小型化、高可靠、高耐磨性的电子设备以及交、直流电路中用作调节电压、电流之用。

3）金属玻璃铀电位器：用丝网印刷法按照一定图形，将金属玻璃铀电阻浆料涂覆在陶瓷基体上，经高温烧结而成。特点是阻值范围宽、耐热性好、过载能力强、耐潮、耐磨等都很好，是很有前途的电位器品种；缺点是接触电阻和电流噪声大。

4）绕线电位器：绕线电位器是将康铜丝或镍铬合金丝作为电阻体，并把它绕在绝缘骨架上制成。绕线电位器特点是接触电阻小、精度高、温度系数小，其缺点是分辨力差、阻值偏低、高频特性差。主要用作分压器、变阻器、仪器中调零和工作点等。

5）金属膜电位器：金属膜电位器的电阻体可由合金膜、金属氧化膜、金属箔等分别组成。特点是分辨率高、耐高温、温度系数小、动噪声小、平滑性好。

6）导电塑料电位器：用特殊工艺将DAP（邻苯二甲酸二烯丙酯）电阻浆料覆在绝缘机体上，加热聚合成电阻膜，或将DAP电阻粉热塑压在绝缘基体的凹槽内形成的实心体作为电阻体。特点是平滑性好、分辨率优异、耐磨性好、寿命长、动噪声小、可靠性极高、耐化学腐蚀。用于宇宙装置、导弹、飞机雷达天线的伺服系统等。

7）带开关的电位器：有旋转式开关电位器、推拉式开关电位器等。

8）预调式（微调式）电位器：预调式电位器在电路中，一旦调试好，用蜡封住调节位置，在一般情况下不再调节。

9）直滑式电位器：采用直滑方式改变电阻值。

10）双连电位器：有异轴双连电位器和同轴双连电位器等。

11）无触点电位器：无触点电位器消除了机械接触，寿命长、可靠性高。它分为光电式电位器、磁敏式电位器等。

（2）实心碳质电阻器(www.xing528.com)

用碳质颗粒状导电物质、填料和粘合剂混合制成一个实体的电阻器。

特点是价格低廉，但其阻值误差、噪声电压都大，稳定性差，目前已经较少用。

（3）绕线电阻器

用高阻合金线绕在绝缘骨架上制成，外面涂有耐热的釉绝缘层或绝缘漆。

绕线电阻具有较低的温度系数，阻值精度高，稳定性好，耐热耐腐蚀，主要作精密大功率电阻使用；缺点是高频性能差、时间常数大。

（4）薄膜电阻器

用蒸发的方法将一定电阻率材料蒸镀于绝缘材料表面制成。

薄膜电阻器根据其不同的材质，可分为以下几种。

1）碳膜电阻器：将结晶碳沉积在陶瓷棒骨架上制成。

碳膜电阻器成本低、性能稳定、阻值范围宽、温度系数和电压系数低，是目前应用最广泛的电阻器。

2）金属膜电阻器：用真空蒸发的方法将合金材料蒸镀于陶瓷棒骨架表面。

金属膜电阻比碳膜电阻的精度高，稳定性好，噪声、温度系数小。在仪器仪表及通信设备中大量采用。

3）金属氧化膜电阻器：在绝缘棒上沉积一层金属氧化物。

由于其本身即是氧化物，所以高温下稳定，耐热冲击，负载能力强。

4）合成膜电阻器：将导电合成物悬浮液涂敷在基体上而得，因此也叫漆膜电阻器。

合成膜由于其导电层呈现颗粒状结构，所以其噪声大、精度低，主要用于制造高压、高阻、小型电阻器。

（5）金属玻璃釉电阻器

将金属粉和玻璃釉粉混合，采用丝网印刷法印在基板上而制成。

金属玻璃釉电阻器耐潮湿、耐高温、温度系数小，主要应用于厚膜电路。

（6）贴片SMT电阻器

片状电阻是金属玻璃釉电阻的一种形式，其电阻体是高可靠的钌系列玻璃釉材料经过高温烧结而成，电极采用银钯合金浆料。

片状电阻体积小、精度高、稳定性好，由于其为片状元件，所以高频性能好。

（7）敏感电阻器

敏感电阻器是指器件特性对温度、电压、湿度、光照、气体、磁场、压力等作用敏感的电阻器，一般有如下几种。

1）压敏电阻器：主要有碳化硅和氧化锌压敏电阻器，氧化锌压敏电阻器具有更多的优良特性。

2）湿敏电阻器：由感湿层、电极、绝缘体组成。

湿敏电阻器主要包括氯化锂湿敏电阻器、碳湿敏电阻器、氧化物湿敏电阻器等。氯化锂湿敏电阻器随湿度上升而电阻减小，缺点为测试范围小、特性重复性不好、受温度影响大。碳湿敏电阻器的缺点为低温灵敏度低，阻值受温度影响大，有老化特性，较少使用。氧化物湿敏电阻器的性能较优越，可长期使用，温度影响小，阻值与湿度变化呈线性关系。有氧化锡、镍铁酸盐等材料。

3）光敏电阻器：光敏电阻器是电导率随着光量的变化而变化的电子元件，它是根据光电效应而制成的，即当某种物质受到光照时，载流子的浓度增加从而增加了电导率。

4）气敏电阻器：利用某些半导体吸收某种气体后发生氧化还原反应制成，主要成分是金属氧化物，主要品种有金属氧化物气敏电阻器、复合氧化物气敏电阻器、陶瓷气敏电阻器等。

5）力敏电阻器：力敏电阻器是一种阻值随压力变化而变化的电阻器，也称为压电电阻器。所谓压力电阻效应即半导体材料的电阻率随机械应力的变化而变化的效应。力敏电阻器可制成各种力矩计、半导体传声器、压力传感器等。主要品种有合金力敏电阻器、硅力敏电阻器、硒碲合金力敏电阻器等。

5.选用

电阻器有多种类型，选择哪一种材料和结构的电阻器，应根据应用电路的具体要求而定。

高频电路应选用分布电感和分布电容小的非线绕电阻器，例如碳膜电阻器、金属电阻器、金属氧化膜电阻器、薄膜电阻器、厚膜电阻器、合金电阻器、防腐蚀镀膜电阻器等。高增益小信号放大电路应选用低噪声电阻器，例如金属膜电阻器、碳膜电阻器和线绕电阻器等，而不能使用噪声较大的合成碳膜电阻器和有机实心电阻器。

线绕电阻器的功率较大，电流噪声小，耐高温，但体积较大。普通线绕电阻器常用于低频电路中作限流电阻器、分压电阻器、泄放电阻器大功率管的偏压电阻器。精度较高的线绕电阻器多用于固定衰减器、电阻箱、计算机及各种精密电子仪器中。

所选电阻器的电阻值应接近应用电路中计算值的一个标称值，应优先选用标准系列的电阻器。一般电路使用的电阻器允许误差为±5%～10%。精密仪器及特殊电路中使用的电阻器，应选用精密电阻器。

所选电阻器的额定功率，要符合应用电路中对电阻器功率容量的要求，一般不应随意加大或减小电阻器的功率。若电路要求是功率型电阻器，则其额定功率可高于实际应用电路要求功率的1～2倍。

熔断电阻器是具有保护功能的电阻器，选用时应考虑其双重性能，根据电路的具体要求选择其阻值和功率等参数，既要保证它在过负荷时能快速熔断，又要保证它在正常条件下能长期稳定的工作。电阻值过大或功率过大，均不能起到保护作用。

6.封装

比较常见有引线式、表面封装式、插片式等。

7.标示

（1）直标法

用数字和单位符号在电阻器表面标出阻值，其允许误差直接用百分数表示，若电阻上未注偏差，则均为±20%。

（2）文字符号法

用阿拉伯数字和文字符号有规律的组合来表示标称阻值，其允许偏差也用文字符号表示。符号前面的数字表示整数阻值，后面的数字依次表示第一位小数阻值和第二位小数阻值（见表5-2）。

表5-2　文字符号和允许偏差之间的关系

（3）数码法

在电阻器上用三位数码表示标称值的标志方法。数码从左到右，第一、二位为有效值，第三位为指数，即零的个数，单位为欧。偏差。通常采用文字符号表示。

（4）色标法

用不同颜色的带或点在电阻器表面标出标称阻值和允许偏差。色标颜色的含义如下：

黑—0、棕—1、红—2、橙—3、黄—4、绿—5、蓝—6、紫—7、灰—8、白—9

金—±5%、银—±10%、无色—±20%

当电阻为四环时，最后一环必为金色或银色，前两位为有效数字，第三位为乘方数，第四位为偏差；当电阻为五环时，最后一环与前面四环距离较大，前三位为有效数字，第四位为乘方数，第五位为偏差。