電子材料第二章

1、第二章 電阻及電阻元件電阻：導(dǎo)體對電流的阻礙作用。電阻是導(dǎo)體的一種基本性質(zhì)，其大小與導(dǎo)體的尺寸、材料和溫度有關(guān)。電阻器：利用導(dǎo)體的特性而制成的電阻元件。在電子產(chǎn)品中簡稱電阻，是消耗電能的元件。 電阻大小用R表示，在國際單位制中單位是歐姆，用“ ”表示。還有千歐（ ) 、兆歐（ ）、吉歐（ ）和太歐（ ） 電阻器是電氣、電子設(shè)備中用得最多的基本元件之一，約占元件總數(shù)的35%。KMGT第一節(jié) 電阻器電路中常將電阻器進行串聯(lián)、并聯(lián)連接,應(yīng)用于降壓、分壓、限流、分流和負載等方面?？梢耘c其他元件構(gòu)成一些功能電路，如RC電路（可以實現(xiàn)降壓、濾波、耦合放大電路）。除此之外，交流信號與直流信號均能通過電阻器。

2、電阻器在電路圖中的圖形符號如圖2-1-1所示。（注：凡是阻值固定不變的，都用這個符號表示。） 表示電阻體 表示引線 圖2-1-1 電阻器的圖形符號實例示范（P31）基本知識部分：1、電阻器的主要技術(shù)指標(1) 額定功率 電阻器在電路中長時間連續(xù)工作不損壞，或不顯著改變其性能所允許消耗的最大功率稱為器的額定功率。電阻器的額定功率并不是電阻器在電路中工作時一定要消耗的功率，而是電阻器在電路工作中所允許消耗的最大功率。不同類型的電阻具有不同系列的額定功率，如表2所示。表2 電阻器的功率等級(2) 標稱阻值 阻值是電阻的主要參數(shù)之一，不同類型的電阻，阻值范圍不同，不同精度的電阻其阻值系列亦不同。根據(jù)國

3、家標準，常用的標稱電阻值系列如表3所示。E24、E12和E6系列也適用于電位器和電容器。表3 標稱值系列 表4 電阻的精度等級 3) 允許誤差等級 3電阻器的標志內(nèi)容及方法 (1) 文字符號直標法：用阿拉伯?dāng)?shù)字和文字符號兩者有規(guī)律的組合來表示標稱阻值，額 定功率、允許誤差等級等。符號前面的數(shù)字表示整數(shù)阻值，后面的數(shù)字依次表示第一位小數(shù)阻值和第二位小數(shù)阻值，其文字符號所表示的單位如表5所示。如1R5表示1.5 ，2K7表示2.7k ，例如：由標號可知，它是精密金屬膜電阻器，額定功率為1/8W，標稱阻值為5.1k ，允許誤差為 10%。-(2) 電阻器的色環(huán)標注法（色標法）： 色標法是將電阻器的類

4、別及主要技術(shù)參數(shù)的數(shù)值用顏色（色環(huán)或色點） 標注在它的外表面上。色標電阻（色環(huán)電阻）器可分為三環(huán)、四環(huán)、五環(huán)三種標法。其含義如圖1和圖2所示。三色環(huán)電阻器的色環(huán)表示標稱電阻值（允許誤差均為 ）。例如，色環(huán)為棕黑紅，表示 的電阻器。 四色環(huán)電阻器的色環(huán)表示標稱值（二位有效數(shù)字）及精度。例如，色環(huán)為棕綠橙金表示 的電阻器。 五色環(huán)電阻器的色環(huán)表示標稱值（三位有效數(shù)字）及精度。例如，色環(huán)為紅紫綠黃棕表示 的電阻器。一般四色環(huán)和五色環(huán)電阻器表示允許誤差的色環(huán)的特點是該環(huán)離其它環(huán)的距離較遠。較標準的表示應(yīng)是表示允許誤差的色環(huán)的寬度是其它色環(huán)的（1.52）倍。 有些色環(huán)電阻器由于廠家生產(chǎn)不規(guī)范，無法用上面

5、的特征判斷，這時只能借助萬用表判斷。電阻器的檢測（1）外觀檢查（P38)（2）用指針式萬用表檢查(P38)測量步驟：機械調(diào)零-選擇量程-歐姆檔校零-測量電阻-讀數(shù)（3）用數(shù)字式萬用表檢查(P39)COM 指的公共電源點,可能是電源的負極,也可能是零線,反正都指的是具有相同電位的公共點。測量時將黑表筆插入COM端，遵循紅正黑負原理。電阻器使用注意事項（P39）片式電阻器（了解）作業(yè)：1、2-1-1（P40） 2、用指針式萬用表進行測量的的步驟是什么？每一步有什么作用？第二節(jié) 電位器在上一節(jié)的學(xué)習(xí)中，學(xué)習(xí)了一種電阻元件電阻器。今天，我們學(xué)習(xí)另一種阻值可變的電阻元件-電位器。 也可稱可變電阻。幾種電

6、位器的實物圖和電位器的符號： （a）碳膜電位器 （b）線繞電位器 （c）帶開關(guān)電位器 （d）多圈微調(diào)電阻器電位器的電路符號繞線電位器是將康銅絲或鎳鉻合金絲作繞線電位器是將康銅絲或鎳鉻合金絲作為電阻體，并把它繞在絕緣骨架上制成。為電阻體，并把它繞在絕緣骨架上制成。所用材料不同，電位器可分為繞線和非繞線兩種所用材料不同，電位器可分為繞線和非繞線兩種 應(yīng)用場合：應(yīng)用場合：分壓器、變阻器、分壓器、變阻器、儀器中調(diào)零和工作點儀器中調(diào)零和工作點繞線電位器繞線電位器優(yōu)點：優(yōu)點：接觸電阻小，精度高，接觸電阻小，精度高，溫度系數(shù)小，溫度系數(shù)小，缺點：缺點：分辨力差，分辨力差，阻值偏低，阻值偏低，高頻特性差。高頻

7、特性差。 電阻的阻值可以變的電阻器稱為可變電阻器，電阻的阻值可以變的電阻器稱為可變電阻器， 也稱也稱為電位器。為電位器。適用于阻值經(jīng)常調(diào)整且要求阻值穩(wěn)定可靠的場合。適用于阻值經(jīng)常調(diào)整且要求阻值穩(wěn)定可靠的場合。在電路原理圖中，用字母在電路原理圖中，用字母 “RP” “VR” “W”表示。表示。直接標注直接標注電位器的檢測：電位器的檢測：新電位在使用前，要進行引腳識別、標標阻值檢測、動觸點的平穩(wěn)度及開關(guān)好壞的檢測。新電位在使用前，要進行引腳識別、標標阻值檢測、動觸點的平穩(wěn)度及開關(guān)好壞的檢測。（1）電位器引腳的識別：電位器一般有三個或四個引腳）電位器引腳的識別：電位器一般有三個或四個引腳 a.動觸點

8、的確定：三個引腳中間的一個。動觸點的確定：三個引腳中間的一個。 用萬用表的兩表筆分別接在電位器的三個引腳的任意兩個，測其阻值，當(dāng)測得與標稱阻值用萬用表的兩表筆分別接在電位器的三個引腳的任意兩個，測其阻值，當(dāng)測得與標稱阻值相等，此時兩筆表所接引腳為固定引腳，剩余的一個為動觸點。相等，此時兩筆表所接引腳為固定引腳，剩余的一個為動觸點。 b.外殼接地引腳的確定：外殼接地引腳的確定： 用萬用表用萬用表R*1檔測量各引腳與外殼的阻值，當(dāng)阻值為零時，其萬用表所接就為外殼接地腳。檔測量各引腳與外殼的阻值，當(dāng)阻值為零時，其萬用表所接就為外殼接地腳。 c. 除上述三四個引腳外，還裝有另外兩個引腳，即開關(guān)引腳，這

9、兩個引腳一般裝在與轉(zhuǎn)軸相除上述三四個引腳外，還裝有另外兩個引腳，即開關(guān)引腳，這兩個引腳一般裝在與轉(zhuǎn)軸相對的位置上。對的位置上。電位器質(zhì)量的簡易判斷：（P45）1、轉(zhuǎn)動性能：轉(zhuǎn)動軸柄，檢查轉(zhuǎn)軸柄轉(zhuǎn)動是否靈活、平滑。若聽到電位器內(nèi)部觸點與電阻體有摩擦聲，說明電阻器有問題。2、開關(guān)性能：3、標稱值4、接觸性能電位器使用注意事項：1、在額定功率范圍內(nèi)使用，不得超載。2、電流流過高阻值電位器時產(chǎn)生的電壓降，不得超過電位器所允許的最大工作電壓。3、有接地焊接片的必須接地，以防外界干擾。4、選擇電位器必須按技術(shù)標準，安裝時必須牢固可靠。5、在印制電路板上安微調(diào)電位器，便于調(diào)節(jié)空間。6、應(yīng)避免在如SO2、NH

10、3、堿溶液、油脂等有害物質(zhì)的環(huán)境中使用電位器，以免引起原件、塑料或金屬材料的腐蝕。7、清除污垢后應(yīng)用無水酒精輕拭，不可用潤滑油。課后練習(xí)（P46） 第三節(jié)第三節(jié) 敏感電阻器敏感電阻器敏感電阻： 敏感電阻是指器件特性對溫度，電壓，濕度，光照，氣體， 磁場，壓力等作用敏感的電阻器。即當(dāng)這些變量發(fā)生變化時敏感電阻器的阻值就會隨著發(fā)生變化，呈現(xiàn)不同的阻值。 命名方法：命名方法：敏感電阻的命名由敏感電阻的命名由4 4部分組成：部分組成：第一部分：第一部分：M M敏感元件敏感元件 第二部分：類別：第二部分：類別： Z Z 正溫度系數(shù)熱敏電阻正溫度系數(shù)熱敏電阻 F F 負溫度系數(shù)熱敏電阻負溫度系數(shù)熱敏電阻

11、Y Y 壓敏電阻壓敏電阻 S S 濕敏電阻濕敏電阻 G G 光敏電阻光敏電阻 第三部分：用途和特征第三部分：用途和特征 （熱敏）（熱敏）1-1-普通用普通用 2- 2-穩(wěn)壓用穩(wěn)壓用 3- 3-微波測量用微波測量用4-4-旁熱式旁熱式 5- 5-測溫用測溫用 6- 6-控溫用控溫用7-7-消磁用消磁用 8- 8-線性用線性用 9- 9-恒溫用恒溫用 0-0-特殊用特殊用 （壓敏）（壓敏）W-W-穩(wěn)壓用穩(wěn)壓用 G-G-高壓保護用高壓保護用 P-P-高頻用高頻用N-N-高能用高能用 K-K-高可靠用高可靠用 L- L- 防雷用防雷用 H-H-滅弧用滅弧用 Z-Z-消噪用消噪用 B-B-補償用補償用C

12、- C- 消磁用消磁用 （光敏）（光敏）1,2,3-1,2,3-紫外線紫外線 4 4，5 5，6-6-可見光可見光7 7，8 8，9-9-紅外線紅外線 第四部分：第四部分： 序號序號例：例：MZ24(MZ24(正溫度系數(shù)、穩(wěn)壓用序號為正溫度系數(shù)、穩(wěn)壓用序號為4的熱敏電阻的熱敏電阻 ） 光敏電阻器：就是對光反應(yīng)敏感的電阻器，就是光敏電阻器：就是對光反應(yīng)敏感的電阻器，就是電阻率隨入射光的強弱（光子的多少）而變化的電電阻率隨入射光的強弱（光子的多少）而變化的電阻器，是根據(jù)半導(dǎo)體光電效應(yīng)原理制成的一種特殊阻器，是根據(jù)半導(dǎo)體光電效應(yīng)原理制成的一種特殊電阻。電阻。材料主要有材料主要有：硒、硫化鎘、硫化鋁、

13、砷化鎵、硅等。：硒、硫化鎘、硫化鋁、砷化鎵、硅等。受光照后，其阻值會變小，受光照后，其阻值會變小，無光時，電阻值很大。無光時，電阻值很大。符號：符號：主要參數(shù)的定義：主要參數(shù)的定義：（1 1）. .亮電阻：亮電阻： 在室溫和一定光照條件下得的穩(wěn)定電阻稱為亮電阻或亮阻。通常在在室溫和一定光照條件下得的穩(wěn)定電阻稱為亮電阻或亮阻。通常在幾千歐姆以下幾千歐姆以下 暗電阻：暗電阻： 在室溫和全暗條件下測得的穩(wěn)定電阻值被稱為暗電阻。通常在室溫和全暗條件下測得的穩(wěn)定電阻值被稱為暗電阻。通常1-100M 1-100M 之間之間（2 2）. .響應(yīng)時間：響應(yīng)時間： 它表示器件對光照反應(yīng)速度的大小。當(dāng)光敏電阻在它

14、表示器件對光照反應(yīng)速度的大小。當(dāng)光敏電阻在0 0上升到上升到100LX100LX時時電阻到達穩(wěn)定狀態(tài)的電阻到達穩(wěn)定狀態(tài)的63%63%所需的時間。也稱為慣性。所需的時間。也稱為慣性。 暗阻越大越好，亮阻越小越好。暗阻越大越好，亮阻越小越好。響應(yīng)時間越小越好，越小說明光敏響應(yīng)時間越小越好，越小說明光敏電阻器反應(yīng)迅速及動態(tài)特性好。電阻器反應(yīng)迅速及動態(tài)特性好。（3 3）. .額定功率額定功率 光敏電阻的亮電流與外電壓的乘積稱為光敏電阻器的額定功率。光敏電光敏電阻的亮電流與外電壓的乘積稱為光敏電阻器的額定功率。光敏電阻器的額定功率有阻器的額定功率有5-300mV5-300mV多種規(guī)格。多種規(guī)格。 （4

15、4）. .最大工作電壓最大工作電壓 光敏電阻在額定功率下，兩端允許承受的最高電壓。最大工作電壓一般光敏電阻在額定功率下，兩端允許承受的最高電壓。最大工作電壓一般在幾十伏至幾百伏。在幾十伏至幾百伏。（5 5）. .溫度系數(shù)：溫度系數(shù)： 溫度變化溫度變化1C,1C,亮電阻的相對變化亮電阻的相對變化 應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例：光敏電阻器的檢測：光敏電阻器的檢測： 根據(jù)光敏電阻的亮電阻阻值大小撥至合適的檔位（通常在根據(jù)光敏電阻的亮電阻阻值大小撥至合適的檔位（通常在20K或者或者200K 均可）均可） 測量時，可以先測量光敏電阻器在有光照射時的電阻值，測量時，可以先測量光敏電阻器在有光照射時的電阻值，然后用一塊

16、遮光的厚紙片將光敏電阻器覆蓋嚴密，若光敏電阻是然后用一塊遮光的厚紙片將光敏電阻器覆蓋嚴密，若光敏電阻是正常的，則就會因無光照而阻值劇增。正常的，則就會因無光照而阻值劇增。 若光敏電阻變質(zhì)或損壞，則阻值會變化很小或者不變。若光敏電阻變質(zhì)或損壞，則阻值會變化很小或者不變。在有光時，若測得光敏電阻阻值為零或無窮大，則判定該產(chǎn)品損在有光時，若測得光敏電阻阻值為零或無窮大，則判定該產(chǎn)品損壞。壞。光敏電阻特點：光敏電阻特點： 靈敏度高，體積小，重量輕，電性能穩(wěn)定，可交直流兩靈敏度高，體積小，重量輕，電性能穩(wěn)定，可交直流兩 用，價格便宜。用，價格便宜。應(yīng)用場合：應(yīng)用場合： 照相機閃光控制，室內(nèi)光線控制，電子

17、驗鈔機，電子光照相機閃光控制，室內(nèi)光線控制，電子驗鈔機，電子光 控玩具等?？赝婢叩?。NTC熱敏電阻熱敏電阻 NTC熱敏電阻熱敏電阻 NTC（負溫度系數(shù)熱敏電阻）是一種以過渡金屬氧化物為主要原材料，采用電子陶瓷工藝制成（負溫度系數(shù)熱敏電阻）是一種以過渡金屬氧化物為主要原材料，采用電子陶瓷工藝制成的熱敏半導(dǎo)體陶瓷組件。的熱敏半導(dǎo)體陶瓷組件。 熱敏電阻器的電路圖形符號電阻的阻值隨溫度電阻的阻值隨溫度的升高而降低的升高而降低 應(yīng)用場合：應(yīng)用場合：一般用在各種電子產(chǎn)品中的微波功率測量，溫度檢測，溫度補償、一般用在各種電子產(chǎn)品中的微波功率測量，溫度檢測，溫度補償、溫度控制，穩(wěn)壓溫度補償及換電源、開光電源，

18、溫度控制，穩(wěn)壓溫度補償及換電源、開光電源，UPS電源，電源， 各種各種電加熱器，電子節(jié)能燈，溫度控制電路，彩色顯像管、白熾燈及電加熱器，電子節(jié)能燈，溫度控制電路，彩色顯像管、白熾燈及其他照明燈具的燈絲保護電路中。其他照明燈具的燈絲保護電路中。 PTC（正溫度系數(shù)熱敏電阻）是一種在鈦酸鋇固溶體中摻入微量（正溫度系數(shù)熱敏電阻）是一種在鈦酸鋇固溶體中摻入微量稀土元素，用陶瓷工藝法制成組件體，再引出電極和導(dǎo)線，并用稀土元素，用陶瓷工藝法制成組件體，再引出電極和導(dǎo)線，并用樹脂密封而成的高技術(shù)半導(dǎo)體功能陶瓷材料電阻器。樹脂密封而成的高技術(shù)半導(dǎo)體功能陶瓷材料電阻器。PTC熱敏電阻熱敏電阻電阻的阻值隨溫度的升

19、高而成階躍式的增高電阻的阻值隨溫度的升高而成階躍式的增高應(yīng)用范圍：應(yīng)用范圍：廣廣泛應(yīng)用于工業(yè)電子設(shè)備、汽車及家用電器等產(chǎn)品中，達到自動消磁，泛應(yīng)用于工業(yè)電子設(shè)備、汽車及家用電器等產(chǎn)品中，達到自動消磁，過熱過流保護，恒溫加熱，溫度補償及延時等作用。過熱過流保護，恒溫加熱，溫度補償及延時等作用。（1 1）. .標稱阻值標稱阻值 指在環(huán)境溫度為指在環(huán)境溫度為25度時電阻的阻值。度時電阻的阻值。（2）.耗散常數(shù)：耗散常數(shù)：溫度每增加溫度每增加1度所耗散的功率，是電阻與外界環(huán)境熱交度所耗散的功率，是電阻與外界環(huán)境熱交換的量。換的量。 （3）.耗散常數(shù)：耗散常數(shù)：溫度每增加溫度每增加1度所耗散的功率，是電

20、阻與外界環(huán)境熱交度所耗散的功率，是電阻與外界環(huán)境熱交換的量。換的量。 （4）溫度系數(shù)：）溫度系數(shù)： 溫度變化溫度變化1度時電阻的相對變化量。度時電阻的相對變化量。（5）.時間常數(shù)：時間常數(shù)： 熱敏電阻在無功耗狀態(tài)下，環(huán)境溫度從一個溫度向另一個溫度突然轉(zhuǎn)熱敏電阻在無功耗狀態(tài)下，環(huán)境溫度從一個溫度向另一個溫度突然轉(zhuǎn)變時，電阻體溫度變化了這兩個特定溫度之差的變時，電阻體溫度變化了這兩個特定溫度之差的63.2%所用時間。所用時間。 熱敏電阻主要參數(shù)的定義：熱敏電阻主要參數(shù)的定義：熱敏電阻的檢測：熱敏電阻的檢測： 萬用表拔到歐姆檔（視標稱電阻值確定擋位）用鱷魚夾代替筆分別夾萬用表拔到歐姆檔（視標稱電阻值

21、確定擋位）用鱷魚夾代替筆分別夾住住熱敏電阻器的兩個引腳，然后用手捏住電阻器，觀察萬用表數(shù)，此時會熱敏電阻器的兩個引腳，然后用手捏住電阻器，觀察萬用表數(shù)，此時會看到顯示的數(shù)據(jù)隨著溫度的升高而改變?？吹斤@示的數(shù)據(jù)隨著溫度的升高而改變。 正溫度系數(shù)熱敏電阻值會變大，正溫度系數(shù)熱敏電阻值會變大， 負溫度系數(shù)熱敏電阻值會變小。負溫度系數(shù)熱敏電阻值會變小。 到達一定值時穩(wěn)定。到達一定值時穩(wěn)定。 （環(huán)境接近體溫，則不可行，可用開水電烙燈進行加熱。）（環(huán)境接近體溫，則不可行，可用開水電烙燈進行加熱。）利用半導(dǎo)體材料制成的一種特殊電阻，當(dāng)壓敏電阻兩端施加電壓達到某利用半導(dǎo)體材料制成的一種特殊電阻，當(dāng)壓敏電阻兩端施加電壓達到某一臨界值時，壓敏電阻的阻值就會急劇變小。一臨界值時，壓敏電阻的阻值就會急劇變小。符號符號壓敏電阻器的型號命名方法 壓敏電阻器的型號命名分為四部分 ：第一部第一部: :字母字母 “M” “M” 表示主稱為敏感電阻器。表示主稱為敏感電阻器。第二部第二部; ; 字母字母 “Y” “Y” 表示敏感電阻器為壓敏電阻器。表示敏感電阻器為壓敏電阻器。第三部：字母表示壓敏電阻器的用途的特征。第三部：字母表示壓敏電阻器的用途的特征。第四部：數(shù)字表示序號，