電阻器知識介紹

電阻器知識介紹

第1章電阻器

1.1固定電阻器

各種導(dǎo)電材料對通過的電流總呈現(xiàn)一定的阻礙作用，并將電流的能量轉(zhuǎn)換成熱能，這種阻礙作用稱為電阻。具有電阻性能的實體元件稱為電阻器。

1.1.1電阻器的電路符號和主要性能參數(shù)

1.電阻器的電路符號和單位

凡阻值固定不能調(diào)節(jié)的電阻器稱為固定電阻器。圖1.1.1(a)是我國國標(biāo)電阻器符號；圖1.1.1(b)是國外常用電阻器的符號；圖1.1.1(c)是標(biāo)有該電阻器額定功率的電阻器符號。電阻器單位有：Ω、kΩ、MΩ、GΩ、TΩ等1TΩ=1000GΩ；1GΩ=1000MΩ；1MΩ=1000kΩ；1kΩ=1000Ω。22．電阻器的主要性能指標(biāo)（1）標(biāo)稱阻值3

國家規(guī)定了一系列值作為電阻器的阻值標(biāo)準(zhǔn)，即標(biāo)稱阻值系列。其中E6、E12、E24如表1.1.1所示。標(biāo)稱值不連續(xù)分布，若將表中各數(shù)乘10n可得到不同的阻值的電阻器，如1.1×103為1.1kΩ電阻器。4（2）允許誤差允許誤差是指電阻器的標(biāo)稱值與實際阻值之差。在電阻器的生產(chǎn)過程中，由于技術(shù)原因?qū)嶋H電阻值與標(biāo)稱電阻值之間難免存在偏差，因而規(guī)定了一個允許誤差參數(shù)，也稱為精度。常用電阻器的允許誤差分別為±5%、±10%、±20%，對應(yīng)的精度等級分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級。5

（3）額定功率P額定功率是指在一定條件下，電阻器能長期連續(xù)負荷而不改變性能的允許功率。額定功率的大小也稱瓦（W）數(shù)的大小，如1/8W、1/4W，一般用在數(shù)字印在電阻器的表面上，如圖1.1.1(c)。1.1.2電阻器的型號及命名國產(chǎn)電阻器的型號由四個部分組成。如表1.1.2所示。例如RJ-71為精密金屬膜電阻，RXT-2為可調(diào)線饒電阻。RT-2為普通碳膜固定電阻器。

6表1.1.271.1.3電阻器的識別方法1．直接標(biāo)志法直接標(biāo)志法是指將電阻器的主要參數(shù)和技術(shù)性能指標(biāo)直接印制在電阻器表面上。直標(biāo)法中標(biāo)稱阻值是用阿拉伯?dāng)?shù)字和單位符號在電阻器的表面直接標(biāo)出。直標(biāo)法中誤差表示有直標(biāo)誤差和羅馬文字誤差。直標(biāo)誤差就是用百分?jǐn)?shù)表示允許誤差，如圖1.1.2(a)所示。羅馬文字誤差就是用羅馬文字表示允許誤差，用“Ⅰ”、“Ⅱ”、“Ⅲ”表示誤差等級?！阿瘛北硎尽啊?%”，“Ⅱ”表示“±10%”，“Ⅲ”表示“±20%”，如圖1.1.2(b)所示。82．文字符號法文字符號法是用字母和數(shù)字符號有規(guī)律的組合來表示標(biāo)稱電阻值。允許誤差也用文字符號表示。其規(guī)律是：符號位（?、K、M、G、T）表示電阻值的數(shù)量級別，符號前面的數(shù)字表示電阻值整數(shù)部分的大小，符號后面的數(shù)字表示小數(shù)點后面的數(shù)值。表示允許誤差的符號如表1.1.3所示。表1.1.3表示允許誤差的文字符號93．色環(huán)標(biāo)志法

（1）四色環(huán)電阻普通電阻器大多為四色環(huán)電阻。其最靠近電阻器一端的第一條色環(huán)的顏色表示第一位有效數(shù)字；第二條色環(huán)的顏色表示第二位有效數(shù)字；第三條色環(huán)的顏色表示倍乘率；第四條色環(huán)的顏色表示允許誤差。如表1.1.4所示。

（2）五色環(huán)電阻精密電阻器大多為五色環(huán)電阻。其中第一、第二、第三條色環(huán)代表示第一、第二、第三位有效數(shù)字，第四條表示倍乘率，第五條表示允許誤差，如圖1.1.3所示。1011電阻的定義電阻是最常用最基本的電子元件之一，利用電阻對電能的吸收作用，可使電路中各個元件按需要分配電能，穩(wěn)定和調(diào)節(jié)電路的電流和電壓。在物理學(xué)中，用電阻來表示導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小。導(dǎo)體的電阻越大，表示導(dǎo)體對電流的阻礙作用越大。不同的導(dǎo)體，電阻一般不同，電阻元件的電阻值大小還與溫度有關(guān)。12電阻的分類固定電阻、可調(diào)電阻、特種電阻(敏感電阻)2.按制造材料碳膜電阻、金屬膜電阻、線繞電阻，無感電阻，薄膜電阻等3.按安裝方式插件電阻、貼片電阻4.按功能分負載電阻，采樣電阻，分流電阻，保護電阻等13可調(diào)電阻固定電阻光敏電阻壓敏電阻線繞電阻14兩端電阻色環(huán)顏色

15色環(huán)識別

16數(shù)碼法用三位數(shù)字表示元件的標(biāo)稱值。從左至右，前兩位表示有效數(shù)位，第三位表示10^n(n=0～8)。當(dāng)n=9時為特例，表示10^(-1)。而標(biāo)志是0或000的電阻器，表示是跳線，阻值為0Ωeg:471=470Ω105=1M2R2=2.2Ω塑料電阻器的103表示10*10^3=10k。片狀電阻多用數(shù)碼法標(biāo)示，17

例：紅紫橙金27×103（1±5%）?＝27（1±5%）K?棕黑紅銀10×102（1±10%）?＝1（1±10%）K?白紫藍銀綠976×10-2(1±0.5%）?＝9.76（1±0.5%）?1.1.4常用固定電阻器及特點1．常用固定電阻器（1）碳膜電阻器（RT）碳膜電阻器穩(wěn)定性好，電壓的改變對阻值影響很小。其阻值范圍大，可以制作成幾歐姆的低阻值電阻，也可以制作成幾十兆歐的高阻值電阻。而且碳膜電阻制作成本低，價格便宜，但精度不夠高。圖1.1.4某碳膜電阻

18（2）金屬膜電阻器（RJ）金屬膜電阻器是在磁棒或瓷管表面用真空蒸發(fā)或燒滲法制成金屬膜，如鎳鉻合金膜和金鉑合金膜等。金屬膜電阻器體積更小，除具有碳膜電阻器的特征外，它比碳膜電阻器的精度更高，穩(wěn)定性更好，噪音更低，阻值范圍更寬，耐熱性能超過碳膜電阻器。但制作成本高，價格較貴。實物如圖1.1.5。(3)金屬氧化膜電阻器（RY）

19(4)線繞電阻器（RX）線繞電阻是用電阻系數(shù)較大的錳銅合金電阻絲或鎳鉻合金電阻絲繞在陶瓷管上制成的。其外層涂有耐熱的絕緣層，可分為固定式和可調(diào)式兩種。線繞電阻器的特點是精度高，噪音小，功率大，可承受3至100W的額定功率。它耐高溫，可在150℃的高溫下工作。但其體積大阻值不高。實物如圖1.1,7。水泥電阻器也屬于一種繞線電阻器。實物如圖1.1.8。圖1.1,7某線繞電阻20(5)玻璃釉膜電阻器（RI）玻璃釉膜電阻器是在磁棒上涂覆一層金屬和玻璃釉的混和物而制成。它有絕緣耐壓高、溫度系數(shù)小、噪聲系數(shù)小、耐酸堿、耐潮濕、耐高溫及穩(wěn)定性可靠等特點。實物如圖1.1.9。

2．排電阻器（RI）

排電阻器簡稱排阻，是將多個電阻器集中封裝在一起組合制成的。排阻具有裝配方便、安裝密度高等優(yōu)點。

排阻通常都有一個公共端，在封裝表面用一個小白點表示。排阻的顏色通常為黑色或黃色。圖1.1.10為某排電阻器實物圖。圖1.1.10某排電阻器實物圖21排阻可分為SIP排阻、DIP排阻和SMD排阻。SIP排阻即為傳統(tǒng)的直插式排阻，依照線路設(shè)計的不同，一般分為A、B、C、D、E、F、G、H、I等類型；DIP排阻即雙列直插式排阻。SMD排阻即貼片式排阻。SMD排阻安裝體積小，目前已在多數(shù)電路中取代了SIP排阻。常用的SMD排阻有8P4R(8引腳4電阻)和10P8R(10引腳8電阻)兩種規(guī)格。SMD排阻電路原理如圖1.1.11所示。排阻的阻值與內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)通?？梢詮男吞柹献R別出來，其型號標(biāo)示如圖1.1.12所示。型號中的第一字母為內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)代碼，代碼與電路內(nèi)部結(jié)構(gòu)的對應(yīng)關(guān)系見圖1.1.13。22

圖1.1.11SMD排阻電路原理圖(a)10P8RL型(b)8P4R型(c)10P8RT型23圖1.1.12排阻型號表示方法及含義24(a)結(jié)構(gòu)代碼A內(nèi)部等效電路(b)結(jié)構(gòu)代碼B內(nèi)部等效電路(c)結(jié)構(gòu)代碼C內(nèi)部等效電路(d)結(jié)構(gòu)代碼D內(nèi)部等效電路25(e)結(jié)構(gòu)代碼E內(nèi)部等效電路(f)結(jié)構(gòu)代碼F內(nèi)部等效電路(g)結(jié)構(gòu)代碼G內(nèi)部等效電路(h)結(jié)構(gòu)代碼H內(nèi)部等效電路26

(i)結(jié)構(gòu)代碼I內(nèi)部等效電路圖1.1.13排阻代碼與內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)的對應(yīng)關(guān)系圖

排阻的阻值通常用三位數(shù)字表示，標(biāo)注在電阻體表面。在三位數(shù)字中，從左至右的第一、第二位為有效數(shù)字，第三位表示前兩位數(shù)字乘10的N次方(單位為Ω)。如果阻值中有小數(shù)點，則用“R”表示，并占一位有效數(shù)字。例如：標(biāo)示為“103”的阻值為10×103=10(kΩ)；表示為“0”或“000”的排阻阻值為0Ω，這種排阻實際上是跳線(短路線)。27一些精密排阻采用四位數(shù)字加一個字母的標(biāo)示方法(或者只有四位數(shù)字)。前三位數(shù)字分別表示阻值的百位、十位、個位數(shù)字，第四位數(shù)字表示前面三個數(shù)字乘10的N次方，單位為歐姆；數(shù)字后面的第一個英文字母代表誤差(J=±5％、G=±2％、F=±1％、D=±0.25％、B=±0.1％、A或W=±0.05％、Q=±0.02％、T=±0.01％、V=±0.005％)。如標(biāo)示為“2341”的排阻的阻值為234×10=2340(Ω)=2.34(kΩ)。有的排阻有兩種阻值，在其表面會標(biāo)注這兩種電阻值，如220Ω／330Ω。所以SIP排阻有方向性，使用時要小心。通常，SMD排阻是沒有極性的，不過有些類型的SMD排阻由于內(nèi)部電路連接方式不同，在應(yīng)用時還是需要注意引出腳的排列方向和順序的。如10P8R型的SMD排阻，因其①、⑤、⑥、⑩引腳內(nèi)部連接不同，有L和T兩種類型。L型的①、⑥腳相通，T型的⑤、⑩腳相通，分別見圖1.1.11(a)、(c)。因此，在使用SMD排阻時，應(yīng)首先確認該排阻表面是否有①腳的標(biāo)注后再使用。281.1.5固定電阻器的測量與代換1．電阻器的測量萬用表測量電阻器方法和步驟：（1）檢查表針。檢查在萬用表量表棒未短接時，指針是否在零位。如不在零位，旋轉(zhuǎn)機械調(diào)零旋鈕，將指針調(diào)至零位，這種方法一般稱為機械調(diào)零。（2）選擇倍率檔。（3）電阻檔調(diào)零（又稱電氣調(diào)零）。方法是：把萬用表兩表棒短接，看指針是否在表盤右邊的零位。如有偏差，可用手轉(zhuǎn)動電阻檔調(diào)零旋鈕，將指針調(diào)到零位。注意，在測量電阻時，每換一次倍率檔后，都必須重新電氣調(diào)零一次。（4）測量電阻。讀出指針?biāo)傅臄?shù)值乘以所選擇的倍乘檔的倍乘數(shù)，即為被測電阻的阻值。2．電阻器的代換電阻損壞需要更換時應(yīng)盡可能選用原規(guī)格型號的電阻器。此時，可以用以下方法進行代換。29（1）相同種類電阻器在標(biāo)稱值相同時，功率大的電阻器可代換功率小的電阻器（2）相同種類電阻器的串、并代換法。（3）其他種類及規(guī)格的代換。代換時，要考慮性能與價格。1.2可變電阻器可變電阻器是指其阻值在規(guī)定的范圍內(nèi)可任意調(diào)節(jié)的變阻器，它的作用是改變電路中電壓、電流的大小?？勺冸娮杵骺梢苑譃榘肟烧{(diào)電阻器和電位器兩類。半可調(diào)電阻器又稱微調(diào)電阻器，它是指電阻值雖然可以調(diào)節(jié)，但在使用時經(jīng)常固定在某一阻值上的電阻器。電位器是在一定范圍內(nèi)阻值連續(xù)可變的一種電阻器?？勺冸娮杵鞯碾娐贩柸鐖D1.2.1。301.2.1常用電位器實物圖、結(jié)構(gòu)特點及應(yīng)用1．合成碳膜電位器其電阻體是用碳膜、石墨、石英粉和有機粉合劑等配成一種懸浮液，涂在玻璃釉纖維板或膠紙上制作而成。優(yōu)點為：阻值范圍寬、分辨率高、能制成各種類型的電位器、壽命長、價格低、型號多。缺點為：功率不太高、耐高溫性、耐濕性差、阻值低的電位器不容易制作。實物如圖1.2.2。2．有機實芯電位器它是用加熱塑壓的方法，將有機電阻粉壓在絕緣體的凹槽內(nèi)。具有耐熱性好、功率大、可靠性高、耐磨性好的優(yōu)點。但溫度系數(shù)大、動噪聲大、耐潮性能差、制造工藝復(fù)雜、阻值精度較差。實物如圖1.2.3。

313．金屬膜電位器金屬膜電位器是由金屬合成膜、金屬氧化膜、金屬合金膜和氧化鉭膜等幾種材料經(jīng)過真空技術(shù)，沉積在陶瓷基體上而制作的。優(yōu)點：耐熱性好、分辨率高、分布電感和分布電容小、噪聲電動勢很低。缺點：耐磨性不好、阻值范圍小。實物如圖1.2.4。圖1.2.4某金屬膜電位器324．繞線電位器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。繞線電位器優(yōu)點：接觸電阻小、精度高、溫度系數(shù)小。缺點：分辨率差、阻值偏低、高頻特性差。實物如圖1.2.5。5．?dāng)?shù)字電位器數(shù)字電位器取消了活動件，是一個半導(dǎo)體集成電路。優(yōu)點為：調(diào)節(jié)精度高、沒有噪聲、有極長的工作壽命、無機械磨損、數(shù)據(jù)可讀寫、具有配置寄存器和數(shù)據(jù)寄存器、多電平量存儲功能、特別適合于音頻系統(tǒng)、易于軟件控制、體積小、易于裝配。實物如圖1.2.6。

331.2.2電位器的主要參數(shù)1．標(biāo)稱阻值、零位電阻和額定功率電位器上標(biāo)注的阻值稱標(biāo)稱阻值，即電位器兩定片端之間的阻值；零位電阻指電位器的最小阻值，即動片端與任一定片端之間最小阻值；電位器額定功率指在交、直流電路中，當(dāng)大氣壓為87至107kPa，在規(guī)定的額定溫度下長期連續(xù)負荷所允許消耗的最大功率。2．電位器的阻值變化特性阻值變化特性是指電位器的阻值隨活動觸點移動的長度或轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的角度變化的關(guān)系，即阻值輸出函數(shù)特性。常用有三種，阻值變化特性曲線如圖1.2.7。

（1）指數(shù)式（Z型）指數(shù)式電位器的阻值變化與動觸點位置的變化成指數(shù)關(guān)系。

（2）對數(shù)式（D型）對數(shù)式電位器的阻值變化與動觸點位置的變化成對數(shù)關(guān)系。

（3）線性式（X型）線性式電位器的阻值變化與動觸點位置的變化成線性關(guān)系。

34353．電位器的分辨率電位器的分辨率也稱分辨力，對線繞電位器來講，當(dāng)動接點每移動一圈時，輸出電壓的變化量與輸出電壓的比值為分辨率。直線式線繞電位器的理論分辨率為繞線總匝數(shù)的倒數(shù)，并以百分?jǐn)?shù)表示。4．電位器的動噪聲當(dāng)電位器在外加電壓作用下，其動接觸點在電阻體上滑動時，產(chǎn)生的電噪聲稱為電位器的動噪聲。1.2.3電位器的結(jié)構(gòu)和種類1．電位器的結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)如圖1.2.8,它由外殼、電阻體、滑動片、轉(zhuǎn)動軸和焊接片組成。當(dāng)滑動片接近引出端①時，①和②端阻值接近于零，隨著旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，阻值慢慢增加，在滑動片轉(zhuǎn)到③時，其阻值即為電位器的標(biāo)稱值。

362．電位器的種類電位器按調(diào)節(jié)機構(gòu)的運動方式分為旋轉(zhuǎn)式和直滑式電位器；按聯(lián)數(shù)分為單聯(lián)式和雙聯(lián)式電位器；按有無開關(guān)分為無開關(guān)和有開關(guān)兩種；按輸出函數(shù)特性分為線性式、對數(shù)式和指數(shù)式。部分實物如下圖。雙聯(lián)式單聯(lián)式有開關(guān)直滑式部分電位器實物圖371.2.4電位器的檢測如下圖①、③端可測出該電位器的標(biāo)稱值。測①、②端或②、③端，轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)軸，觀察表盤指針是否在連續(xù)、均勻地移動。如果發(fā)現(xiàn)有斷續(xù)或跳動現(xiàn)象，則說明該電位器存在接觸不良和阻值變化不勻問題。在轉(zhuǎn)動的起點和終點，應(yīng)能測得①、②端或②、③端的標(biāo)稱電阻和零位電阻。然后測量電位器各端子與金屬外殼及旋轉(zhuǎn)軸之間的絕緣電阻，看其絕緣電阻是否足夠大（正常接近無窮大）。對于開關(guān)電位器，還要測量電位器開關(guān)是否起作用，接觸是否良好。381.3敏感電阻器1.3.1熱敏電阻器1．熱敏電阻器的符號和主要參數(shù)

（1）熱敏電阻的符號熱敏電阻器是用熱敏半導(dǎo)體材料經(jīng)一定燒結(jié)工藝制成的。熱敏電阻器有正、負溫度系數(shù)型之分。正溫度系數(shù)型電阻器（用字母PTC表示）指隨著溫度的升高，阻值增大；負溫度系數(shù)型電阻器（用字母NTC表示）指隨著溫度的升高，阻值反而下降。圖1.3.1為熱敏電阻器符號和實物。符號某實物39

（2）熱敏電阻的主要參數(shù)①標(biāo)稱阻值：指電阻器在常溫20℃時的阻值。②溫度系數(shù)：指溫度每變化1℃時的阻值變化率（%/℃）。2．熱敏電阻器的應(yīng)用熱敏電阻器常用作溫度補償、過熱保護、穩(wěn)壓及發(fā)熱源的定溫控制等。圖1.3.2是PTC型正溫度系數(shù)熱敏電阻在彩電消磁電路中的應(yīng)用。圖中熱敏電阻與消磁線圈串聯(lián)，在開機瞬間，因常溫下熱敏電阻阻值很小，其提供消磁電流，對顯像管進行消磁。

熱敏電阻流過消磁電流的時刻，大電流使其溫度迅速升高，阻值急劇增大，終止消磁線圈中的電流，完成消磁任務(wù)，隨后彩電正常工作。故稱此處的PTC電阻為消磁電阻。40

3．熱敏電阻器的檢測首先測量熱敏電阻器常溫（約20℃）下的阻值，正常阻值應(yīng)接近其標(biāo)稱阻值。然后用通電的電烙鐵靠近熱敏電阻，加熱升高溫度，若此時阻值變大為正溫度系數(shù)熱敏電阻。若阻值變小為負溫度系數(shù)熱敏電阻。若阻值仍然不變，則熱敏電阻已壞。1.3.2壓敏電阻器1．壓敏電阻器的符號和主要參數(shù)

（1）壓敏電阻的符號

壓敏電阻器使用氧化鋅作為主要材料制成的半導(dǎo)體陶瓷器件。在一定溫度和一定的電壓范圍內(nèi)，當(dāng)外界電壓增大時，阻值減?。划?dāng)外界電壓減小時，其阻值反而增大。圖1.3.3為壓敏電阻器符號和實物。符號某實物圖41

（2）壓敏電阻的主要參數(shù)①壓敏電壓：指壓敏電阻在規(guī)定電流下的擊穿電壓。當(dāng)壓敏電阻兩端電壓升高到壓敏電壓時，其阻值急劇減小。壓敏電壓又稱標(biāo)稱電壓或臨界電壓，閥值電壓。應(yīng)用中，壓敏電壓指加在壓敏電阻兩端的交流電壓峰值或直流電壓值。②流通容量：指壓敏電阻能承受的最大電流量。。用萬用表測量壓敏電阻的阻值，其正常阻值應(yīng)大于100kΩ，又不可能是無窮大。

2．壓敏電阻器的應(yīng)用壓敏電阻器在電子線路中可用于開關(guān)電路、過壓保護、消噪電路、滅火花電路和吸收回路。圖1.3.4為具有壓敏電阻保護的電子線路，圖中選用的壓敏電阻標(biāo)稱電壓為311V，浪涌電流為80A。42

220V電源電壓正常時，浪涌峰值電壓為220×1.414≈311V，電器正常工作，此時壓敏電阻器的阻值為幾兆歐。假如某種原因使輸入電壓高于311V時，壓敏電阻阻值就很快降低，電流急劇增大，達到2A時就迅速熔斷保險絲。從而保護了家用電器。

43

1.3.3熔斷