电容电阻电感资料.docx
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电容电阻电感资料
第一部分电阻
一、电阻器阻值标示方法
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两者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。
表示允许误差的文字符号
文字符号DFGJKM
允许偏差±0.5%±1%±2%±5%±10%±20%
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。
国外电阻大部分采用色标法。
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。
二、常用电阻器
1、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,主要做精密大功率电阻使用,缺点是高频性能差,时间常数大。
2、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。
主要如下:
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。
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。
在仪器仪表及通讯设备中大量采用。
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。
合成膜电阻
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。
由于其导电层呈现颗粒状结构,所以其噪声大,精度低,主要用他制造高压,高阻,小型电阻器。
金属玻璃铀电阻器
将金属粉和玻璃铀粉混合,采用丝网印刷法印在基板上。
耐潮湿,高温,温度系数小,主要应用于厚膜电路。
(表贴电阻绝大部分是这种,其中表贴只是种封装形式,并不特指此种电阻)。
3、实心碳质电阻器
用碳质颗粒壮导电物质、填料和粘合剂混合制成一个实体的电阻器。
特点:
价格低廉,但其阻值误差、噪声电压都大,稳定性差,目前较少用。
4、敏感电阻器
敏感电阻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。
敏感电阻的符号是在普通电阻的符号中加一斜线,并在旁标注敏感电阻的类型,如:
t.v等。
压敏电阻
主要有碳化硅和氧化锌压敏电阻,氧化锌具有更多的优良特性。
湿敏电阻
由感湿层,电极,绝缘体组成,湿敏电阻主要包括氯化锂湿敏电阻,碳湿敏电阻,氧化物湿敏电阻。
氯化锂湿敏电阻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。
碳湿敏电阻缺点为低温灵敏度低,阻值受温度影响大,由老化特性,较少使用。
氧化物湿敏电阻性能较优越,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。
光敏电阻
光敏电阻是电导率随着光量力的变化而变化的电子元件,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,这就是光电导效应。
热敏电阻
热敏电阻是敏感元件的一类,其电阻值会随着热敏电阻本体温度的变化呈现出阶跃性的变化,具有半导体特性.
热敏电阻按照温度系数的不同分为:
(1)正温度系数热敏电阻(简称PTC热敏电阻)
(2)负温度系数热敏电阻(简称NTC热敏电阻)
(1)PTC热敏电阻(PTCThermistor)
PTC是PositiveTemperatureCoefficient的缩写,意思是正的温度系数,泛指正温度系数很大的半导体材料或元器件.通常我们提到的PTC是指正温度系数热敏电阻,简称PTC热敏电阻.
PTC热敏电阻是一种典型具有温度敏感性的半导体电阻,超过一定的温度(居里温度)时,它的电阻值随着温度的升高呈阶跃性的增高.
NTC热敏电阻(NTCThermistor)
NTC是NegativeTemperatureCoefficient的缩写,意思是负的温度系数,泛指负温度系数很大的半导体材料或元器件.通常我们提到的NTC是指负温度系数热敏电阻,简称NTC热敏电阻.NTC热敏电阻是一种典型具有温度敏感性的半导体电阻,它的电阻值随着温度的升高呈阶跃性的减小.NTC热敏电阻是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物为主要材料,采用陶瓷工艺制造而成的.这些金属氧化物材料都具有半导体性质,因为在导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料.温度低时,这些氧化物材料的载流子(电子和孔穴)数目少,所以其电阻值较高;随着温度的升高,载流子数目增加,所以电阻值降低.
5、电位器
电位器是一种机电元件,他靠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
合成碳膜电位器
电阻体是用经过研磨的碳黑,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。
特点是分辩力高耐磨性好,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。
有机实心电位器
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。
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。
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。
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。
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。
特点是分辩力高、耐高温、温度系数小、动噪声小、平滑性好。
导电塑料电位器
用特殊工艺将DAP(邻苯二甲酸二稀丙脂)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、分辩力优异耐磨性好、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。
带开关的电位器
有旋转式开关电位器、推拉式开关电位器、推推开关式电位器
预调式电位器
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。
直滑式电位器
采用直滑方式改变电阻值。
双连电位器
有异轴双连电位器和同轴双连电位器
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
贴片电阻
片状电阻是金属玻璃铀电阻的一种形式,其电阻体是高可靠的钌系列玻璃铀材料经过高温烧结而成,电极采用银钯合金浆料。
典型尺寸:
3.2mm×1.6mm,2mm×1.25mm,1.6mm×0.8mm;
功耗:
0.031-0.250W
工作电压:
直流100V、200V
特点:
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。
按制造工艺分,分为厚薄片式和薄膜片式:
厚薄:
0.1Ω-10MΩ
薄膜:
220mΩ-330kΩ
排阻
排电阻或也叫集成电阻,由多个片式电阻排列而成。
排电阻适合多个电阻阻值相同,而且其中的一个引脚都连在电路的同一位置的场合。
排电阻比分立电阻体积小,安装方便,但价格也稍贵。
第二部分电容
电容既不产生也不消耗能量(理想),是储能元件。
电容器在电力系统中是提高功率因数的重要器件;在电子电路中是获得振荡、滤波、相移、旁路、耦合等作用的主要元件。
电容的分类
双电层电容器:
这种电容的电容量特别大,可以达到几百F(1F=106μF)。
因此这种电容可以做UPS的电池用,作用是储存电能。
纸介电容:
由两层正负锡箔电极和一层夹在锡箔中间的绝缘蜡纸组成,并拆叠成扁体长方形。
额定电压一般在63V~250V之间,容量较小,基本上是pF(皮法)数量级。
现代纸介电容由于采用了硬塑外壳和树脂密封包装,不易老化,又因为它们基本工作在低压区,且耐压值相对较高,所以损坏的可能性较小。
万一遭到电损坏,一般症状为电容外表发热。
瓷介电容:
在一块瓷片的两边涂上金属电极而成,普遍为扁圆形。
其电容量较小,都在pμF(皮微法)数量级。
又因为绝缘介质是较厚瓷片,所以额定电压一般在1~3kV左右,很难会被电损坏,一般只会出现机械破损。
在计算机系统中应用极少,每个电路板中分别只有2~4枚左右。
电解电容:
结构与纸介电容相似,不同的是作为电极的两种金属箔不同(所以在电解电容上有正负极之分,且一般只标明负极),两电极金属箔与纸介质卷成圆柱形后,装在盛有电解液的圆形铝桶中封闭起来。
因此,如若电容器漏电,就容易引起电解液发热,从而出现外壳鼓起或爆裂现象。
电解电容都是圆柱形,体积大而容量大,在电容器上所标明的参数一般有电容量、额定电压,以及最高工作温
度。
其中,耐压值一般在几伏特~几百伏特之间,容量一般在几微法~几千微法之间,最高工作温度一般为85℃~105℃。
指明电解电容的最高工作温度,就是针对其电解液受热后易膨胀这一特点的。
所以,电解电容出现外壳鼓起或爆裂,并非只有漏电才出现,工作环境温度过高同样也会出现。
钽电容其实都是电解电容。
电解电容特点一:
单位体积的电容量非常大,比其它种类的电容大几十到数百倍。
电解电容特点二:
额定的容量可以做到非常大,可以轻易做到几万μF甚至几F。
电解电容特点三:
因为电解电容的组成材料都是普通的工业材料,比如铝等等。
制造电解电容的设备也都是普通的工业设备,可以大规模生产,成本相对比较低。
贴片电容
电容的作用
1、滤波作用:
在电源电路中,整流电路将交流变成脉动的直流,而在整流电路之后接入一个较大容量的电解电容,利用其充放电特性,使整流后的脉动直流电压变成相对比较稳定的直流电压。
在实际中,为了防止电路各部分供电电压因负载变化而产生变化,所以在电源的输出端及负载的电源输入端一般接有数十至数百微法的电解电容.由于大容量的电解电容一般具有一定的电感,对高频及脉冲干扰信号不能有效地滤除,故在其两端并联了一只容量为0.001--0.lpF的电容,以滤除高频及脉冲干扰。
2、耦合作用:
作为两个电路之间的连接,允许交流信号通过并传输到下一级电路。
在低频信号的传递与放大过程中,为防止前后两级电路的静态工作点相互影响,常采用电容藕合.为了防止信号中低频分量损失过大,一般总采用容量较大的电解电容。
3、隔直通交:
电容器主要用于交流电路及脉冲电路中,在直流电路中电容器一般起隔断直流的作用。
4、旁路(去耦):
为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗通路。
5、通过电容接地的,容量较小,是抗干扰和电位隔离作用.
6、补尝功率因数:
在工业上使用的负载主要是电动机感性负载,要并电容这容性负载才能使电网平衡。
因为在电容上建立电压首先需要有个充电过程,随着充电过程,电容上的电压逐步提高,这样就会先有电流,后建立电压的过程,通常我们叫电流超前电压90度。
由于功率是电压乘以电流,当电压与电流不同时产生时,得到的乘积(功率)为0!
这就是无功。
就用电容来补偿电感产生的无功,这就是无功补偿的原理。
7、温度补偿:
针对其它元件对温度的适应性不够带来的影响,而进行补偿,改善电路的稳定性。
8、计时:
电容器与电阻器配合使用,确定电路的时间常数。
9、调谐:
对与频率相关的电路进行系统调谐,比如手机、收音机、电视机。
10、整流:
在预定的时间开或者关半闭导体开关元件。
11、储能:
储存电能,用于必须要的时候释放。
第三部分电感
1、电感器的标称方法有两种:
第一种为直标法,第二种为色标法
(1)直标法:
即将电感量直接印在电感器上
(2)色标法:
即用色环表示电感量,单位为mH,第一二位表示有效数字,第三位表示倍率,第四位为误差。
2、影响电感量大小的因素有:
(1)匝数:
膝包线的圈数,圈数越多,电感量越大
(2)横截面积:
膝包线的粗细,越粗电感量越大
(3)有无铁芯
3、感抗:
电感线圈对交流电呈现出一种特殊的阻碍作用。
感抗同容抗类似,电感器的感抗大小有两个因素,即电感量和频率感抗的计算公式:
X2=2∏FLX2为电感器的感抗,F为通过电感器交流电的频率,L为电感器的电感量。
4、额定电流是电感器的一个主要参数,额定电流是指电感器在正常工作时所允许通过的最大电流。
使用中,电感器的实际工作电流必须小于额定电流,否则电感线圈将会严重发热甚至烧毁。
5、品质因数:
标称为Q值,用字母“Q”表示。
Q值表示线圈的品质,Q值越高,说明电感线圈的功率损耗越小,效率越高。
6、电感在电路中的作用
基本作用:
滤波、振荡、延迟、陷波。
形象说法:
“通直流,阻交流”
在电子线路中,电感线圈对交流有限流作用,它与电阻器或电容器能组成高通或低通滤波器、移相电路及谐振电路等;变压器可以进行交流耦合、变压、变流和阻抗变换等。
由感抗XL=2πfL知,电感L越大,频率f越高,感抗就越大。
该电感器两端电压的大小与电感L成正比,还与电流变化速度△i/△t成正比,这关系也可用下式表示:
电感线圈也是一个储能元件,它以磁的形式储存电能,储存的电能大小可用下式表示:
WL=1/2Li2。
线圈电感量越大,流过越大,储存的电能也就越多。
7、电感量的计算
L=(k*μ0*μs*N2*S)/l
μ0为真空磁导率=4π*10(-7)。
(10的负七次方)
μs为线圈内部磁芯的相对磁导率,空心线圈时μs=1N2为线圈圈数的平方
S线圈的截面积,单位为平方米。
I线圈的长度,单位为米k系数,取决于线圈的半径(R)与长度(l)的比值。
计算出的电感量的单位为亨。
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