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电阻系列
电阻系列
一、概述
电阻的英文名称为resistance,通常缩写为R,它是导体一种基本性质,与导体的尺寸、材料、温度有关。
欧姆定律指出电压电流和电阻三者之间的关系为I=U/R,亦即R=U/I。
电阻的基本单位是欧姆,用希腊字母“Ω”来表示。
电阻的单位欧姆有这样的定义:
导体上加上一伏特电压时,产生一安培电流所对应的阻值。
电阻的主要职能就是阻碍电流流过。
事实上,“电阻”说的是一种性质,而通常在电子产品中所指的电阻,是指电阻器这样一种元件。
师傅对徒弟说:
“找一个100欧的电阻来!
”,指的就是一个“电阻值”为100欧姆的电阻器,欧姆常简称为欧。
表示电阻阻值的常用单位还有千欧(kΩ),兆欧(MΩ)。
电阻器是电气、电子设备中用得最多的基本元件之一。
主要用于控制和调节电路中的电流和电压,或用作消耗电能的负载。
二、分类
电阻器有不同的分类方法。
按材料分,有碳膜电阻、水泥电阻、金属膜电阻和线绕电阻等不同类型;按功率分,有
、
、
、
、1W、2W等额定功率的电阻;按电阻值的精确度分,有精确度为±5%、±10%、±20%等的普通电阻,还有精确度为±0.1%、±0.2%、±0.5%、±l%和±2%等的精密电阻。
电阻的类别可以通过外观的标记识别。
电阻器的种类有很多,通常分为三大类:
固定电阻,可变电阻,特种电阻。
在电子产品中,以固定电阻应用最多。
而固定电阻以其制造材料又可分为好多类,但常用、常见的有RT型碳膜电阻、RJ型金属膜电阻、RX型线绕电阻,还有近年来开始广泛应用的片状电阻。
型号命名很有规律,第一个字母R代表电阻;第二个字母的意义是:
T-碳膜,J-金属,X-线绕,这些符号是汉语拼音的第一个字母。
在国产老式的电子产品中,常可以看到外表涂覆绿漆的电阻,那就是RT型的。
而红颜色的电阻,是RJ型的。
一般老式电子产品中,以绿色的电阻居多。
为什么呢?
这涉及到产品成本的问题,因为金属膜电阻虽然精度高、温度特性好,但制造成本也高,而碳膜电阻特别价廉,而且能满足民用产品要求。
电阻器当然也有功率之分。
常见的是1/8瓦的“色环碳膜电阻”,它是电子产品和电子制作中用的最多的。
当然在一些微型产品中,会用到1/16瓦的电阻,它的个头小多了。
再者就是微型片状电阻,它是贴片元件家族的一员,以前多见于进口微型产品中,现在电子爱好者也可以买到了国产产品用来制作小型电子装置。
三、系统介绍
1.固定电阻
(1)符号
(2)电阻器型号命名方法
电阻器的型号命名方法根据GB2471-81,见表B301。
表B301电阻器型号的命名方法
第一部分:
主称
第二部分:
材料
第三部分:
特征
第四部分:
序号
符号
意义
符号
意义
符号
电阻器
电位器
R
W
电阻器
电位器
T
碳膜
1
普通
普通
对主称、材料相同,仅性能指标尺寸大小有区别,但基本不影响互换使用的产品,给同一序号;若性能指标、尺寸大小明显影响互换时,则在序号后面用大写字母作为区别代号。
H
合成膜
2
普通
普通
S
有机实芯
3
超高频
—
N
无机实芯
4
高阻
—
J
金属膜
5
高温
—
Y
氧化膜
6
—
—
C
沉积膜
7
精密
精密
I
玻璃釉膜
8
高压
特殊函数
P
硼酸膜
9
特殊
特殊
U
硅酸膜
G
高功率
—
X
线绕
T
可调
—
M
压敏
W
—
微调
G
光敏
D
—
多圈
R
热敏
B
温度补偿用
—
C
温度测量用
—
P
旁热式
—
W
稳压式
—
Z
正温度系数
—
(3)电阻值的标识
例如:
按部颁标准规定,电阻值的标称值应为表B302所列数字的10n倍,其中,n为正整数、负整数或零。
精密金属膜电阻器
RJ73
第四部分:
序号
第三部分:
类别(精密)
第二部分:
材料(金属膜)
第一部分:
主称(电阻器)
表B302电阻器(电位器、电容器)标称系列及误差表
系列
允许误差
电阻器的标称值
E24
Ⅰ级(±5%)
1.01.11.21.31.51.61.82.02.22.42.73.03.33.63.94.34.75.15.66.26.87.58.29.1
E12
Ⅱ级(±10%)
1.0 1.2 1.5 1.8 2.2 2.7 3.3 3.9 4.7 5.6 6.8 8.2
E6
Ⅲ级(±20%)
1.0 1.5 2.2 3.3 4.7 6.8
多圈线绕电位器
WXD3
序号
多圈
线绕
电位器
电阻的阻值和允许偏差的标注方法有直标法、色标法和文字符号法。
①直标法
将电阻的阻值和误差直接用数字和字母印在电阻上(无误差标示为允许误差±20%)。
也有厂家采用习惯标记法,如:
3Ω3Ⅰ表示电阻值为3.3W、允许误差为±5%
1K8表示电阻值为1.8KW、允许误差为±20%
5M1Ⅱ表示电阻值为5.1MW、允许误差为±10%
②色标法
将不同颜色的色环涂在电阻器(或电容器)上来表示电阻(电容器)的标称值及允许误差,各种颜色所对应的数值见表B303。
固定电阻器色环标志读数识别规则如图T301所示。
表B303电阻器色标符号意义
颜色
有效数字第一位数
有效数字第二位数
倍乘数
允许误差
棕
1
1
101
±1
红
2
2
102
±2
橙
3
3
103
—
黄
4
4
104
—
绿
5
5
105
±0.5
蓝
6
6
106
±0.2
紫
7
7
107
±0.1
灰
8
8
108
—
白
9
9
109
—
黑
0
0
100
—
金
—
—
10-1
±5
银
—
—
10-2
±10
无色
—
—
—
±20
例如:
红红棕金表示220Ω±5%
黄紫橙银表示47kΩ±10%
棕紫绿金棕表示17.5Ω±1%
③文字符号法
例如:
3M3K3M3表示3.3MΩ,K表示允许偏差为±10%。
允许偏差与字母的对应关系见表B304。
(4)电阻器额定功率的识别
电阻器的额定功率指电阻器在直流或交流电路中,长期连续工作所允许消耗的最大功率。
有两种标志方法:
2W以上的电阻,直接用数字印在电阻体上;2W以下的电阻,以自身体积大小来表示功率。
在电路图上表示电阻功率时,采用如图T302符号:
(5)电阻(电容)器偏差标志符号表
表B304电阻(电容)器偏差标志符号表
允许偏差
标志符号
允许偏差
标志符号
允许偏差
标志符号
±0.001
E
±0.1
B
±10
K
±0.002
Z
±0.2
C
±20
M
±0.005
Y
±0.5
D
±30
N
±0.01
H
±1
F
±0.02
U
±2
G
±0.05
W
±5
J
2.可变电阻器
(1)符号
(2)功能简介
可变式电阻器一般称为电位器,从形状上分有圆柱形、长方体形等多种形状;从结构上分有直滑式、旋转式、带开关式、带紧锁装置式、多连式、多圈式、微调式和无接触式等多种形式;从材料上分有碳膜、合成膜、有机导电体、金属玻璃釉和合金电阻丝等多种电阻体材料。
碳膜电位器是较常用的一种。
电位器在旋转时,其相应的阻值依旋转角度而变化。
变化规律有三种不同形式,参见图T303
X型为直线型,其阻值按角度均匀变化。
它适于作分压、调节电流等用。
如在电视机中作场频调整。
Z型为指数型,其阻值按旋转角度依指数关系变化(阻值变化开始缓慢,以后变快),它普遍使用在音量调节电路里。
由于人耳对声音响度的听觉特性是接近于对数关系的,当音量从零开始逐渐变大的一段过程中,人耳对音量变化的听觉最灵敏,当音量大到一定程度后,人耳听觉逐渐变迟钝。
所以音量调整一般采用指数式电位器,使声音变化听起来显得平稳、舒适。
D型为对数型,其阻值按旋转角度依对数关系变化(即阻值变化开始快,以后缓慢),这种方式多用于仪器设备的特殊调节。
在电视机中采用这种电位器调整黑白对比度,可使对比度更加适宜。
电路中进行一般调节时,采用价格低廉的碳膜电位器;在进行精确调节时,宜采用多圈电位器或精密电位器。
3.光敏电阻
(1)符号
光敏电阻是一种电阻值随外界光照强弱(明暗)变化而变化的元件,光越强阻值越小,光越弱阻值越大。
如果把光敏电阻的两个引脚接在万用表的表笔上,用万用表的R×1k挡测量在不同的光照下光敏电阻的阻值:
将光敏电阻从较暗的抽屉里移到阳光下或灯光上,万用表读数将会发生变化。
在完全黑暗处,光敏电阻的阻值可达几兆欧以上(万用表指示电阻为无穷大,即指针不动),而在较强光线下,阻值可降到几千欧甚至1千欧以下。
利用这一特性,可以制作各种光控的小电路来。
事实上街边的路灯大多是用光控开关自动控制的,其中一个重要的元器件就是光敏电阻(或者是光敏三级管,一种功能相似的带放大作用的半导体元件)。
光敏电阻是在陶瓷基座上沉积一层硫化镉(CdS)膜后制成的,实际上也是一种半导体元件。
住宅或公寓里声控楼道灯在白天不会点亮,也是因为光敏电阻在起作用。
我们可以用它制作电子报晓鸡,清晨天亮时喔喔叫。
(2)特性与参数
主要有CdS元件、CdSe元件和PbS元件。
它们的电阻率对某段波长的照度变化很敏感,当照度增加时,电阻率急剧减小,并在一定条件下,照度和电阻率可呈现线性关系。
在完全无光照时,光敏电阻也会呈现一定的电阻值,称为暗电阻,而光照时的电阻称为光电阻。
对CdS光敏电阻,暗电阻约几兆欧姆,而光电阻可小到几百欧姆。
光敏电阻的温度系数和照度有关,强光照射条件下为正,弱光照射条件下为负。
在上述三种光敏电阻中,以CdS光敏电阻应用最广。
它可以工作在交流状态,对可见光敏感,输出信号较大,价格便宜,抗噪声能力比光敏二极管强,但响应速度较慢。
表B315列出了几种CdS光敏电阻的参数,其中峰值波长指光谱响应中最敏感的波长值;响应时间指光敏电阻两端加电压后,从受光照开始,电阻中的光电流从0增加到正常电流值的63%所经历的时间t,遮光后,光电流从正常值衰减到37%时所经历的时间tf。
当选用CdS作开关元件时,应注意它的允许功耗和响应速度能否满足要求。
表B315几种CdS光敏电阻的参数
参数
型号
光谱响应
范围mm
峰值波长
mm
允许功耗
mW
最高工
作电压
V
响应时间
光电特性
电阻温度系数%/℃
-20~60℃
tms
tfms
暗电阻
MΩ
光电阻
Kω(100lx)
UR-74A
0.4~0.8
0.54
50
100
40
30
1
0.7~1.2
-0.2
UR-74B
0.4~0.8
0.54
30
50
20
15
10
1.2~4
-0.2
UR-74C
0.5~0.9
0.57
50
100
6
4
100
0.5~2
-0.5
4.最灵敏的感温元件--热敏电阻
半导体热敏电阻是利用半导体材料的热敏特性工作的半导体电阻。
它是用对温度变化极为敏感的半导体材料制成的,其阻值随温度变化发生极明显的变化。
热敏电阻主要用在温度测量、温度控制、温度补偿、自动增益调整、微波功率测量、火灾报警、红外探测及稳压、稳幅等方面,是自动控制设备中的重要元件。
热敏电阻按其结构分为直热式和旁热式两大类。
直热敏式热敏电阻一般是用锰、镁、钴、镍铁等金属氧化物粉料挤压成杆状、片状、垫圈状或珠状的电阻体,经1000°C至1500°C高温烧结后,再烧制附银电极,焊接引线而成。
加热电流直接通过电阻体。
旁热式热敏电阻由电阻体和加热器构成。
电阻体旁装有金属丝绕制的加热器(加热线圈),二者紧耦合在一起,但又彼此绝缘。
电阻体和加热器密封在内部抽成高真空的玻璃外壳中,引出电极。
加热器通过加热电流时,电阻体周围温度变化,导致阻值改变。
按电阻温度系数的不同,热敏电阻分为正温度系数热敏电阻和负温度系数热敏电阻。
在工作温度范围内,正温度系数热敏电阻的阻值随温度升高而急剧增大,负温度系数电阻的阻值随温度升高而急剧减小。
后者应用较为广泛。
此外,热敏电阻由于具有热敏特性,其电压和电流之间不再保持线性关系,成为一种非线性元件了。
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