电阻是电路元件中应用最广泛的一种,其质量的好坏对电路工作的稳定性有极大影响。电阻在电路中的主要用途是稳定和调节电路中的电流和电压,还作为分流、限流、分压、偏置、消耗电能的负载等。
(1)电阻的主要技术指标:
额定功率、标称阻值、允许误差、最高工作电压、温度系数和噪声。
在要求不高的使用场合下,一般只考虑前两个指标。
1)标称阻值
标称阻值是电阻产品标志的“名义”阻值。
设计电路时计算出来的电阻值经常会与电阻的标称值不相符,有时候需要根据标称值来修正电路的计算。表5-3-1是目前最常用的E24系列电阻标称值,所有E24系列电阻器都是表5-3-1中标称值的10 n倍(n=0,1,2,3,……)
表1 最常用的E24系列电阻标称值
| 电阻标称值 |
E24系列 | 1.0 | 1.1 | 1.2 | 1.3 | 1.5 | 1.6 | 1.8 | 2.0 |
2.2 | 2.4 | 2.7 | 3.0 | 3.3 | 3.6 | 3.9 | 4.3 |
4.7 | 5.1 | 5.6 | 6.2 | 6.8 | 7.5 | 8.2 | 9.1 |
2)允许误差
允许误差是指电阻实际阻值对于标称阻值的最大允许偏差范围,它表示电阻的精度。
线绕电位器允许误差一般小于±10%,非线绕电位器允许误差一般小于±20%。
表2 允许误差等级
级别 | 005 | 01 | 02 | Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ |
允许误差 | ±0.5% | ±1% | ±2% | ±5% | ±10% | ±20% |
3)最高工作电压
最高工作电压是由电阻最大电流密度、电阻体击穿及结构等因素所规定的工作电压限度。当工作电压过高时,虽功率不超过规定值,但内部会发生火花放电,导致电阻变质损坏。 一般1/8W碳膜电阻或金属膜电阻最高工作电压不能超过150V或200V。
4)额定功率
额定功率是在规定的环境温度和湿度下,假定周围空气不流通,在长期连续负载而不损坏或基本不改变性能的情况下,电阻上允许的最大功率。当超过额定功率时电阻值将发生变化,甚至发热烧毁。一般情况下,选其额定功率比它在电路中消耗的功率高1到2倍。额定功率常用的有1/20W、1/8W、1/4W、1/2W、1W、2W、4W、5W……
5)温度系数:
它表示温度每变化1度时,电阻的相对变化量。温度系数越大,电阻器的热稳定性越差。
(2) 电阻的分类与标识
1)电阻的型号命名
电阻的型号命名详见表5-3-3
表3 电阻器的型号命名法
第一部分 | 第二部分 | 第三部分 | 第四部分 |
用字母表示主称 | 用字母表示材料 | 用数字或字母表示特征 | 用数字表示序号 |
符号 | 意义 | 符号 | 意义 | 符号 | 意义 |
|
R RP | 电阻器 电位器 | T P U C H I J Y S N X R G M | 碳膜 硼碳膜 硅碳膜 沉积膜 合成膜 玻璃釉膜 金属膜 氧化膜 有机实芯 无机实芯 线绕 热敏 光敏 压敏 | 1, 2 3 4 5 7 8 9 G T X L W D | 普通 超高频 高阻 高温 精密 电阻器---高压 电位器---特殊函数 特殊 高功率 可调 小型 测量用 微调 多圈 | 包括: 额定功率 阻值 允许误差 精度等级 |
2)电阻分类
按结构分为固定式和可变式两大类。
① 固定式电阻又分为膜式电阻、实芯式电阻、金属线绕电阻和特殊电阻。
膜式电阻包括:碳膜电阻、金属膜电阻、合成膜电阻和氧化膜电阻
实芯式电阻包括:有机实芯电阻和无机实芯电阻
特殊电阻包括:MG型光敏电阻和MF型热敏电阻
②可变式电阻分为滑线式变阻器和电位器。其中电位器应用较多。
电位器是一种有三个接头的可变式电阻器,其阻值在一定范围内连续可调。
按其电阻体的材料可分为薄膜和线绕两种。薄膜又分为小型碳膜电位器、合成碳膜电位器和有机实芯电位器等。
按其结构分单联、多联、带开关、不带开关等。
按其阻值随转角变化分线性和非线性电位器。
按其用途可分为普通电位器、精密电位器、功率电位器、微调电位器和专用电位器等。
③电阻参数识别:
电阻的单位:欧姆(Ω ),倍率单位有:千欧(K Ω ),兆欧(M Ω )。
换算关系:1兆欧=1000千欧=1000000欧
电阻的参数标注方法有3种:直标法、色标法和数标法。
①直标法:直接将电阻值、允许误差标在元件上,主要用于线绕电阻和碳膜电阻。
例如:R X Y ---10 ---100Ω ----I
↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
主称 材料 结构 额定功率 电阻值 误差
②数标法主要用于贴片等小体积的电阻
如:472 表示 47× 100 Ω (即 4.7K); 104则表示100K
③色环标注法使用最多,一般用于金属膜电阻,有四色环电阻和五色环电阻(精密电阻)。电阻上各道色环颜色的意义如表5-3-4及图5-3-1、图5-3-2所示。
表 4 电阻色环颜色的意义
颜色 | 黑 | 棕 | 红 | 橙 | 黄 | 绿 | 蓝 | 紫 | 灰 | 白 | 金 | 银 | 本色 |
代表数 值 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
|
|
|
倍乘 | 100 | 101 | 102 | 103 | 104 | 105 | 106 | 107 | 108 | 109 | 10-1 | 10-2 |
|
允许误 差 |
| F ±1% | G ± 2% |
|
| D ±0.5% | C ±0.25% | B ±0.1% |
|
| J ± 5% | K ±10% | M ±20% |
第一道色环、第二道色环和精密电阻的第三道色环都表示其相应位数的数字。其后的一道色环表示前面数字乘以10的n次幂,最后一道色环表示阻值的允许误差。
例如:四色环电阻的第一、二、三、四道色环分别是棕橙黄金色,则该电阻阻值是13× 10 4 Ω ( 130K),允许误差±5%
例如:五道色环电阻的第一、二、三、四、五道色环分别是红紫黑红棕色,则该电阻阻值是27000Ω (27K),允许误差±1%
又如:五道色环电阻的第一、二、三、四、五道色环分别是黄白橙金红色,则该电阻阻值是493 ×10—1Ω(49.3Ω),允许误差±2%。
注意:有些色环电阻器由于厂家生产不规范,无法用上面的特征判断,这时只能借助万用表判断。
(3)电阻测试与选用时的注意事项
1)电阻测试
测量电阻的方法很多,当测量精度要求较高时常采用电阻电桥测量;当测量精度要求不高时可直接用万用表的欧姆挡测量电阻。用指针式万用表的欧姆挡测量电阻的方法如下:
首先,为了减少测量误差,要保证万用表内电池电压足够,检查方法是将挡位旋钮置于电阻挡,将倍率置于R×1挡,然后将两表笔短接,观察表的指针是否到零位。如果调整电阻挡调零旋钮后,指针仍不能到零位,则说明电池电压不足,需要更换电池。
其次,根据一般表针应指在标度尺的中心部分,读数才准确的原则选择合适的倍率挡,并将万用表的量程转换开关旋转到合适的位置。如果预先无法估计被测量的大小,应先拨到最大量程上,再逐渐减小到合适的位置,从而减小被测量的测量误差。
最后进行电阻的测量。注意要先校正零位后用两表笔分别接触电阻两端,从表头读取数值即为被测电阻的大小。
注意每次更换电阻挡时需重新校正零位。不要在带电的情况下测量电阻。测量电阻时,双手不能同时接触电阻或表笔的金属部分。
2)选用电阻常识
①根据电路的具体要求、电子设备的技术指标和电路中信号频率高低等选用电阻的型号误差等级,并应选用额定功率大于实际消耗功率的1.5到2倍。
②可用几个电阻串并联得到需要的电阻值,可以串并联小功率的电阻代替大功率电阻。
③电阻的绝缘性能要好,不能有脱漆现象。