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电子工程师必备基础知识手册 (一)电阻

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前言:

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导电体对电流的阻碍作用称做电阻,用符号R 表示,单位为欧姆、千欧、兆欧,分别用Ω、kΩ、MΩ 表示。

电阻的型号命名方法

国产电阻器的型号由四部分组成(不适用敏感电阻)

第一部分

主称 ,用字母表示,表示产品的名字。如R 表示电阻,W 表示电位器。

第二部分

材料 ,用字母表示,表示电阻体用什么材料组成,T-碳膜、H-合成碳膜、S-有机实心、N-无机实心、J-金属膜、Y-氮化膜、C-沉积膜、I-玻璃釉膜、X-线绕。

第三部分

分类,一般用数字表示,个别类型用字母表示,表示产品属于什么类型。1-普通、2-普通、3-超高频 、4-高阻、5-高温、6- 精密、7-精密、8-高压、9-特殊、G-高功率、T-可调。

第四部分

序号,用数字表示,表示同类产品中不同品种,以区分产品的外型尺寸和性能指标等 。例如:R T 1 1 型普通 碳膜电阻a1}。

电阻器的分类

线绕电阻器:通用线绕电阻器、精密线绕电阻器、大功率线绕电阻器、高频线绕电阻器。

薄膜电阻器:碳膜电阻器、合成碳膜电阻器、金属膜电阻器、金属氧化膜电阻器、化学沉积膜电阻器、玻璃釉膜电阻 器、金属氮化膜电阻器。

实心电阻器:无机合成实心碳质电阻器、有机合成实心碳质电阻器。

敏感电阻器:压敏电阻器、热敏电阻器、光敏电阻器、力敏电阻器、气敏电阻器、湿敏电阻器。

主要特性参数

1

标称阻值:电阻器上面所标示的阻值。

2

允许误差:标称阻值与实际阻值的差值跟标称阻值之比的百分数称阻值偏差,它表示电阻器的精度。 允许误差与精度等级对应关系如下:±0.5%-0.05、±1%-0.1(或00)、±2%-0.2(或0)、±5%-Ⅰ级、±10%-Ⅱ级、±20%-Ⅲ 级。

3

额定功率:在正常的大气压力90-106.6KPa 及环境温度为-55℃~+70℃的条件下,电阻器长期工作所允许耗散的最大 功率。 线绕电阻器额定功率系列为(W):1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、4、8、10、16、25、40、50、75、100、150、250、500 非线绕电阻器额定功率系列为(W):1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、5、10、25、50、100。

4

额定电压:由阻值和额定功率换算出的电压。

5

最高工作电压:允许的最大连续工作电压。在低气压工作时,最高工作电压较低。

6

温度系数:温度每变化1℃所引起的电阻值的相对变化。温度系数越小,电阻的稳定性越好。阻值随温度升高而增大的 为正温度系数,反之为负温度系数。

7

老化系数:电阻器在额定功率长期负荷下,阻值相对变化的百分数,它是表示电阻器寿命长短的参数。

8

电压系数:在规定的电压范围内,电压每变化1 伏,电阻器的相对变化量。

9

噪声:产生于电阻器中的一种不规则的电压起伏,包括热噪声和电流噪声两部分,热噪声是由于导体内部不规则的电 子自由运动, 使导体任意两点的电压不规则变化。

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 D F G J K M,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,最後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。

常用电阻器

1

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。

1.1

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。

1.2

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。

1.3

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。

1.4

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。

1.5

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。

1.6

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。

1.7

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。

1.8

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。

1.9

直滑式电位器

采用直滑方式改变电阻值。

1.10

双连电位器

有异轴双连电位器和同轴双连电位器。

1.11

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,分光电式电位器、磁敏式电位器等。

2

实芯碳质电阻器

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。

3

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。

4

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:

4.1

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。

4.2

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。

4.3

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。

4.4

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。

5

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。

6

贴片电阻SMT

片状电阻是金属玻璃铀电阻的一种形式,他的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。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。

7

敏感电阻

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。

7.1

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。

7.2

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。

7.3

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。

7.4

气敏电阻

利用某些半导体吸收某种气体后发生氧化还原反应制成,主要成分是金属氧化物,主要品种有:金属氧化物气敏电阻、复 合氧化物气敏电阻、陶瓷气敏电阻等。

7.5

力敏电阻

力敏电阻是一种阻值随压力变化而变化的电阻,国外称为压电电阻器。所谓压力电阻效应即半导体材料的电阻率随机械应 力的变化而变化的效应。可制成各种力矩计,半导体话筒,压力传感器等。主要品种有硅力敏电阻器,硒碲合金力敏电阻 器,相对而言, 合金电阻器具有更高灵敏度。

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