第1讲 电阻器的检测置换学用速训

1.1 电阻器的功能特点

物体对电流通过会产生阻碍作用，利用这种阻碍作用制成的电子元器件称为电阻器，简称“电阻”。

电阻器在电子产品中的应用十分广泛，它的电路符号为“”，用字母“R”表示。

如图1-1所示为典型电阻器的结构示意图。电阻器主要是由具有一定电阻值的材料构成，外部有绝缘层包裹。电阻器两端的引线用来与电路板进行焊接。为了便于识别，在绝缘层上标注了该电阻器的电阻值（通常，电阻器的电阻值有直接标注法和色环标注法两种。图中所示的电阻器就是采用的色环标注法）。

电阻器利用其自身对电流的阻碍作用，具有限流功能，可为其他电子元器件提供所需的电流，电阻器可以组成分压电路为其他电子元器件提供所需的电压。此外，电阻器也可以与电容器组合构成滤波电路以减少供电电压的波动。

1.1.1 电阻器在电路中的作用

知识讲解

1. 电阻器构成的限流电路

电阻器阻碍电流的流动是它最基本的功能，根据欧姆定律，当电阻器两端的电压固定时，电阻值越大，流过它的电流则越小。因而电阻器常用做限流器件，如图1-2所示。

图1-2中在鱼缸加热器的供电电路中串联一个电阻器，可以起到限制电流的作用，防止鱼缸加热器的电流过大而损坏。

欧姆定律表示了电压（U）与电流（I）及电阻器（R）之间的关系。欧姆定律可定义如下：电路中的电流（I）与电路中的电压（V）成正比，与电阻器（R）成反比。

如图1-3中的电路明确的表示出了电压与电流的关系。三个电路中的电阻值相同（10Ω）。注意，当电路中电压值增大或减小（25V或10V）时，电流值也按照同样比例增大或减小（从3A变为1A），所以流过电阻器的电流与电阻器两端的电压成正比。

如果电路中加到电阻器两端的电压保持不变，电流值将随电阻器的改变而改变，只是成反比例变化，如图1-4所示。三个电路的电压值相同（25V），当电阻值从10Ω增大到20Ω时，电流值从2.5 A减小到1.25 A；当电阻值从10Ω减小到5Ω时，电流值从2.5 A增大到5A。所以电流与电阻器成反比。

2. 电阻器构成的分压电路

电流流过电阻器会在电路上产生电压降，将电阻器串联起来接在电路中就可以组成分压电路，为其他电子元器件提供所需要的电压。如图1-5所示，将两个电阻器串联起来组成分压电路为晶体管的基极提供偏压，使晶体管工作在线性放大状态。

可以看到，该电路的电源供电是9V，放大器中晶体管的基极需要一个2.8V的电压，使用两个电阻器串联很容易获得这个电压。

3. 电阻器与电容器组成滤波电路

图1-6所示是一个发光二极管显示供电电路，交流220V电压经变压器变成6V交流电压，再经整流二极管整流成直流电压，直流电压是波动较大的电压。在整流二极管的输出端接上一个电阻器和两个电解电容器C1、C2，就可以起到滤波的作用，可以使直流电压的波动减小。同时，电阻器还可以起到限流的作用，为发光二极管提供适当的驱动电流。

1.1.2 电阻器的种类特点

电阻器的种类很多，根据功能和应用领域的不同，主要可以分为电阻值固定电阻器和电阻值可变电阻器两大类。

知识讲解

1. 电阻值固定电阻器

固定电阻器通常按照结构和外形可分为线绕电阻器和非线绕电阻器两大类。功率比较大的电阻器常常采用线绕电阻器，线绕电阻器是用镍铬合金、锰铜合金等电阻丝绕在绝缘支架上制成的，其外面涂有耐热的釉绝缘层；非线绕电阻器又可以分为薄膜电阻器、实芯电阻器两大类。

（1）薄膜电阻器

薄膜电阻器是利用蒸镀的方法将具有一定电阻率的材料蒸镀在绝缘材料表面制成的，功率比较大。常用的蒸镀材料有很多，因而薄膜电阻器有碳膜电阻器、金属膜电阻器和金属氧化物膜电阻器之分。

① 碳膜电阻器

碳膜电阻器就是将碳在真空高温的条件下分解的结晶碳蒸镀沉积在陶瓷骨架上制成的，这种电阻器的电压稳定性好，造价低，在普通电子产品中应用非常广泛。其外形如图1-7所示。

碳膜电阻器通常采用色环标注方法标注电阻值。色环的颜色不同、位数不同所代表的电阻值也不同。

② 金属膜电阻器

金属膜电阻器就是将金属或合金材料在真空高温的条件下加热蒸发沉积在陶瓷骨架上制成的电阻器（不过合金材料也可以采用化学沉积和高温分解等工艺方法制作，但采用最多的方法还是蒸镀法），其外形结构如图1-8所示。

这种电阻器的电阻值采用色环标注的方法，具有较高的耐高温性能、温度系数小、热稳定性好、噪声小等优点。与碳膜电阻器相比，体积更小，但价格也较高。

③ 金属氧化膜电阻器

金属氧化膜电阻器就是将锡和锑的金属盐溶液进行高温喷雾沉积在陶瓷骨架上制成的。因为是高温喷雾技术，所以其膜层均匀，与陶瓷骨架结合得结实且牢固，比金属膜电阻器更为优越，具有抗氧化、耐酸、抗高温等特点。如图1-9所示为金属氧化膜电阻器的实物外形，这种电阻器通常采用色环标注的方法标注电阻值。

④ 合成碳膜电阻器

合成碳膜电阻器通常采用色环标注方法标注电阻值，这种电阻器是将碳墨、填料还有一些有机黏合剂调配成悬浮液，喷涂在绝缘骨架上，再进行加热聚合而成的。合成碳膜电阻器是一种高压、高阻的电阻器，通常它的外层被玻璃壳封死，其实物外形如图1-10所示。

⑤ 玻璃釉电阻器

玻璃釉电阻器就是将银、铑、钌等金属氧化物和玻璃釉黏合剂调配成浆料，喷涂在绝缘骨架上，再进行高温聚合而成的。这种电阻器具有耐高温、耐潮湿、稳定、噪声小、电阻值范围大等特点，其实物外形如图1-11所示。这种电阻器的电阻值采用直接标注法标注，即将电阻值直接标注在电阻器的外壳上。

⑥ 水泥电阻器

如图1-12所示为水泥电阻器的实物外形。水泥电阻器的电阻丝同焊脚引线之间采用压接方式，外部采用陶瓷、矿物质材料包封，具有良好的绝缘性能。通常，电路中的大功率电阻器多为水泥电阻器，当负载短路时，水泥电阻器的电阻丝与焊脚间的压接处会迅速熔断，对整个电路起到限流保护的作用。这种电阻器的电阻值通常采用直接标注法标注。

⑦ 排电阻器

排电阻器简称排阻，其实物外形如图1-13所示。这种电阻器是将多个分立的电阻器按照一定规律排列集成为一个组合型电阻器，也称为集成电阻器电阻阵列或电阻器网络。

⑧ 熔断电阻器

熔断电阻器电路符号为“”，它是一种具有过流保护（熔断丝）功能的电阻器。如图1-14所示为熔断电阻器实物外形。熔断电阻器的电阻值采用色环标注的方法，正常情况下，熔断电阻器具有普通电阻器的电气功能，当电流过大时，熔断电阻器就会熔断从而对电路起到保护作用。

（2）实芯电阻器

实芯电阻器是由有机导电材料或无机导电材料及一些不良导电材料混合并加入黏合剂后压制而成的，如图1-15所示为实芯电阻器实物外形。

这种电阻器通常采用直接标注法标注电阻值，其制作成本低，但电阻值误差较大，稳定性较差，因此目前电路中已经很少采用。

2. 电阻值可变电阻器

电阻值可变电阻器主要有两种，一种是可变电阻器（可变电阻器），这种电阻器的电阻值可以根据需要手动调整。另一种是敏感电阻器，这种电阻器的电阻值会随周围环境的变化而变化（即自动调整）。

（1）可变电阻器（可变电阻器）

可变电阻器（可调电阻器）的电路符号为“”，顾名思义，可变电阻器就是电阻值可以变化调整的电阻器。如图1-16所示为典型可变电阻器的实物外形，这种电阻器有3个引脚，其中有两个定片引脚和一个动片引脚，还有一个调整旋钮，可以通过它改变动片位置，从而改变动片和定片之间的电阻值。

可变电阻器的电阻值是可以调整的，通常包括最大电阻值、最小电阻值和可变电阻值三个电阻值参数。最大电阻值和最小电阻值都是可变电阻器的调整旋钮旋转到极端时的电阻值。

最大电阻值就是与可变电阻器的标称电阻值十分相近的电阻值；最小电阻值就是该可变电阻器的最小电阻值，一般为0Ω，有些可变电阻器的最小电阻值有一定数值。

（2）敏感电阻器

敏感电阻器是指可以通过外界环境的变化（例如温度、湿度、光亮、电压等），改变自身电阻值的大小，因此常用于一些传感器中。常用的主要有压敏电阻器、热敏电阻器、湿敏电阻器、光敏电阻器等，其外形参照图1-17～1-20所示。其具体功能、检测和代换方法在后面的章节中（第10讲）详细地介绍，在此不再复述。

此外，还有一种气敏电阻器。该电阻器是一种新型半导体元件，它的电路符号为“”，这种电阻器是利用金属氧化物半导体表面吸收某种气体分子时，会发生氧化反应或还原反应使电阻值改变的特性而制成，它的实物外形如图1-21所示。

1.1.3 电阻器的型号命名和标注方法

知识讲解

1. 电阻器的型号命名

根据我国国家标准规定，固定电阻器型号命名由4个部分构成，具体命名规格如图1-22所示。

电阻器主称部分符号、意义对照表1-1所列。

电阻器导电材料的符号、意义对照表见表1-2所列。

电阻器类别符号、意义对照表见表1-3所列。

如图1-23所示，该电阻器的命名为“RSF-3”，其中“R”表示电阻器；“S”表示有机实芯电阻器，“F”表示复合膜电阻器；“3”表示超高频电阻器。因此，可以识别该电阻器为有机实芯复合膜超高频电阻器。

敏感电阻器型号命名规格由3个部分构成，具体命名规格如图1-24所示。

2. 电阻器的标注方法

不同的电阻器有不同的电阻值，通常电阻器将其电阻值和相关参数通过色环标注法或直接标注法标注在电阻器的外壳上。下面具体介绍一下电阻器的标注方法。

（1）电阻器的色环标注法

电阻器的色环标注法是将电阻器的参数用不同颜色的色环或色点标注在电阻体表面上，常见的色环标注有4环标注和5环标注两种。具体的标注原则如图1-25所示。

不同颜色的色环代表的意义不同，相同颜色的色环排列在不同位置上的意义也不同，具体见表1-4所列。

如图1-26所示为有5条色环标识的电阻器，其色环颜色依次为“橙蓝黑棕金”。“橙色”表示有效数字3；“蓝色”表示有效数字6；“黑色”表示有效数字0；“棕色”表示倍乘数101；“金色”表示允许偏差±5%。因此，该电阻值标识为3.6kΩ ±5%。

（2）电阻器的直接标注法

电阻器的直接标注法是将电阻器的类别、标称电阻值及允许偏差、额定功率及其他主要参数的数值等直接标注在电阻器外表面上。根据我国国家标准规定，固定电阻器型号命名由4个部分构成（在“电阻器的命名规格”中已经介绍），电阻值由两个部分构成，具体标注规则如图1-27所示。

① 产品名称：用字母表示，如电阻器用R表示。

② 材料：用字母表示，表示电阻器用什么材料制作的。

③ 类型：一般用数字表示，个别类型用字母表示，表示电阻器属于什么类型。

④ 序号：用数字表示，表示同类产品中不同品种，以区分产品的外形尺寸和性能指标等，有时会被省略。

⑤ 阻值：电阻器表面上标志的电阻值。

⑥ 允许偏差：用字母表示，表示电阻器实际电阻值与标称电阻值之间允许的最大偏差范围。

见表1-5所列为电阻器允许误差的符号、意义对照表。

如图1-28所示，该电阻器的标注为“6K8J”，其中“6K8”表示电阻值大小（通常电阻器的直标采用的是简略方式，也就是说只标识出重要的信息，而不是所有的都被标识出来）；“J”表示允许偏差±5%。即该电阻器的电阻值大小为6.8kΩ ±5%。

要点提示

其中，标称电阻值的单位符号有R、K、M、G、T几个符号，各自表示的意义如下：

R=Ω

K=kΩ=103Ω

M=MΩ=106Ω

G=GΩ=109Ω

T=TΩ=1012Ω

单位符号在电阻器上标注时，单位符号代替小数点进行描述。例如：

0.68Ω的标称电阻值，在电阻器外壳表面上标成“R68”；

3.6Ω的标称电阻值，在电阻器外壳表面上标成“3R6”；

3.6kΩ的标称电阻值，在电阻器外壳表面上标成“3K6”；

3.32 GΩ的标称阻值，在电阻器外壳表面上标成“3G32”。