2.1 电阻器
2.1.1 电阻器的功能
电阻器是最常用的元件之一,常被简称为电阻。电阻器的应用非常广泛,种类也非常多,通常分为固定电阻器、电位器和敏感电阻器等。
电阻器的外形
固定电阻器的主要作用有降压、限流、分流和分压等。
国家标准符号
国外常用符号
降压、限流
分流
分压
2.1.2 电阻器的主要参数
电阻器的性能参数主要有以下7种。
标称电阻值
标称电阻值是指按国家规定标准化的电阻值。
不同类型的电阻器有不同的电阻值范围,不同精度的电阻器其标称电阻值系列也不同。电阻标称值应是符合国家规定的数值之一再乘以10n(n为正整数)。标称电阻值中大部分不是整数。
标称功率
电阻器在有电流流过时会发热,若温度太高,容易烧毁电阻器。根据其材料和尺寸的不同,对电阻器的功率损耗要有一定的限制,保证其安全工作的功率值称为电阻器的标称功率。
工业上批量生产的电阻器,为了满足使用者对规格的各种需求,并使规格品种简化到最低的程度,除少数特殊的电阻器外,一般都是按标准化的额定功率系列生产的。
容差
容差(允许偏差)是指电阻器的实际电阻值与其标称电阻值之间的相对误差。容差是衡量电阻器精度的指标。容差用δ表示,即
固定电阻器的容差及文字符号见下表。
常用的电阻器精度等级如下:
温度系数
温度的变化会引起电阻值的改变。温度系数是指温度每变化1℃所引起的电阻值变化量与标准温度下(一般指25℃)的电阻值(R25)之比,单位为℃-1,或者写成ppm/℃(ppm为百万分之一,即10-6)。
精密电阻器的温度系数较小,用文字符号表示为:
S(±5×10-6/℃) R(±10×10-6/℃)
Q(±15×10-6/℃) N(±25×10-6/℃)
M(±50×10-6/℃)
最大工作电压
电阻器在不发生电击穿、放电等有害现象时,其两端所允许施加的最大电压,称为最大工作电压Um。
噪声
电阻器的噪声是产生于电阻器中的一种不规则的变化。它主要包括导体中电子的不规则热运动引起的热噪声和流过电阻器电流的变化所引起的电流噪声。
非线性
如果施加在电阻器两端的电压与电阻器中流过的电流之比不是常数,称电阻器具有非线性。
电阻器的非线性用电压系数来表示,即在规定的电压范围内,电压每改变1 V时电阻值的平均相对变化量。一般金属型电阻器的非线性较小,非金属型电阻器有较大的非线性。
2.1.3 电阻器的命名及标注方法
电阻器标称电阻值的识读
由于电阻器的体积很小,一般只在其表面标注电阻值、精度、材料、功率等几项。对于1/8~1/2 W之间的小功率电阻器,通常只标注电阻值和精度,而其材料及功率则由外形尺寸和颜色来判断。常用的参数标注方法有如下4种。
文字直接标注
文字直接标注法就是直接印出电阻值,如电阻器上印有“1.5k”或“1k5”字样。另外,通过电阻器上所标注的字母也可以判断制成电阻器的材料,字母与其对应的材料如下所示:
色环标注
小功率电阻器(特别是1/2 W以下的碳膜电阻器和金属膜电阻器)多用表面色环表示其标称电阻值,每一种颜色代表一个数字,这在工程上称为色环。常用的电阻值色环标注方法分为三色环、四色环和五色环3种,其表示方法如下所示。
五色环电阻器一般是金属膜电阻器,为更好地表示其精度,用4个色环表示电阻值,另一个色环表示精度。
直接标注法
即用数字和单位符号在电阻器表面直接标注电阻值,如3.3 kΩ±5%。
三位数字法
即用3位阿拉伯数字表示电阻器的电阻值,其中前两位数字表示电阻值的有效数字,第3位数字表示有效数字后面零的个数(或10的幂数)。如“200”表示20 Ω,“331”表示330 Ω,“472”表示4.7 kΩ。
电阻器型号的识别
国产电阻器
国外电阻器
2.1.4 电阻器的检测
固定电阻器的常见故障分为开路、短路和变值3种。检测固定电阻器时,应使用万用表的欧姆挡。
在检测时,先识读出电阻器上的标称电阻值,然后选用合适的挡位并进行校零。测量时,为了减小测量误差,应尽量让万用表的表针指在电阻值刻度线中间区域。若表针在刻度线上过于偏左或偏右,应切换到更大或更小的挡位重新进行测量。
指针万用表的的调校
将万用表的两个表笔短接,转动“调零”旋钮,使表针指向电阻值刻度线的“0”位(满度)。
非在路测量
非在路测量是指焊下电阻器的一个引脚再进行测量,这种方法测得的结果较为准确。
若测量出来的电阻值为∞,说明电阻器开路。
若测量出来的电阻值为0,说明电阻器短路。
若测量出来的电阻值大于或小于电阻器的标称电阻值,并超出误差允许范围,说明电阻器变值。