1、硬件工程师之元器件学习

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2024-01-21 09:00| 来源: 网络整理| 查看: 265

硬件工程师之元器件学习—电阻一 1、电阻基本知识1.1、定义1.2、作用1.3、电阻的分类1.3.1、普通电阻1.3.2、特殊电阻 1.4、电阻的标注 2、电阻器参数之电阻功率3、直插式碳膜电阻和金属膜电阻的区分3.1、碳膜电阻和金属膜电阻在性能上的区别3.2、碳膜电阻和金属膜电阻从外观的区分方法3.3、碳膜电阻和金属膜电阻鉴别方法 4、色环电阻的标称阻值与误差5、实际读取色环电阻阻值的技巧

1、电阻基本知识 1.1、定义

  电阻表示导体对电流阻碍作用大小的物理量,电路符号为【R】,单位为欧姆【Ω】。

1.2、作用

  ① 降压、限流(最为常用)   ② 滤波、延时(与电容配合使用)   ③ 反馈电阻等

1.3、电阻的分类

  电阻整体分为两大类:普通电阻和特殊电阻

1.3.1、普通电阻

  普通电阻又分为定值电阻和可变电阻

  定值电阻是指阻值确定的电阻,定值电阻中又有 碳膜电阻、金属膜电阻、氧化膜电阻、水泥电阻以及绕线电阻。各类型电阻特性如下:

碳膜电阻的额定功率较小,一般为 1/8W — 2W,适合用于 70℃ 以下的环境;

金属膜电阻的功率也较小,一般为 1/8W — 3W之间,电阻的温度系数小(电阻温度系数指当温度每发生1℃的变化,电阻阻值发生的相对变化量),即温度变化的时候,电阻的阻值变化比较小。稳定性高,精密度高,噪声小,可在125℃以下的环境长期工作。一般比碳膜电阻体积小。

氧化膜电阻的耐热耐压性能好,比金属膜具有较好的抗氧化性和脉冲过载特性及力学性能,但其阻值范围小,温度系数大,可作为小功率金属膜电阻的补充(为什么是小功率?因为它的温度系数大,功率大了温升后,对阻值影响大)。 水泥电阻的功率大,外形尺寸较大、耐震、耐湿、耐热及良好散热、低价格等特性。

绕线电阻的阻值精度极高,噪声小,稳定可靠,耐高温,170℃下仍能正常工作,但体积大、阻值较低,大多在100KΩ以下。

  可变电阻是指阻值可以被改变的电阻,可变电阻有 绕线电阻(通过绕制不同的轧数构成不同的阻值),滑线变阻器(通过改变线圈触点所包含的轧数来改变对应的阻值)以及电位器等。

1.3.2、特殊电阻

  特殊电阻又分为保险电阻、热敏电阻、压敏电阻、光敏电阻、湿敏电阻、气敏电阻以及排阻

保险电阻:又叫熔断电阻,它具有双重功能,在正常情况下具有普通的电阻特性,一旦电路因故障引起电压升高、电流增大,保险电阻就会在固定的时间内熔断,从而达到保护其它元器件的目的。

热敏电阻、压敏电阻、光敏电阻、湿敏电阻、气敏电阻可制作成不同的传感器用于检测所需的信息

排阻是把 按一定规律排列的分立电阻集成在一起的组合型电阻,也称集成电阻,具有体积小、规整化、精密度高等特点。

1.4、电阻的标注

直标法是将电阻的类别、标称电阻值、允许偏差、额定功率及其他参数直接标在电阻的表面。

数标法主要用三位数表示阻值,前两位表示有效数字,第三位数字是倍率。

色环标注法小功率的电阻多数情况下用色环表示,特别是 0.5W 以下的碳膜和金属膜电阻使用较为普遍,色环电阻的色环可以分为三环、四环、五环 3 种。

最直接的方式是使用万用表测量

2、电阻器参数之电阻功率

  额定功率指在长期连续负荷而不损坏或基本不改变性能的情况下,在电阻器上允许消耗的最大功率。当超过额定功率时,阻值会发生改变,严重时还会烧坏电阻器。

  电阻器功率的选用为保证使用的安全性,一般选电阻的额定功率比它在电路中消耗的功率高1~2倍。额定功率分19个等级,常用的有 1/20W、1/8W、1/4W、1/2W、1W、2W、3W、5W、10W等。 在电路图中非绕线电阻的额定功率的符号如图所示: 在这里插入图片描述 普通电阻的额定功率随电阻尺寸的增大而增大。大功率电阻器的额定功率往往直接标在电阻器上。 额定功率为 0.05W ~ 2W 的小功率电阻器一般不标出功率,可查阅对应数据手册说明。

3、直插式碳膜电阻和金属膜电阻的区分

碳膜电阻在瓷管上镀一层碳,将结晶碳沉积在陶瓷棒骨架上形成一层碳膜。改变碳膜厚度和用刻槽的方法变更碳膜的长度,可以得到不同的阻值。碳膜电阻成本较低,性能一般。

金属膜电阻用真空蒸发的方法将合金材料蒸镀于陶瓷棒骨架表面,使瓷棒表面形成一层导电金属膜。通过刻槽和改变金属膜厚度可以控制阻值。这种电阻和碳膜电阻相比,同功率情况下体积小,但成本较高。

3.1、碳膜电阻和金属膜电阻在性能上的区别

1)碳膜电阻具有负温度系数,而金属膜电阻具有较小的正温度系数; 2)碳膜电阻的精度一般不是很高,而金属膜电阻精度比碳膜电阻高,但是由于现在工艺的提高,这种说法越来越不被提倡; 3)碳膜电阻性能稳定、阻值范围宽、温度系数低,是目前广泛一样的电阻器。 金属膜电阻比碳膜电阻的精度更高,稳定性更好,噪声和温度系数小。仪器仪表及通讯设备中大量采用。

3.2、碳膜电阻和金属膜电阻从外观的区分方法

1)碳膜电阻外观多为 土黄色 或者 粉红色,而金属膜电阻外观 大多数是蓝色;(微型电阻过去的国标是按颜色区别,金属膜电阻用红色,碳膜电阻用绿色) 在这里插入图片描述 2)碳膜电阻有四个色环,而金属膜电阻有五个色环。   由于工艺的提高和假金属膜的出现,以上两种方法有时候并不是绝对,一般情况下只可以进行简单区分。

3.3、碳膜电阻和金属膜电阻鉴别方法

1、破漆法: 用刀片刮开保护漆,露出保护膜颜色若是黑色则为碳膜电阻;若为亮白色泽为金属膜电阻。 2、测量法:由于金属膜电阻的温度系数比碳膜电阻小得多,所以可以用万用表测电阻的阻值,然后用烧热的电烙铁靠近电阻,如果阻值变化很大,则为碳膜电阻,反之则为金属膜电阻。

4、色环电阻的标称阻值与误差

  初学阶段用到最多的端子应当属直插式金属膜电阻或碳膜电阻,它们基本上都是色环电阻,即:用电阻体上不同颜色的圆环来表示电阻的标称阻值和误差。因此,一定要先学会读电阻上的色环。利于快速找到自己想要的电阻阻值,提高效率,同时也是电子领域一项基本的技能。   色环电阻比较常见的有五环电阻和四环电阻。在电阻体上有四个颜色环的为四环电阻,有五个颜色环的为五环电阻。 对于金属膜电阻有普通电阻和精密电阻之分,普通电阻一般是用四色环表示,精密电阻一般用五色环表示。

四环电阻各色环的含义: 第一环是数据位的十位数,第二环是个位数,,第三环是应乘10的次幂(颜色所对应的数字),第四色环是误差率。

五环电阻各色环的含义: 第一环是数据位的百位数,第二环是十位数,,第三环是个位数,第四环是应乘10的次幂(颜色所对应的数字),第五色环是误差率。 在这里插入图片描述

5、实际读取色环电阻阻值的技巧

  知道了色环电阻的识别方法,这些电阻你能不能都会识别呢? 在实践中发现:   有些色环电阻的排列顺序往往不容易区分,容易读错。特别是色环从电阻的哪头儿开始识别,初学的朋友在读色环电阻的阻值时可能感到比较困惑。为此,总结了如下3个技巧: **技巧1:先找误差色环,再从另一侧顺序读取阻值环。表示误差最常用的色环颜色是:金、银、棕,尤其是金环和银环,一般较少用作电阻色环的第一环,所以再电阻上只要有金环或者银环,就可以基本确定电阻的误差环。 在这里插入图片描述 技巧2:棕色环是否为误差色环的判别。棕色环既常用作误差环,又常作为阻值的数字环,且常常再第一环和最后环同时出现,此时很难识别谁是第一环。在实践中,通常按照色环之间的间隔加以判别。 在这里插入图片描述 技巧3:在色环间距不容易区分的情况下,还可以利用电阻的生产序列值来进行判别。电阻的标称阻值分为E6、E12、E24、E48、E96、E192六大系列,分别适用于允许偏差为±20%、±10%、±5%、±2%、±1%和±0.5%的电阻器。其中E24系列为常用数系,**E48、E96、E192系列为高精密数系。首先正反两个方向识别阻值的大小和误差范围,然后根据大小及误差判断是否属于正常系列。当然这种方法也又特例,因此,对于这种情况建议还是使用万用表进行直接测量为好。 比如若一个电阻的正向读序是:棕、黑、黑、黄、棕,其值为 100X10000 = 1MΩ,误差为 1%,属于正常的电阻系列值;反向读序:棕、黄、黑、黑、棕,其值为 140X1=140Ω,误差为 1%。这两种在E96系列都能找到,此时只能求助万用表加以区分了。 在这里插入图片描述



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