电阻的英文名称为resistance,通常缩写为R,它是导体的一种基本性质,与导体的尺寸、材料、温度有关。欧姆定律指出电压电流和电阻三者之间的关系为I=U/R,亦即R =U/I。电阻的基本单位是欧姆,用希腊字母“Ω”来表示。电阻的单位欧姆有这样的定义:导体上加上一伏特电压时,产生一安培电流所对应的阻值。电阻的主要职能就是阻碍电流流过。事实上,“电阻”说的是一种性质,而通常在电子产品中所指的电阻,是指电阻器这样一种元件。师傅对徒弟说:“找一个100欧的电阻来!”,指的就是一个“电阻值”为100欧姆的电阻器,欧姆常简称为欧。表示电阻阻值的常用单位还有千欧(kΩ),兆欧(MΩ)。
电阻器的种类有很多,通常分为三大类:固定电阻,可变电阻,特种电阻。在电子产品中,以固定电阻应用多。而固定电阻以其制造材料又可分为好多类,但常用、常见的有RT型碳膜电阻、RJ型金属膜电阻、RX型线绕电阻,还有近年来开始广泛应用的片状电阻。型号命名很有规律,*一个字母R代表电阻;第二个字母的意义是:T-碳膜,J-金属,X-线绕,这些符号是汉语拼音的*一个字母。在国产老式的电子产品中,常可以看到外表涂覆绿漆的电阻,那就是RT型的。而红颜色的电阻,是RJ型的。一般老式电子产品中,以绿色的电阻居多。为什么呢?这涉及到产品成本的问题,因为金属膜电阻虽然精度高、温度特性好,但制造成本也高,而碳膜电阻特别价廉,而且能满足民用产品要求。
电阻器当然也有功率之分。常见的是1/8瓦的“色环碳膜电阻”,它是电子产品和电子制作中用的多的。当然在一些微型产品中,会用到1/16瓦的电阻,它的个头小多了。再者就是微型片状电阻,它是贴片元件家族的一员,以前多见于进口微型产品中,现在电子爱好者也可以买到了国产产品用来制作小型电子装置。
系统介绍
固定电阻
(1) 符号
(2) 电阻器型号命名方法
电阻器的型号命名方法根据GB2471-81,见表B301。
表B301电阻器型号的命名方法
*一部分:主称 |
第二部分:材料 |
第三部分:特征 |
第四部分:序号 |
符号 |
意义 |
符号 |
意义 |
符号 |
电阻器 |
电位器 |
R
W |
电阻器
电位器 |
T |
碳膜 |
1 |
普通 |
普通 |
对主称、材料相同,仅性能指标尺寸大小有区别,但基本不影响互换使用的产品,给同一序号;若性能指标、尺寸大小明显影响互换时,则在序号后面用大写字母作为区别代号。 |
H |
合成膜 |
2 |
普通 |
普通 |
S |
有机实芯 |
3 |
超高频 |
— |
N |
无机实芯 |
4 |
高阻 |
— |
J |
金属膜 |
5 |
高温 |
— |
Y |
氧化膜 |
6 |
— |
— |
C |
沉积膜 |
7 |
精密 |
精密 |
I |
玻璃釉膜 |
8 |
高压 |
特殊函数 |
P |
硼酸膜 |
9 |
特殊 |
特殊 |
U |
硅酸膜 |
G |
高功率 |
— |
X |
线绕 |
T |
可调 |
— |
M |
压敏 |
W |
— |
微调 |
G |
光敏 |
D |
— |
多圈 |
R |
热敏 |
B |
温度补偿用
|
— |
C |
温度测量用 |
— |
P |
旁热式 |
— |
W |
稳压式 |
— |
Z |
正温度系数 |
— |
|
(3) 电阻值的标识
例如:按部颁标准规定,电阻值的标称值应为表B302所列数字的10n倍,其中,n为正整数、负整数或零。 |
|
精密金属膜电阻器
R J 7 3 |
|
第四部分:序号
第三部分:类别(精密)
第二部分:材料(金属膜)
*一部分:主称(电阻器) |
表B302电阻器(电位器、电容器)标称系列及误差表
|
系列 |
允许误差 |
电 阻 器 的 标 称 值 |
E24 |
Ⅰ级(±5%) |
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 |
E12 |
Ⅱ 级(±10%) |
1.0 1.2 1.5 1.8 2.2 2.7 3.3 3.9 4.7 5.6 6.8 8.2 |
E6 |
Ⅲ 级(±20%) |
1.0 1.5 2.2 3.3 4.7 6.8 |
|
多圈线绕电位器
W X D 3 |
|
|
序号
多圈
线绕
电位器 |
电阻的阻值和允许偏差的标注方法有直标法、色标法和文字符号法。
① 直标法
将电阻的阻值和误差直接用数字和字母印在电阻上(无误差标示为允许误差 ± 20%)。也有厂家采用习惯标记法,如:
3 Ω 3 Ⅰ 表示电阻值为3.3 Ω、允许误差为 ± 5 %
1 K 8 表示电阻值为1.8 KΩ、允许误差为 ± 20 %
5 M 1 Ⅱ 表示电阻值为5.1 MΩ、允许误差为 ± 10 %
② 色标法
将不同颜色的色环涂在电阻器(或电容器)上来表示电阻(电容器)的标称值及允许误差,各种颜色所对应的数值见表 B303。固定电阻器色环标志读数识别规则如图T301所示。 |
表B303电阻器色标符号意义
|
颜色 |
有效数字*一位数 |
有效数字第二位数 |
倍乘数 |
允许误差 |
棕 |
1 |
1 |
101 |
±1 |
红 |
2 |
2 |
102 |
±2 |
橙 |
3 |
3 |
103 |
— |
黄 |
4 |
4 |
104 |
— |
绿 |
5 |
5 |
105 |
±0.5 |
蓝 |
6 |
6 |
106 |
±0.2 |
紫 |
7 |
7 |
107 |
±0.1 |
灰 |
8 |
8 |
108 |
— |
白 |
9 |
9 |
109 |
— |
黑 |
0 |
0 |
100 |
— |
金 |
— |
— |
10-1 |
±5 |
银 |
— |
— |
10-2 |
±10 |
无色 |
— |
— |
— |
±20 |
|
例如:红红棕金 表示220 Ω ± 5 %
黄紫橙银 表示47 kΩ ± 10 %
棕紫绿金棕 表示17.5 Ω ± 1 % ③ 文字符号法
例如:3M3K 3M3表示3.3MΩ,K表示允许偏差为 ± 10 %。允许偏差与字母的对应关系见表B304。
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|
(4) 电阻器额定功率的识别
电阻器的额定功率指电阻器在直流或交流电路中,长期连续工作所允许消耗的*大功率。有两种标志方法:2W以上的电阻,直接用数字印在电阻体上;2W以下的电阻,以自身体积大小来表示功率。在电路图上表示电阻功率时,采用如图 T302 符号: |
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|
(5) 电阻(电容)器偏差标志符号表 |
表B304电阻(电容)器偏差标志符号表
|
允许偏差 |
标志符号 |
允许偏差 |
标志符号 |
允许偏差 |
标志符号 |
± 0.001 |
E
|
± 0.1 |
B |
± 10 |
K |
± 0.002 |
Z |
± 0.2 |
C |
± 20 |
M |
± 0.005 |
Y |
± 0.5 |
D |
± 30 |
N |
± 0.01 |
H |
± 1 |
F |
|
|
± 0.02 |
U |
± 2 |
G |
|
|
± 0.05 |
W |
± 5 |
J |
|
|
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|
|
可变电阻器
(1) 符号
(2) 功能简介
可变式电阻器一般称为电位器,从形状上分有圆柱形、长方体形等多种形状;从结构上分有直滑式、旋转式、带开关式、带紧锁装置式、多连式、多圈式、微调式和无接触式等多种形式;从材料上分有碳膜、合成膜、有机导电体、金属玻璃釉和
合金电阻丝等多种电阻体材料。碳膜电位器是较常用的一种。电位器在旋转时,其相应的阻值依旋转角度而变化。变化规律有三种不同形式,参见图T303
X型为直线型,其阻值按角度均匀变化。它适于作分压、调节电流等用。如在电视机中作场频调整。
Z型为指数型,其阻值按旋转角度依指数关系变化(阻值变化开始缓慢,以后变快),它普遍使用在音量调节电路里。由于人耳对声音响度的听觉特性是接近于对数关系的,当音量从零开始逐渐变大的一段过程中,人耳对音量变化的听觉灵敏,当音量大到一定程度后,人耳听觉逐渐变迟钝。所以音量调整一般采用指数式电位器,使声音变化听起来显得平稳、舒适。
D型为对数型,其阻值按旋转角度依对数关系变化(即阻值变化开始快,以后缓慢),这种方式多用于仪器设备的特殊调节。在电视机中采用这种电位器调整黑白对比度,可使对比度更加适宜。
电路中进行一般调节时,采用价格低廉的碳膜电位器;在进行精确调节时,宜采用多圈电位器或精密电位器。
光敏电阻
(1) 符号
光敏电阻是一种电阻值随外界光照强弱(明暗)变化而变化的元件,光越强阻值越小,光越弱阻值越大。如果把光敏电阻的两个引脚接在万用表的表笔上,用万用表的R × 1k挡测量在不同的光照下光敏电阻的阻值:将光敏电阻从较暗的抽屉里移到阳光下或灯光下,万用表读数将会发生变化。在完*黑暗处,光敏电阻的阻值可达几兆欧以上(万用表指示电阻为无穷大,即指针不动),而在较强光线下,阻值可降到几千欧甚至1千欧以下。
利用这一特性,可以制作出各种光控的小电路来。事实上街边的路灯大多是用光控开关自动控制的,其中一个重要的元器件就是光敏电阻(或者是光敏三级管,一种功能相似的带放大作用的半导体元件)。光敏电阻是在陶瓷基座上沉积一层硫化镉(CdS)膜后制成的,实际上也是一种半导体元件。住宅或公寓里声控楼道灯在白天不会点亮,也是因为光敏电阻在起作用。我们可以用它制作电子报晓鸡,清晨天亮时喔喔叫。
(2) 特性与参数
主要有CdS元件、CdSe元件和PbS元件。它们的电阻率对某段波长的照度变化很敏感,当照度增加时,电阻率急剧减小,并在一定条件下,照度和电阻率可呈现线性关系。在完*无光照时,光敏电阻也会呈现一定的电阻值,称为暗电阻,而光照时的电阻称为光电阻。对CdS 光敏电阻,暗电阻约几兆欧姆,而光电阻可小到几百欧姆。光敏电阻的温度系数和照度有关,强光照射条件下为正,弱光照射条件下为负。
在上述三种光敏电阻中,以CdS光敏电阻应用广。它可以工作在交流状态,对可见光敏感,输出信号较大,价格便宜,抗噪声能力比光敏二极管强,但响应速度较慢。表B315列出了几种CdS光敏电阻的参数,其中峰值波长指光谱响应中敏感的波长值;响应时间指光敏电阻两端加电压后,从受光照开始,电阻中的光电流从0增加到正常电流值的63%所经历的时间t,遮光后,光电流从正常值衰减到37%时所经历的时间tf。
当选用CdS作开关元件时,应注意它的允许功耗和响应速度能否满足要求。
|
参数
型号
|
光谱响应
范围 mm
|
峰值波长
mm
|
允许功耗
mW
|
较高工
作电压
V
|
响应时间
|
光电特性
|
电阻温度系数%/℃
- 20 ~ 60℃
|
t ms
|
tf ms
|
暗电阻
MΩ
|
光电阻
KΩ(100lx)
|
UR-74A
|
0.4 ~ 0.8
|
0.54
|
50
|
100
|
40
|
30
|
1
|
0.7 ~ 1.2
|
- 0.2
|
UR-74B
|
0.4 ~ 0.8
|
0.54
|
30
|
50
|
20
|
15
|
10
|
1.2 ~ 4
|
- 0.2
|
UR-74C
|
0.5 ~ 0.9
|
0.57
|
50
|
100
|
6
|
4
|
100
|
0.5 ~ 2
|
- 0.5
|
|
半导体热敏电阻是利用半导体材料的热敏特性工作的半导体电阻。它是用对温度变化敏感的半导体材料制成的,其阻值随温度变化发生极明显的变化。
热敏电阻主要用在温度测量、温度控制、温度补偿、自动增益调整、微波功率测量、火灾报警、红外探测及稳压、稳幅等方面,是自动控制设备中的重要元件。热敏电阻按其结构分为直热式和旁热式两大类。直热式热敏电阻一般是用锰、镁、钴、镍铁等金属氧化物粉料挤压成杆状、片状、垫圈状或珠状的电阻体,经1000°C至1500°C高温烧结后,再烧制附银电极,焊接引线而成。加热电流直接通过电阻体。旁热式热敏电阻由电阻体和加热器构成。电阻体旁装有金属丝绕制的加热器(加热线圈),二者紧耦合在一起,但又彼此绝缘。电阻体和加热器密封在内部抽成高真空的玻璃外壳中,引出电极。加热器通过加热电流时,电阻体周围温度变化,导致阻值改变。按电阻温度系数的不同,热敏电阻分为正温度系数热敏电阻和负温度系数热敏电阻。
在工作温度范围内,正温度系数热敏电阻的阻值随温度升高而急剧增大,负温度系数电阻的阻值随温度升高而急剧减小。后者应用较为广泛。此外,热敏电阻由于具有热敏特性,其电压和电流之间不再保持线性关系,成为一种非线性元件了