詳細信息
電阻 即 電阻器 。
電阻器(Resistor)在日常生活中一般直接稱為電阻。是一個限流元件,將電阻接在電路中后,電阻器的阻值是固定的一般是兩個引腳,它可限制通過它所連支路的電流大小。阻值不能改變的稱為固定電阻器。阻值可變的稱為電位器或可變電阻器。理想的電阻器是線性的,即通過電阻器的瞬時電流與外加瞬時電壓成正比。用于分壓的可變電阻器。在裸露的電阻體上,緊壓著一至兩個可移金屬觸點。觸點位置確定電阻體任一端與觸點間的阻值。
作用
小功率電阻器通常為封裝在塑料外殼中的碳膜構(gòu)成,而大功率的電阻器通常為繞線電阻器,通過將大電阻率的金屬絲繞在瓷心上而制成。
如果一個電阻器的電阻值接近零歐姆(例如,兩個點之間的大截面導(dǎo)線),則該電阻器對電流沒有阻礙作用,串接這種電阻器的回路被短路,電流無限大。如果一個電阻器具有無限大的或很大的電阻,則串接該電阻器的回路可看作開路,電流為零。工業(yè)中常用的電阻器介于兩種極端情況之間,它具有一定的電阻,可通過一定的電流,但電流不像短路時那樣大。電阻器的限流作用類似于接在兩根大直徑管子之間的小直徑管子限制水流量的作用。電阻,英文名resistance,通??s寫為R,它是導(dǎo)體的一種基本性質(zhì),與導(dǎo)體的尺寸、材料、溫度有關(guān)。歐姆定律說,I=U/R,那么R=U/I,電阻的基本單位是歐姆,用希臘字母“Ω”表示,有這樣的定義:導(dǎo)體上加上一伏特電壓時,產(chǎn)生一安培電流所對應(yīng)的阻值。電阻的主要職能就是阻礙電流流過。事實上,“電阻”說的是一種性質(zhì),而通常在電子產(chǎn)品中所指的電阻,是指電阻器這樣一種元件。師傅對徒弟說:“找一個100歐的電阻來!”,指的就是一個“電阻值”為100歐姆的電阻器,歐姆常簡稱為歐。表示電阻阻值的常用單位還有千歐(kΩ),兆歐(MΩ)。
基本原理
電阻器由電阻體、骨架和引出端三部分構(gòu)成(實芯電阻器的電阻體與骨架合而為一),而決定阻值的只是電阻體。對于截面均勻的電阻體,電阻值為
電阻值
式中ρ為電阻材料的電阻率(歐·厘米);L為電阻體的長度(厘米);A為電阻體的截面積(平方厘米)。
薄膜電阻體的厚度d很小,難于測準(zhǔn),且ρ又隨厚度而變化,故把視為與薄膜材料有關(guān)的常數(shù),稱為膜電阻。實際上它就是正方形薄膜的阻值,故又稱方阻(歐/方)。對于均勻薄膜
薄膜阻值
式中W為薄膜的寬度(厘米)。通常Rs應(yīng)在一有限范圍內(nèi),Rs太大會影響電阻器性能的穩(wěn)定。因此圓柱形電阻體以刻槽方法,平面形電阻體用刻蝕迂回圖形的方法來擴大其阻值范圍,并進行阻值微調(diào)。
參數(shù)與特性 表征電阻特性的主要參數(shù)有標(biāo)稱阻值及其允許偏差、額定功率、負荷特性、電阻溫度系數(shù)等。
標(biāo)稱阻值 用數(shù)字或色標(biāo)在電阻器上標(biāo)志的設(shè)計阻值。單位為歐(Ω)、千歐(kΩ)、兆歐(MΩ)、太歐(TΩ)。阻值按標(biāo)準(zhǔn)化優(yōu)先數(shù)系列制造,系列數(shù)對應(yīng)于允許偏差。
注意事項
電阻在使用前要進行檢查,檢查其性能好壞就是測量實際阻值與標(biāo)稱值是否相符,誤差是否在允許范圍之內(nèi)。方法就是用萬用表的電阻檔進行測量。
電阻器
測量時要注意兩點
1、要根據(jù)被測電阻值確定量程,使指針指示在刻度線的中間一段,這樣便于觀察。
2、確定電阻檔量程后,要進行調(diào)零,方法是兩表筆短路(直接相 碰),調(diào)節(jié)“調(diào)零”電器使指針準(zhǔn)確的指在Ω刻度線的“0”上,然后再測電阻的阻值。另外,還要注意人手不要碰電阻兩端或接觸表筆的金屬部分。否則會引起測試誤差。
用萬用表測出的電阻值接近標(biāo)稱值。就可以認為基本上質(zhì)量是好的,如果相差太多或根本不通,就是壞的。
檢測
1、外觀檢查
對于固定電阻首先查看標(biāo)志清晰,保護漆完好,無燒焦,無傷痕,無裂痕,無腐蝕,電阻體與引腳緊密接觸等。對于電位器還應(yīng)檢查轉(zhuǎn)軸靈活,松緊適當(dāng),手感舒適。有開關(guān)的要檢查開關(guān)動作是否正常。
2、萬用表檢測
①固定電阻的檢測
用萬用表的電阻擋對電阻進行測量,對于測量不同阻值的電阻選擇萬用表的不同倍乘擋。對于指針式萬用表,由于電阻擋的示數(shù)是非線性的,阻值越大,示數(shù)越密,所以選擇合適的量程,應(yīng)使表針偏轉(zhuǎn)角大些,指示于1/3~2/3滿量程,讀數(shù)更為準(zhǔn)確。若測得阻值超過該電阻的誤差范圍、阻值無限大、阻值為0或阻值不穩(wěn),說明該電阻器已壞。
在測量中注意拿電阻的手不要與電阻器的兩個引腳相接觸,這樣會使手所呈現(xiàn)的電阻與被測電阻并聯(lián),影響測量準(zhǔn)確。另外,不能帶電情況下用萬用表電阻擋檢測電路中電
電阻器
阻器的阻值。在線檢測應(yīng)首先斷電,再將電阻從電路中斷開出來,然后進行測量。
②保險絲電阻和敏感電阻的檢測
保險絲電阻一般阻值只有幾到幾十歐,若測得阻值為無限大,則已熔斷。也可在線檢測保險絲電阻的好壞,分別測量其兩端對地電壓,若一端為電源電壓,一端電壓為0伏,保險絲電阻已熔斷。
敏感電阻種類較多,以熱敏電阻為例,又分正溫度系數(shù)和負溫度系數(shù)熱敏電阻。對于正溫度系(PTC)熱敏電阻,在常溫下一般阻值不大,在測量中用燒熱的電烙鐵靠近電阻,這時阻值應(yīng)明顯增大,說明該電阻正常,若無變化說明元件損壞,負溫度系熱敏電阻則相反。
光敏電阻在無光照(用手或物遮住光)的情況下萬用表測得阻值大,有光照表針指示電阻值有明顯減小。若無變化,則元件損壞。
③可變電阻和電位器的檢測
首先測量兩固定端之間電阻值是否正常,若為無限大或為零歐,或與標(biāo)稱相差較大,超過誤差允許范圍,都說明已損壞;電阻體阻值正常,再將萬用表一只表筆接電位器滑動端,另一只表筆接電位器(可調(diào)電阻)的任一固定端,緩慢旋動軸柄,觀察表針是否平穩(wěn)變化,當(dāng)從一端旋向另一端時,阻值從零歐變化到標(biāo)稱值(或相反),并且無跳變或抖動等現(xiàn)象,則說明電位器正常,若在旋轉(zhuǎn)的過程中有跳變或抖動現(xiàn)象,說明滑動點現(xiàn)電阻體接觸不良。
3、用電橋測量電阻
如果要求精確測量電阻器的阻值,可通過電橋(數(shù)字式)進行測試。將電阻插入電橋元件測量端,選擇合適的量程,即可從顯示器上讀出電阻器的阻值。例如,用電阻絲自制電阻或?qū)潭娮杵鬟M行處理來獲得某一較為精確的電阻值時,就必須用電橋測量自制電阻的阻值。
應(yīng)用
不同的使用場合,應(yīng)用壓敏電阻的目的,作用在壓敏電阻上的電壓/電流應(yīng)力并不相同,因而對壓敏電阻的要求也不相同,注意區(qū)分這種差異,對于正確使用是十分重要的。根據(jù)使用目的的不同,可將壓敏電阻區(qū)分為兩大類:保護用壓敏電阻,電路功能用壓敏電阻。
保護用壓敏電阻
1、區(qū)分電源保護用,還是信號線,數(shù)據(jù)線保護用壓敏電阻器,它們要滿足不同的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
電位器
2、根據(jù)施加在壓敏電阻上的連續(xù)工作電壓的不同,可將跨電源線用壓敏電阻器可區(qū)分為交流用或直流用兩種類型,壓敏電阻在這兩種電壓應(yīng)力下的老化特性表現(xiàn)不同。
3、根據(jù)壓敏電阻承受的異常過電壓特性的不同,可將壓敏電阻區(qū)分為浪涌抑制型,高功率型和高能型這三種類型。
浪涌抑制型:是指用于抑制雷電過電壓和操作過電壓等瞬態(tài)過電壓的壓敏電阻器,這種瞬態(tài)過電壓的出現(xiàn)是隨機的,非周期的,電流電壓的峰值可能很大。絕大多數(shù)壓敏電阻器都屬于這一類。
高功率型:是指用于吸收周期出現(xiàn)的連續(xù)脈沖群的壓敏電阻器,例如并接在開關(guān)電源變換器上的壓敏電阻,這里沖擊電壓周期出現(xiàn),且周期可知,能量值一般可以計算出來,
壓敏電阻器
電壓的峰值并不大,但因出現(xiàn)頻率高,其平均功率相當(dāng)大。
高能型:指用于吸收發(fā)電機勵磁線圈,起重電磁鐵線圈等大型電感線圈中的磁能的壓敏電壓器,對這類應(yīng)用,主要技術(shù)指標(biāo)是能量吸收能力。
壓敏電阻器的保護功能,絕大多數(shù)應(yīng)用場合下,是可以多次反復(fù)作用的,但有時也將它做成電流保險絲那樣的一次性保護器件。例如并接在某些電流互感器負載上的帶短路接點壓敏電阻。
展望
電阻器的發(fā)展方向是:
1、小型化、高可靠性;
2、分立的小型電阻器仍有廣泛的用處,但將進一步縮小體積,提高性能,降低價格;
金屬箔電阻器
3、在消費類電子產(chǎn)品中,碳膜電阻器仍占優(yōu)勢,而精密的電阻器則將以金屬膜電阻器為主,大部分小功率線繞電阻器將被取代;
4、為適應(yīng)電路集成化、平面化的發(fā)展,對片狀電阻器的需要將明顯增加;通用型將傾向于發(fā)展厚膜電阻器,而精密型則仍將傾向于薄膜類中的金屬膜和金屬箔電阻器; 5、發(fā)展組合的電阻網(wǎng)絡(luò);
理想電阻器
在一個理想的電阻器里,電阻值不會隨電壓或電流而改變,亦不會因電流的突然變動而改變。真實的電阻器無法達到這一點?,F(xiàn)今的內(nèi)部設(shè)計使電阻器在極端的電壓或電流(以至其他環(huán)境因素,例如溫度)下能表現(xiàn)相對小的電阻值變化。
現(xiàn)實電阻器的限制
每一個電阻器均有其承受的電壓或電流的上限(主要取決于電阻器的體積)。如果電壓或電流超出了這個范圍,首先電阻器的電阻值會改變(在一些電阻器中可以有劇烈的變動),繼而令電阻器因過熱等情況而損毀。大部份電阻器會標(biāo)示額定的電功率,另外一些則會提供額定的電流或電壓。
另外,現(xiàn)實的電阻器本身除電阻外,亦擁有微量的電感或電容,使其表現(xiàn)與理想的電阻器有所差異。