电阻的种类及特点
在电子电路中常用的
电阻器有固定式电阻器和
电位器,按制作材料和工艺不同,固定式电阻器可分为:膜式电阻(碳膜RT、金属膜RJ、合成膜RH和氧化膜RY)、实芯电阻(有机RS和无机RN)、金属线绕电阻(RX)、特殊电阻(MG型
光敏电阻、MF型
热敏电阻)四种。
碳膜电阻
气态
碳氢化合物在高温和真空中分解,碳沉积在瓷棒或者瓷管上,形成一层结晶碳膜。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
在真空中加热合金,合金蒸发,使瓷棒表面形成一层导电金属膜。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,体积小、噪声低、稳定性好,但成本较高。
碳质电阻
把
碳黑、树脂、粘土等混合物压制后经过热处理制成。在电阻上用
色环表示它的阻值。这种电阻成本低,阻值范围宽,但性能差,很小采用。
线绕电阻
用康铜或者镍铬合金电阻丝,在陶瓷骨架上绕制成。这种电阻分固定和可变两种。它的特点是工作稳定,耐热性能好,
误差范围小,适用于大功率的场合,
额定功率一般在1瓦以上。
碳膜电位器
它的电阻体是在马蹄形的纸胶板上涂上一层碳膜制成。它的阻值变化和中间触头位置的关系有直线式、对数式和指数式三种。碳膜电位器有大型、小型、微型几种,有的和开关一起组成带开关电位器。
还有一种直滑式碳膜电位器,它是靠滑动杆在碳膜上滑动来改变阻值的。这种电位器调节方便。
线绕电位器
用电阻丝在环状骨架上绕制成。它的特点是阻值范围小,功率较大。
电阻的主要性能指标
额定功率
在规定的环境温度和湿度下,假定周围空气不流通,在长期连续负载而不损坏或基本不改变性能的情况下,电阻器上允许消耗的最大功率。为保证安全使用,一般选其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0.05W、0.125W、0.25 W、0.5 W、1 W、2 W、3 W、5 W、7 W、10 W。
在
电路图中非线绕电阻器额定功率的符号表示如下图:
标称阻值
产品上标示的阻值,其单位为欧,千欧、兆欧,标称阻值都应符合下表所列数值乘以10N欧,其中N为整数。
允许误差
电阻器和电位器实际阻值对于标称阻值的最大允许偏差范围,它表示产品的精度,允许误差的等级如下表所示。
色环颜色所代表的数字或意义
示例:
1)在电阻体的一端标以彩色环,电阻的色标是由左向右排列的,图1的电阻为27000Ω±0.5%。
2)
精密度电阻器的色环标志用五个色环表示。第一至第3色环表示电阻的有效数字,第4色环表示倍乘数,第5色环表示容许偏差,图2的电阻为17.5Ω±1%
在电路图中电阻器和电位器的单位标注规则
阻值在兆欧以上,标注单位M。比如1兆欧,标注1M;2.7兆欧,标注2.7M。
阻值在1千欧到100千欧之间,标注单位k。比如5.1千欧,标注5.1k;68千欧,标注68k。
阻值在100千欧到1兆欧之间,可以标注单位k,也可以标注单位M。比如360千欧,可以标注360k,也可以标注0.36M。
阻值在1千欧以下,可以标注单位Ω,也可以不标注。比如5.1欧,可以标注5.1Ω或者5.1;680欧,可以标注680Ω或者680。
最高工作电压
它是指电阻器长期工作不发生过热或电击穿损坏时的电压。如果电压超过规定值,电阻器内部产生火花,引起噪声,甚至损坏。
稳定性
稳定性是衡量电阻器在外界条件(温度、湿度、电压、时间、负荷性质等)作用下电阻变化的程度
1)温度系数a,表示温度每变化1度时,电阻器阻值的相对变化量。
即:式中:R1、R2分别为温度t1和t2时的电阻值
2)电压系数av表示电压每变化1伏时,电阻器阻值的相对变化量,
即:式中:R1、R2分别是电压为U1和U2时的电阻值
噪声电动势
电阻器的噪声电动势在一般电路中可以不考虑,但在弱信号系统中不可忽视。
线绕电阻器的噪声只习作定于热噪声(分子扰动引起)仅与阻值、温度和外界电压的频带有关。薄膜电阻除了热噪声外,还有电流噪声,这种噪声近似地与外加电压成正比。
高频特性:电阻器使用在高频条件下,要考虑其固定有电感和固有电容的影响。这时,电阻器变为一个直流电阻(R0)与分布电感串联,然后再与分布电容并联的等效电路,非线绕电阻器的LR=0.01-0.05微亨,CR=0.1-5皮法,线绕电阻器的LR达几十微亨,CR达几十皮法,即使是无感绕法的线绕电阻器,LR仍有零点几微亨。