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电阻器基础知识与检测方法
一、基础知识
电阻器是电路元件中应用最广泛的一种,在电子设备中约占元件总数的 30%以上,
其质量的好坏对电路工作的稳定性有极大影响。它的主要用途是稳定和调节电路中的
电流和电压,其次还作为分流器分压器和负载使用。
1.分类
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。
表 1 几种常用电阻的结构和特点
电阻种类 电 阻 结 构 和 特 点 实物图片
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。
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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。
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2.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、0.25W、0.5W、1W、2W、3W、5W、7W、10W,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 10
N
欧,其中N为整数。
表 2 标称阻值系列
允许误差 系列代号 标称阻值系列
5% E24
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
10% E12
1.0 1.2 1.5 1.8 2.2 2.7 3.3
3.9 4.7 5.6 6.8 8.2
20% E6 1.0 1.5 2.2 3.3 4.7 6.8
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。
表 3 允许误差等级
级别 005 01 02 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
允许误差 0.5% 1% 2% 5% 10% 20%
标称阻值与误差允许范围的标识方法
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表 4 色环颜色所代表的数字或意义
色 别 第一色环
最大一位数字
第二色环
第二位数字
第三色环
应乘的数
第四色环
误 差
棕 1 1 10
红 2 2 100
橙 3 3 1000
黄 4 4 10000
绿 5 5 100000
蓝 6 6 1000000
紫 7 7 10000000
灰 8 8 100000000
白 9 9 1000000000
黑 0 0 1
金 0.1 ±5%
银 0.01 ±10%
无色 ±20%
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%
表示 27000Ω±5% 表示 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。
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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。下表是碳膜电阻的最
高工作电压。
表 5 碳膜电阻的最高工作电压
标称功率(W) 1/16 1/8 1/4 1/2 1 2
最高工作电压(V) 100 150 350 500 750 1000
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。
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