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电阻器是电子电器设备中用得最多的基本元件之一。它的种类繁多 , 形状各异 , 功率也各有不同 , 在电路中用来控制电流、分配电压。 一、电阻器的种类 按电阻器的结构形式分类 : 可分为固定电阻器和可调电阻器两大类。 ①固定电阻器 : 固定电阻器的电阻值是固定不变的 , 阻值大小就是它的标称阻值。 ②可调电阻器 : 可调电阻器主要指滑动电阻器、电位器 , 它们的阻值可以在小于标称值的范围内变化。按电阻器的材料的不同分类 : 可分为碳质电阻器、膜式电阻器和绕线电阻器三大类。 常见的膜式电阻由碳膜电阻和金属膜电阻等组成。
二、电阻的主要参数 电阻的主要参数有 : 标称阻值、阻值误差、额定功率、最高工作温度、最高工作电 压、静噪声电动势、温度特性、高频特性等。一般情况仅考虑前三项 , 后几项参数只在特殊需要时才考虑。 (1) 标称阻值 电阻的标称阻值是按国家规定的阻值系列标注的 , 如表5-1 所示。因此选用时 , 必须按国家规定的阻值范围去选用。使用时将表中的标称值乘以10n(n为整数 ) 就可得到 一系列阻值。例如 : 表 5-1 中电阻标称值为 1.5 的就有1.5Ω 、 15Ω 、 150Ω 、 1.5KΩ 等。
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阻值系列 |
允许误差 |
偏差等级 |
电阻标称值 |
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E24 |
土5% |
I |
1.0 |
1.1 |
1.2 |
l.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 |
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E12 |
士10% |
II |
l.O |
1.2 |
1.5 |
1.8 |
2.2 |
2.7 |
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3.3 |
3.9 |
4.7 |
5.6 |
6.8 |
8.2 |
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E6 |
±20% |
III |
1.0 |
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1.5 |
|
2.2 |
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3.3 |
3.9 |
4.7 |
5.6 |
6.8 |
8.2 | |
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标称阻值的表示方法有直标法、文字符号法、色标法。 ①直标法 : 就是在电阻的表面直接用数字和单位符号标出产品的标称阻值 , 其允许 误差直接用百分数表示 , 如图5-1 所示。它的优点是直观 , 一目了然。但体积小的电阻 则无法这样标注。
图 5-1 电阻的直标法 |
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②文字符号法 : 在电阻的表面用文字、数字有规律地组合来表示阻值。阻值的符号 和阻值精度的描述都有一定的规则。例 : 图5-2(a) 所示电阻为 :47KΩ 、 I 级精度;图5-2(b) 所示电阻为 :3MΩ 、 II 级精度。
图5-2 电阻的文字符号法 |
阻值符号规定如下 : 欧姆 (100 欧姆 ) 用Ω 表示;千欧 (103 欧姆 ) 用 kΩ 表示 : 兆欧 (106 欧姆 ) 用 M 表示 : 千兆欧 (109 欧姆 ) 用 G 表示 : 兆兆欧 (1012 欧姆 ) 用 T 表示。 例 :0.1Ω 可标志为Ω0.1, 而 1Ω 可标志为 1Ω,1kΩ 标志为 1k,3.3KΩ 可标志为 3k3 , 1000 兆欧标志为 1G 等。 精度符号规定如下 : 普通电阻的误差一般分为三级 , 即± 5% 、± 10% 、± 20%, 分别用 I 、 II 、 III 符号表示。 ③色标法 : 用不同色环标明阻值及误差 , 具有标志清晰、从各个角度都容易看清标志的优点。
普通电阻用 4 条色环表示电阻及误差 , 其中 3 条表示阻值 ,1 条表示误差 , 详见图 5-3 及表 5-2 。
图5-3 普通电阻色环表示说明
例 : 电阻器上的色环依次为 : 棕、红、黑、银 , 这表示该电阻器为 12Ω ± 10% 的电 阻器 ; 如果是红、黄、红、金 , 这表示该电阻器为 2.4kΩ ± 5% 的电阻器。 |
表5-2 四色环电阻颜色标记
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颜色 |
黑 |
棕 |
红 |
橙 |
黄 |
绿 |
蓝 |
紫 |
灰 |
白 |
金 |
银 |
无色 |
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有效数值 |
O |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
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倍率 |
100 |
101 |
102 |
103 |
104 |
105 |
106 |
107 |
108 |
109 |
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允许误差 |
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+50%~-20% |
±5% |
±10% |
±20% | |
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精密电阻用五条色环表示标称阻值和允许误差 , 如图 5-4 及表 5-3 所示。注意电阻的标称值的单位是欧姆 (Ω) 例 : 电阻器上的五色环依次为 : 棕、蓝、绿、黑、棕 , 则表示该电阻器为 165Ω± 1%的电阻器。
图5-4 精密电阻五条色环表示说明 |
表5-3 五色环电阻颜色标记
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颜色 |
黑 |
棕 |
红 |
橙 |
黄 |
绿 |
蓝 |
紫 |
灰 |
白 |
金 |
银 |
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有效数值 |
O |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
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|
倍率 |
100 |
101 |
102 |
103 |
104 |
105 |
106 |
107 |
108 |
109 |
10-1 |
10-2 |
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允许误差 |
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±1% |
±2% |
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±0.5% |
±0.25% |
±0.1% |
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(2) 电阻阻值误差 电阻器的实际阻值并不完全与标称阻值相符,存在着误差。普通电阻的误差一般分为三级 , 即± 5% 、± 10% 、土 20%, 或用 I 、 II、 III 表示。误差越小 , 表明电阻的精度越高。电阻器的误差选择 , 在一般电路中选用± 10% 、± 20% 的即可。 (3) 电阻额定功率 电阻接入电路后 , 通过电流时便会发热 , 当温度过高将会烧毁电阻。所以不但要选 择电阻阻值 , 还要正确选择电阻额定功率。在电路图中 , 通常不加功率标注的电阻均为 1/8W 的。如果电路对电阻的功率值有特殊要求 , 就按图 5-5 所示的符号标注 , 或用文字说明。 电阻器的额定功率选择 , 一般不能过大 , 也不能过小。过大势必增大电阻的体积 , 过小则会烧毁电阻。一般情况下所选用的电阻值应使额定功率大于实际消耗功率的两倍左右 , 以确保电阻器的可靠性。
图 5-5 电阻功率标注 |
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三、选用电阻器常识
(1)根据电子设备的技术指标和电路的具体要求选用电阻的型号和误差等级。 (2)为提高设备的可靠性,延长使用寿命,应选用额定功率大于实际消耗功率的1.5-2倍。 (3)电阻装接前应进行测量、核对,尤其是在精密电子仪器设备装配时,还需经人工老化处理,以提高稳定性。 (4)在装配电子仪器时,若所用非色环电阻,则应将电阻标称值标志朝上,且标志顺序一致,以便于观察。 (5)焊接电阻时,烙铁停留时间不宜过长。 (6)选用电阻时应根据电路中信号频率的高低来选择。一个电阻可等效成一个R、L、C二端线性网络,如图5-6所示。不同类型的电阻,R、L、C三个参数的大小有很大差异。线绕电阻本身是电感线圈,所以不能用于高频电路中,薄膜电阻中,若电阻体上刻有螺旋槽的,工作频率在10MHZ 左右,未刻螺旋槽的(如RY型)工作频率则更高。
图5-6 电阻器的等效电路
(7)电路中如需串联或并联电阻来获得所需阻值时,应考虑其额定功率。阻值不同的电阻串联时,额定功率取决于高阻值电阻。并联时,取决于低阻值电阻,且需计算方可应用。
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四、电阻器的检测方法
① 电阻器额定功率的简易判断 小型电阻器的额定功率一般在电阻体上并不标出。但根据电阻长度和直径大小是可以确定其额定功率值大小的。表5-4列出了常用的不同长度、直径的碳膜电阻和金属膜电阻所对应的功率值。 |
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额定功率/W
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碳膜电阻(RT) |
金属膜电阻(RJ) |
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长度/mm |
直径/mm |
长度/mm |
直径/mm |
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1/8 |
11 |
3.9 |
6~7 |
2~2.5 |
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1/4 |
18.5 |
5.5 |
7~8.3 |
2.5~2.9 |
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1/2 |
28.5 |
5.5 |
10.8 |
4.2 |
|
1 |
30.5 |
7.2 |
13 |
6.6 |
|
2 |
48.5 |
9.5 |
18.5 |
8.6 | |
| 表5-4 RT、RJ型电阻器的长度、直径与额定功率关系 |
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② 测量实际电阻值 a. 将万用表的功能选择开关旋转到适当量程的电阻挡,先调整零点,然后再进行测量。并且在测量中每次变换量程,都必须重新调零后再使用。 b. 按照图5-7所示的正确方法,将两表笔(不分正负)分别与电阻的两端相接即可测出实际电阻值。
图5-7 电阻的正确测法 |
③ 测量操作注意事项 a. 测试时,特别是在测几十千欧以上阻值的电阻时,手不要触及表笔和电阻的导电部分。 b. 被检测的电阻必须从电路中焊下来,至少要焊开一个头,以免电路中的其他元件对测试产生影响,造成测量误差。 c. 色环电阻的阻值虽然能以色环标志来确定,但在使用时最好还是用万用表测试一下其实际阻值。
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