电阻器

电阻器是一种罪基本的电子元件,从阻值方面可分为固定电阻器(电阻器),可变电阻器(电位器)和特种电阻器三大类。在电路中,电阻器多用来进行降压,分压,分流,阻抗匹配等。一下主要从识别和检测等几个方面,对电阻器和电位器进行系统分析。

一、电阻器的识别及检测

1.电阻器的定义

电阻器通常也称为电阻,是一个为电流提供通路的电子器件,可以定义为每单位电流在导体上所引起的电压。

电阻(R)=电压(U)/电流(I),即R=U/I

电阻没有极性(正、负极),这与电源不同,因此在电路中可以任意连接。

电阻元件的基本特征是消耗能量,其基本参量是电阻值(R),单位为欧姆(Ω)、千欧(kΩ)和兆欧(MΩ)。其中

1 kΩ=1000Ω

1 MΩ=1000kΩ

电阻的电路符号为:电阻符号2.电阻器的分类

电阻按电阻体材料,结构形状,引出线及用途等分成多个种类,下图:电阻分类

电阻的常见外形如下图:电阻外形

3.电阻器的基本参数

电阻器的基本参数主要有以下几种。

(1)标称值

标称值是指按国家规定标准化的电阻值。不同类型电阻有不同的阻值范围,不同精度的电阻其标称值系列也不同。

各电阻的标称值应是符合国家规定的数值之一再乘以10nΩ,n为正整数。

标称系列中大部分值不是整数,这样规定是为了保证在同一系列中,相邻两个数中较小数的正偏差与较大数的负偏差彼此衔接或稍有重叠,这样可以使电子电路所需要的电阻全部包括在系列中。电阻标称阻值见下图:电阻标称阻值

根据上图,可得到容差为±10%的电阻标称阻值系列见下图电阻系列

上图为±10%电阻标称阻值系列

使用表中所表示的数值系列很方便,因为无论需要多大数值的电阻,都能够得到。容差±10%时,1Ω的下面是1.2Ω,接下去是1.5Ω。这样毫不间断地连续下去。现在可以用22Ω为例,加以考虑。22Ω的±10%的范围是19.8Ω~24.2Ω。加入在设计上想用21Ω或23Ω的电阻,若是电路的经度容许±10%的误差,那么,都可以使用22Ω的电阻。另外,当需要25Ω或26Ω时,可以使用27Ω的电阻。

容差±10%时,18Ω的±10%是16.2Ω~19.8Ω;22Ω的的±10%是19.8Ω~24.2Ω;27Ω的±10%是24.3Ω~29.7Ω。从这里不难看出18Ω的下面是22Ω,再下面就是27Ω,误差是±5%时,可在它们中间加入20和24,这样仍可利用误差范围,做到前后连续,毫不间断。因此,可以得到所需要的一切电阻值。如果电路需要较高的准确性,则应根据精度要求,使用误差±2%甚至±1%的电阻值。

(2)额定功率

电阻的额定功率是指在标准大气压和一定环境温度下(20±5℃),自身允许承受的最大功率。在该功率限度以下,电阻器可以正常工作而不会改变其性能,也不会损坏。

电阻的功率决定了电阻能安全通过的电流大小。单位为瓦特(W)。例如,一个1kΩ,1/4W的电阻,能通过的最大电流为公式式中,I是电阻上通过的最大电流,W是功率,R是电阻值。

常用电阻器的功率有1/8W、1/4W、1/2W、1W、2W、5W、10W等。2W以上的电阻,在标注功率时一般直接印在电阻体上,2W以下的电阻,一般以自身体积大小来表示功率。在电路图上表示功率时,常采用如下表示的符号。不难看出,额定功率值在1W以上用罗马数字表示。电阻

如果电路中不标示功率,一般标示该电阻工作时消耗功率很小,可不必考虑,例如大部分业余电子制作中对电阻器功率都没有要求,这时可选用1/8W或1/4W电阻器。

(3)容差

容差指电阻实际阻值与标称阻值的相对误差。容差表示了电阻值偏离标称值的范围是衡量电阻经度的指标。实际的电阻值不等于标称值的主要原因是由于温度的变化。

一般电阻产品的容差为±5%、±10%、±20%,表示电阻值偏离标称值的百分数。例如,一个电阻阻值为1kΩ,容差为±10%,则该电阻的实际值为1kΩ±10%,即0.9kΩ~1.1 kΩ。电阻的精度等级见下图:电阻经度

市场上常见的电阻多为Ⅰ级和Ⅱ级,对一般的应用场合已能满足使用的要求,在电子产品设计中要根据电路的不同要求选用不同精度的电阻。

(4)温度系数

温度系数指电阻值随温度的变化率,金属膜,合成膜等电阻都具有较小的温度系数,碳膜电阻的温度系数较大。

(5)非线性

加在电阻两端的电压与电阻中的电流之比不是常数时,称为非线性。

电阻的非线性用电压系数表示,即在规定电压范围内每秒改变1V时电阻值的平均相对变化量,一般金属型电阻的非线性度很小,非金属型电阻有较大的非线性。

(6)噪声

电阻阻值不规则的微小变化叫做电阻的噪声。电阻噪声有热噪声和电流噪声两种。任何电阻都有热噪声,降低电阻的工作温度,可以减小热噪声;电流噪声与电阻内部的微观结构有关,合金型电阻无电流噪声,薄膜型电阻的电流噪声较小,合成型电阻的电流噪声最大。在高精密电子电路中药注意解决电阻的噪声问题。

(7)极限电压

电阻能够承受而不会造成损坏的最高电压称为电阻的极限电压,电阻两端电压加到一定值时,会发生电击穿现象,使电阻损坏。极限电压受电阻的材料,尺寸及结构的限制。

4.电阻的识别

由于电阻器的体积很小,一般只在其表面标明阻值,经度,材料,功率等几项。对于1/8W~1/2W之间的小功率电阻器,通常只标注阻值和经度,而材料及功率则由外形尺寸和颜色来判断。参数标注方法有文字直接标注和色环标注两种。

(1)文字直接标注

文字直接标注法就是直接印出阻值,如1.5kΩ的电阻器上印有“1.5k”或“1k5”字样。另外,通过电阻上所标的字母可以判断制成电阻的原料,见下图。文字标注

对于普通碳膜和金属膜的电阻,可通过外表颜色判定,国产碳膜电阻通常涂绿色或棕色,金属膜电阻涂成红色。

(2)色环标注

小功率电阻(特别是0.5W以下的碳膜和金属膜电阻)多用表面色环表示标称阻值,每一种颜色代表一个数字,这在工程上叫做色码。

电阻阻值的色环表示有三色环、四色环、五色环三种,其含义如图所示三色换 四色环 五色环

对于四色环电阻,用3个色环来表示阻值(前二环代表有效值,第三环代表乘上的次方数),用1个色环表示误差。五色环电阻一般是金属膜电阻,为更好的表示精度,用4个色环表示阻值,另一个色环表示误差。

色环

颜色

第一色环 第二色环 第三色环 第四色环
第一位数字 第二位数字 次方数 误差范围
0 X100
1 1 X101
2 2 X102
3 3 X103
4 45 X104
绿 5 5 X105
6 6 X106
7 7 X107
8 8 X108
9 9 X109
X10-1 ±5%
X10-2 ±10%
无色 ±20%

四色环电阻色环标志法

色环

颜色

第一色环 第二色环 第三色环 第四色环 第五色环
第一位数字 第二位数字 第三位数字 次方数 误差范围
0 0 X100
1 1 1 X101 ±1%
2 2 2 X102 ±2%
3 3 3 X103
4 45 45 X104
绿 5 5 5 X105 ±5%
6 6 6 X106 ±0.25%
7 7 7 X107 ±0.1%
8 8 8 X108
9 9 9 X109
X10-1  
X10-2  

五色环电阻色环标志法

方法技巧:下面以四色电阻为例,简要介绍色环电阻快速识别的方法。

带有4个色环的其中第一、二环分别代表阻值的前两位数;第三环代表倍率;第四环代表误差快速识别的关键在于根据第三环的颜色把阻值确定在某以数量级范围内,例如是几点几KΩ、还是几十几kΩ的,再将前两环读出的数“代”进去,这样就可很快读出数来。

  • 熟记第一、二环每种颜色所代表的数。可这样记忆:黑0,棕1,红2,橙3,黄4,绿5,蓝6,紫7,灰8,白这样连起来读,多读几遍就可以记住了。
  • 记牢第三环颜色所代表的阻值范围。这一点是快速识别的关键。具体:

银色:零点几欧

金色:几点几欧

黑色:几十几欧

棕色:几百几十欧

红色:几点几千欧

橙色:几十几千欧

黄色:几百几十千欧

绿色:几点几兆欧

蓝色:几十几兆欧

从数量级来看,大体上可把他们划分为3个大的等级,即:银、金、黑、棕是欧姆级的;红、橙、黄是千欧级的;绿、蓝色则是兆欧级的。这样划分一下是为了便于记忆。

  • 记住第四环颜色所代表的误差。即金色为5%;银色为10%;无色为20%。

 

如果觉得上面的记忆方法不好用的,可以直接点击色环工具进行下载。

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