导电体对电流的阻碍作用称着电阻,用符号R 表示,单位为欧姆、千欧、兆欧,分别用Ω、kΩ、MΩ 表示。
1 电阻的型号命名方法
根据我国有关标准的规定,我国电阻器的型号命名方法如下:
第一部分为主称,用字母 R 表示。
第二部分为电阻体材料,用字母表示,如附录表所示。
第三部分为分类特征,用数字或字母表示
第四部分为序号,用数字表示,以区别外型尺寸和性能参数。 电阻型号举例:RJ73 型精密金属膜电阻器。
2 电阻器的参数
2.1 标称阻值
为了便于生产和使用, 国家统一规定了一系列阻值作为电阻器 (电位器) 阻值的标准值, 这一系列阻值叫做电阻的标称阻值,简称标称值。电阻器的标称值为附录表所列数字的 10 n 倍,其中,n 为正整数、负整数或 0。
2.2 电阻器的额定功率
市场上成品电阻器的精度大都为Ⅰ、Ⅱ级,Ⅲ的很少采用。精密电阻器(电位器)的标 称阻值为 E192、E 96、E48 系列,其精度等级分别为 005、01 或 00、02 或 0,仅供精密仪器 或特殊电子设备使用。附录表14 为电阻器(电位器)精度等级所对应的允许偏差,除表中规定外,精密电阻器的允许偏差可分为:±2%、±1%、±0.5%、±0.2%、±0.1%、±0.05%、 ±0.02%以及±0.01%等
2.3 电阻器的额定功率
电阻器的额定功率通常是指在正常的(如温度、大气压等)气候条件下,电阻器长时 间连续工作所允许消耗的最大功率。 电阻器的额定功率系列如附录表所示。对于同一类电阻器,额定功率的大小决定它 的几何尺寸,额定功率越大,其外形尺寸也就越大。
2.4 电阻器阻值标示方法
(1)直标法
直标法就是将电阻器的类别、标称阻值、允许偏差以及额定功率直接标注在电阻器的 外表面上,如附录图所示。
附录图 表示标称值为 20KΩ、允许偏差为±1%、额定功率为 2W 的线绕电阻器; 附录图 则表示标称值为 1.2KΩ、允许偏差为±10%、 额定功率为 0.5W 的碳膜电阻器。
(2)色标法
色标法指的是采用不同颜色的色带或色点,标志在电阻器的表面上,来表示电阻器的电 阻值的大小以及允许偏差。小型化的电阻器都采用这种标注方法, 各种颜色所对应的数值见 附录表 所示。
色标法又有两位有效数字(四环)和三位有效数字(五环)两种,其固定电阻器色环 标志数值识别参见附录图 所示。。
3 电阻器的分类
电阻作为电子元器件大家族中的重要一员,在电器电子产品中取得广泛的应用。同时,电阻本身的种类也有很多,按照结构可以分为以下种类。
1、线绕电阻器:通用线绕电阻器、精密线绕电阻器、大功率线绕电阻器、高频线绕电阻器。
2、薄膜电阻器:碳膜电阻器、合成碳膜电阻器、金属膜电阻器、金属氧化膜电阻器、化学沉积膜电阻器、玻璃釉膜电阻器、金属氮化膜电阻器。
3、实心电阻器:无机合成实心碳质电阻器、有机合成实心碳质电阻器。
4、敏感电阻器:压敏电阻器、热敏电阻器、光敏电阻器、力敏电阻器、气敏电阻器、湿敏电阻器。
3.1 电位器
电位器是一种机电元件,他靠电刷在电阻体上的滑动,取得与电刷位移成一定关系的输出电压。
(1) 合成碳膜电位器
电阻体是用经过研磨的碳黑,石墨,石英等材料涂敷于基体表面而成,该工艺简单, 是目前应用最广泛的电位器。特点是分辩力高耐磨性好,寿命较长。缺点是电流噪声,非线性大, 耐潮性以及阻值稳定性差。
(2) 有机实心电位器
有机实心电位器是一种新型电位器,它是用加热塑压的方法,将有机电阻粉压在绝缘体的凹槽内。有机实心电位器与碳膜电位器相比具有耐热性好、功率大、可靠性
高、耐磨性好的优点。但温度系数大、动噪声大、耐潮性能差、制造工艺复杂、阻值精度较差。在小型化、高可靠、高耐磨性的电子设备以及交、直流电路中用作调节电压、电流。
(3)金属玻璃铀电位器
用丝网印刷法按照一定图形,将金属玻璃铀电阻浆料涂覆在陶瓷基体上,经高温烧结而成。特点是:阻值范围宽,耐热性好,过载能力强,耐潮,耐磨等都很好, 是很有前途的电位器品种,缺点是接触电阻和电流噪声大。
(4) 绕线电位器
绕线电位器是将康铜丝或镍铬合金丝作为电阻体,并把它绕在绝缘骨架上制成。绕线电位器特点是接触电阻小,精度高,温度系数小,其缺点是分辨力差,阻值偏低,高频特性差。主要用作分压器、变阻器、仪器中调零和工作点等。
(5) 金属膜电位器
金属膜电位器的电阻体可由合金膜、金属氧化膜、金属箔等分别组成。特点是分辩力高、耐高温、温度系数小、动噪声小、平滑性好。
(6) 导电塑料电位器
用特殊工艺将DAP(邻苯二甲酸二稀丙脂)电阻浆料覆在绝缘机体上,加热聚合成电阻膜,或将DAP电阻粉热塑压在绝缘基体的凹槽内形成的实心体作为电阻体。特点是:平滑性好、分辩力优异耐磨性好、寿命长、动噪声小、可靠性极高、耐化学腐蚀。用于宇宙装置、导弹、飞机雷达天线的伺服系统等。
(7) 带开关的电位器
有旋转式开关电位器、推拉式开关电位器、推推开关式电位器
(8) 预调式电位器
预调式电位器在电路中,一旦调试好,用蜡封住调节位置,在一般情况下不再调节。
(9) 直滑式电位器
采用直滑方式改变电阻值。
(10) 双连电位器
有异轴双连电位器和同轴双连电位器
(11)无触点电位器
无触点电位器消除了机械接触,寿命长、可靠性高,分光电式电位器、磁敏式电位器等。
3.2 实芯碳质电阻器
用碳质颗粒状导电物质、填料和粘合剂混合制成一个实体的电阻器。
特点:价格低廉,但其阻值误差、噪声电压都大,稳定性差,目前较少用。
3.3 绕线电阻器
用高阻合金线绕在绝缘骨架上制成,外面涂有耐热的釉绝缘层或绝缘漆。绕线电阻具有较低的温度系数,阻值精度高, 稳定性好,耐热耐腐蚀,主要做精密大功率电阻使用,缺点是高频性能差,时间常数大。
3.4 薄膜电阻器
用蒸发的方法将一定电阻率材料蒸镀于绝缘材料表面制成。主要如下:
(1)碳膜电阻器
将结晶碳沉积在陶瓷棒骨架上制成。碳膜电阻器成本低、性能稳定、阻值范围宽、温度系数和电压系数低,是目前应用最广泛的电阻器。
(2) 金属膜电阻器
用真空蒸发的方法将合金材料蒸镀于陶瓷棒骨架表面。金属膜电阻比碳膜电阻的精度高,稳定性好,噪声, 温度系数小。在仪器仪表及通讯设备中大量采用。
(3)金属氧化膜电阻器
在绝缘棒上沉积一层金属氧化物。由于其本身即是氧化物,所以高温下稳定,耐热冲击,负载能力强。
(4) 合成膜电阻
将导电合成物悬浮液涂敷在基体上而得,因此也叫漆膜电阻。由于其导电层呈现颗粒状结构,所以其噪声大,精度低,主要用他制造高压, 高阻, 小型电阻器。
3.5 金属玻璃铀电阻器
将金属粉和玻璃铀粉混合,采用丝网印刷法印在基板上。
耐潮湿, 高温, 温度系数小,主要应用于厚膜电路。
3.6 贴片电阻SMT
片状电阻是金属玻璃铀电阻的一种形式,他的电阻体是高可靠的钌系列玻璃铀材料经过高温烧结而成,电极采用银钯合金浆料。体积小,精度高,稳定性好,由于其为片状元件,所以高频性能好。
3.7 敏感电阻
敏感电阻是指器件特性对温度,电压,湿度,光照,气体, 磁场,压力等作用敏感的电阻器。敏感电阻的符号是在普通电阻的符号中加一斜线,并在旁标注敏感电阻的类型。
(1)压敏电阻
主要有碳化硅和氧化锌压敏电阻,氧化锌具有更多的优良特性。
(2)湿敏电阻
由感湿层,电极, 绝缘体组成,湿敏电阻主要包括氯化锂湿敏电阻,碳湿敏电阻,氧化物湿敏电阻。氯化锂湿敏电阻随湿度上升而电阻减小,缺点为测试范围小,特性重复性不好,受温度影响大。碳湿敏电阻缺点为低温灵敏度低,阻值受温度影响大,由老化特性, 较少使用。氧化物湿敏电阻性能较优越,可长期使用,温度影响小,阻值与湿度变化呈线性关系。有氧化锡,镍铁酸盐,等材料。
(3)光敏电阻
光敏电阻是电导率随着光量力的变化而变化的电子元件,当某种物质受到光照时,载流子的浓度增加从而增加了电导率,这就是光电导效应。
(4)气敏电阻
利用某些半导体吸收某种气体后发生氧化还原反应制成,主要成分是金属氧化物,主要品种有:金属氧化物气敏电阻、复合氧化物气敏电阻、陶瓷气敏电阻等。
(5)力敏电阻
力敏电阻是一种阻值随压力变化而变化的电阻,国外称为压电电阻器。所谓压力电阻效应即半导体材料的电阻率随机械应力的变化而变化的效应。可制成各种力矩计,半导体话筒,压力传感器等。主要品种有硅力敏电阻器,硒碲合金力敏电阻器,相对而言, 合金电阻器具有更高灵敏度。
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