在电子设备中,电阻器是应用最广泛的一种元件。其主要用途是稳定和调节电路中电流和电压。其次还可作为分流器、分压器和消耗能量的负载等。常用电阻器有实心碳质电阻、薄膜电阻器、线绕电阻器和热敏电阻器等,其中又有固定电阻器和可变电阻器之分。
常用电阻器的外形和符号如图1所示
电位器是一种具有三个接头的可变电阻器。其阻值可在一定范围内连续可调。
电位器的种类有以下几种:
按电阻体的材料可分为碳质、薄膜和线绕三种。它们的性能和特点与同材料的固定电阻器相似,所不同的只是电位器有可动的触点。因而使用电位器时需要考虑它的阻值变化特性、接触的可靠性、材料的耐磨性等等。一般,线绕电位器的误差小于±10%,非线性电位器的误差小于±20% 。其阻值、误差和型号均标在电位器上。
按调节机构的运动方式可分为;旋转式、直滑式。
按机构可分为单联、双联、带开关、不带开关等;开关式又有旋转式、推拉式、按键等。
按用途可分为普通电位器、精密电位器、功率电位器、微调电位器和专业电位器等。
按输出特性和函数关系可分为线性和非线性电位器,如图2所示。
线绕电位器的阻值变化特性一般都是直线式的。非线性电位器的阻值变化特性分为直线式(X型)、对数式(D型)、指数式(Z型)三种。所有X、D、Z字母符号一般印在电位器上,使用时应主意。 常用电位器的外形和符号如图3所示。
电阻器与电位器的命名
示例:RJ71-0.125-5.1KI型电阻器
电阻器和电位器的识别与测量
电阻器简称为电阻,是一种最基本、最常用的电子元件。由于制造材料和结构不同,电阻器有许多种,常见的有:碳膜电阻器、金属膜电阻器、有机实芯电阻器、线绕电阻器、固定抽头电阻器、可变电阻器、滑线式变阻器、片状电阻器等等。在业余电子制作中一般常用碳膜或金属膜电阻器。
电阻器的文字符号为“R”,图形符号如图所示。
电阻器的主要参数有电阻值和额定功率两项。电阻值简称阻值,基本单位是欧姆,简称欧(Ω)。常用单位还有千欧(kΩ)和兆欧(MΩ)。它们之间的换算关系是:1MΩ=1000kΩ,1kΩ=1000Ω。电阻器上阻值的标示方法有两种:一种是直标法,如5.1Ω的电阻器上印有“5.1”或“5R1”字样;6.8kΩ的电阻器上印有“6.8k”或6k8”字样。
另一种是色环法,在电阻器上印有4或5道色环表示阻值等。对于4环电阻器,第1、2环表示两位有效数字,第3环表示倍乘数,第4环表示允许偏差,如左图所示。对于5环电阻器,第1、2、3环表示三位有效数字,第4环表示倍乘数,第5环表示允许偏差。
色环一般采用黑、棕、红、橙、黄、绿、蓝、紫、灰、白、金、银12种,它们的意义见表。
额定功率是电阻器的另一主要参数,常用电阻器的功率有1/8W、1/4W、1/2W、1W、2W、5W等,其符号如左图所示,大于5W的直接用数字注明。使用中应选用额定功率等于或大于电路要求的电阻器。电路图中不作标示的表示该电阻器工作中消耗功率很小,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。
电阻器的好坏可用万用表的电阻挡检测。检测时,首先根据电阻器阻值的大小,将万用表上的挡位旋钮转到适当的Ω挡位。然后将两表笔互相短接,转动“调零”旋钮使表针指向电阻刻度的“0”位(满度)。
将万用表两表笔(不分正、负)分别与电阻器的两端引线相接,表针应指在相应的阻值刻度上。如表针不动、指示不稳定或指示值与电阻器上标示值相差很大,则该电阻器已损坏。在测量几十千欧以上阻值的电阻器时,注意不可用手同时接触电阻器的两端引线,以免接入人体电阻带来测量误差。
电阻器的主要作用是限流和降压。图(a)所示为电阻器用作限流的电路。从欧姆定律I=U/R可知,当电压U一定时,流过电阻器的电流I与其阻值R成反比。由于限流电阻R的存在,将发光二极管VD的电流限制在10mA。图(b)所示为电阻器用作降压。当电流流过电阻器时,必然会在电阻器上产生一定的压降,压降大小与电阻值R及电流I的乘积成正比,即:U=IR。利用电阻器的降压作用,可以使较高的电源电压适应元器件工作电压的要求。
没有合适阻值的电阻器时,可以将若干电阻器串、并联使用。若干电阻器串联后,其总阻值等于各电阻器阻值之和。例如,R1、R2串联后,其总阻值R=R1+R2。
若干电阻器并联后,其总阻值的倒数等于各电阻器阻值倒数之和。例如,R1、R2并联后,其总阻值R=R1×R2/(R1+R2)。
电阻器家族中,除普通电阻器外,还有一些敏感电阻器,例如热敏电阻器(又分为正温度系数和负温度系数两种)、光敏电阻器、压敏电阻器、湿敏电阻器、气敏电阻器、力敏电阻器、磁敏电阻器等。图所示为较常用的压敏电阻器、热敏电阻器、光敏电阻器的文字符号、图形符号和外形。
安装使用时,电阻器引线不要过长或过短。需要折弯引线时,不可齐根部折弯,以防折断。在电路板上可以采用卧式安装,也可以采用立式安装,同时应注意使电阻器上的标志朝向便于观察的方向,以便检测与维修。
电位器是一种最常用的可调电子元件。电位器是从可变电阻器发展派生出来的,它由一个电阻体和一个转动或滑动系统组成,其动臂的接触刷在电阻体上滑动,即可连续改变动臂与两端间的阻值。电位器也有许多种类,较常见的有:普通旋转式电位器、带开关电位器、超小型带开关电位器、直滑式电位器、多圈电位器、微调电位器、双连电位器等等。
电位器的文字符号为“RP”,图(a)为电位器一般符号,图(b)为带开关电位器的符号。
电位器的主要参数除标称阻值和额定功率外,还有阻值变化特性,它是指其阻值随动臂的旋转角度或滑动行程而变化的关系。常用的有直线式(X)、指数式(Z)和对数式(D),见图。直线式适用于大多数场合,指数式适用于音量控制电路,对数式适用于音调控制电路。
电位器也可用万用表的电阻挡进行检测。检测标称阻值时,根据电位器标称阻值的大小,将万用表置于适当的Ω挡位,两表笔(不分正、负)分别与电位器的两定臂相接,表针应指在相应的阻值刻度上。如表针不动、指示不稳定或指示值与电位器标称值相差很大,则该电位器已损坏。
检测动臂与电阻体的接触是否良好。万用表一表笔与电位器动臂相接,另一表笔与定臂A相接,来回旋转电位器旋柄,万用表表针应随之平稳地来回移动。如表针不动或移动不平稳,则该电位器动臂接触不良。然后再将接定臂A的表笔改接至定臂B,重复以上检测步骤。
检测开关。万用表置于Ω挡位,两表笔分别接开关接点A和B,旋转电位器旋柄使开关交替地“开”与“关”,观察表针指示。开关“开”时表针应指向最右边(满度);开关“关”时表针应指向最左边(电阻∞)。可重复若干次以观?察开关有无接触不良。
由于电位器具有两个定臂引脚,在使用中,应根据电路需要确定接入方式。如果是逆时针方向转动电位器的旋柄将开关关断,则定臂③引脚为接地端,定臂①引脚为信号端。