电阻器知识介绍

电阻器知识介绍

第1章电阻器

1.1固定电阻器

各种导电材料对通过的电流总呈现一定的阻碍作用，并将电流的能量转换成热能，这种阻碍作用称为电阻。具有电阻性能的实体元件称为电阻器。

1.1.1电阻器的电路符号和主要性能参数

1.电阻器的电路符号和单位

凡阻值固定不能调节的电阻器称为固定电阻器。图1.1.1(a)是我国国标电阻器符号；图1.1.1(b)是国外常用电阻器的符号；图1.1.1(c)是标有该电阻器额定功率的电阻器符号。电阻器单位有：Ω、kΩ、MΩ、GΩ、TΩ等1TΩ=1000GΩ；1GΩ=1000MΩ；1MΩ=1000kΩ；1kΩ=1000Ω。22．电阻器的主要性能指标（1）标称阻值3

国家规定了一系列值作为电阻器的阻值标准，即标称阻值系列。其中E6、E12、E24如表1.1.1所示。标称值不连续分布，若将表中各数乘10n可得到不同的阻值的电阻器，如1.1×103为1.1kΩ电阻器。4（2）允许误差允许误差是指电阻器的标称值与实际阻值之差。在电阻器的生产过程中，由于技术原因实际电阻值与标称电阻值之间难免存在偏差，因而规定了一个允许误差参数，也称为精度。常用电阻器的允许误差分别为±5%、±10%、±20%，对应的精度等级分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级。5

（3）额定功率P额定功率是指在一定条件下，电阻器能长期连续负荷而不改变性能的允许功率。额定功率的大小也称瓦（W）数的大小，如1/8W、1/4W，一般用在数字印在电阻器的表面上，如图1.1.1(c)。1.1.2电阻器的型号及命名国产电阻器的型号由四个部分组成。如表1.1.2所示。例如RJ-71为精密金属膜电阻，RXT-2为可调线饶电阻。RT-2为普通碳膜固定电阻器。

6表1.1.271.1.3电阻器的识别方法1．直接标志法直接标志法是指将电阻器的主要参数和技术性能指标直接印制在电阻器表面上。直标法中标称阻值是用阿拉伯数字和单位符号在电阻器的表面直接标出。直标法中误差表示有直标误差和罗马文字误差。直标误差就是用百分数表示允许误差，如图1.1.2(a)所示。罗马文字误差就是用罗马文字表示允许误差，用“Ⅰ”、“Ⅱ”、“Ⅲ”表示误差等级。“Ⅰ”表示“±5%”，“Ⅱ”表示“±10%”，“Ⅲ”表示“±20%”，如图1.1.2(b)所示。82．文字符号法文字符号法是用字母和数字符号有规律的组合来表示标称电阻值。允许误差也用文字符号表示。其规律是：符号位（Ω、K、M、G、T）表示电阻值的数量级别，符号前面的数字表示电阻值整数部分的大小，符号后面的数字表示小数点后面的数值。表示允许误差的符号如表1.1.3所示。表1.1.3表示允许误差的文字符号93．色环标志法

（1）四色环电阻普通电阻器大多为四色环电阻。其最靠近电阻器一端的第一条色环的颜色表示第一位有效数字；第二条色环的颜色表示第二位有效数字；第三条色环的颜色表示倍乘率；第四条色环的颜色表示允许误差。如表1.1.4所示。

（2）五色环电阻精密电阻器大多为五色环电阻。其中第一、第二、第三条色环代表示第一、第二、第三位有效数字，第四条表示倍乘率，第五条表示允许误差，如图1.1.3所示。1011电阻的定义电阻是最常用最基本的电子元件之一，利用电阻对电能的吸收作用，可使电路中各个元件按需要分配电能，稳定和调节电路的电流和电压。在物理学中，用电阻来表示导体对电流阻碍作用的大小。导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。不同的导体，电阻一般不同，电阻元件的电阻值大小还与温度有关。12电阻的分类固定电阻、可调电阻、特种电阻(敏感电阻)2.按制造材料碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻，无感电阻，薄膜电阻等3.按安装方式插件电阻、贴片电阻4.按功能分负载电阻，采样电阻，分流电阻，保护电阻等13可调电阻固定电阻光敏电阻压敏电阻线绕电阻14两端电阻色环颜色

15色环识别

16数码法用三位数字表示元件的标称值。从左至右，前两位表示有效数位，第三位表示10^n(n=0～8)。当n=9时为特例，表示10^(-1)。而标志是0或000的电阻器，表示是跳线，阻值为0Ωeg:471=470Ω105=1M2R2=2.2Ω塑料电阻器的103表示10*10^3=10k。片状电阻多用数码法标示，17

例：红紫橙金27×103（1±5%）Ω＝27（1±5%）KΩ棕黑红银10×102（1±10%）Ω＝1（1±10%）KΩ白紫蓝银绿976×10-2(1±0.5%）Ω＝9.76（1±0.5%）Ω1.1.4常用固定电阻器及特点1．常用固定电阻器（1）碳膜电阻器（RT）碳膜电阻器稳定性好，电压的改变对阻值影响很小。其阻值范围大，可以制作成几欧姆的低阻值电阻，也可以制作成几十兆欧的高阻值电阻。而且碳膜电阻制作成本低，价格便宜，但精度不够高。图1.1.4某碳膜电阻

18（2）金属膜电阻器（RJ）金属膜电阻器是在磁棒或瓷管表面用真空蒸发或烧渗法制成金属膜，如镍铬合金膜和金铂合金膜等。金属膜电阻器体积更小，除具有碳膜电阻器的特征外，它比碳膜电阻器的精度更高，稳定性更好，噪音更低，阻值范围更宽，耐热性能超过碳膜电阻器。但制作成本高，价格较贵。实物如图1.1.5。(3)金属氧化膜电阻器（RY）

19(4)线绕电阻器（RX）线绕电阻是用电阻系数较大的锰铜合金电阻丝或镍铬合金电阻丝绕在陶瓷管上制成的。其外层涂有耐热的绝缘层，可分为固定式和可调式两种。线绕电阻器的特点是精度高，噪音小，功率大，可承受3至100W的额定功率。它耐高温，可在150℃的高温下工作。但其体积大阻值不高。实物如图1.1,7。水泥电阻器也属于一种绕线电阻器。实物如图1.1.8。图1.1,7某线绕电阻20(5)玻璃釉膜电阻器（RI）玻璃釉膜电阻器是在磁棒上涂覆一层金属和玻璃釉的混和物而制成。它有绝缘耐压高、温度系数小、噪声系数小、耐酸碱、耐潮湿、耐高温及稳定性可靠等特点。实物如图1.1.9。

2．排电阻器（RI）

排电阻器简称排阻，是将多个电阻器集中封装在一起组合制成的。排阻具有装配方便、安装密度高等优点。

排阻通常都有一个公共端，在封装表面用一个小白点表示。排阻的颜色通常为黑色或黄色。图1.1.10为某排电阻器实物图。图1.1.10某排电阻器实物图21排阻可分为SIP排阻、DIP排阻和SMD排阻。SIP排阻即为传统的直插式排阻，依照线路设计的不同，一般分为A、B、C、D、E、F、G、H、I等类型；DIP排阻即双列直插式排阻。SMD排阻即贴片式排阻。SMD排阻安装体积小，目前已在多数电路中取代了SIP排阻。常用的SMD排阻有8P4R(8引脚4电阻)和10P8R(10引脚8电阻)两种规格。SMD排阻电路原理如图1.1.11所示。排阻的阻值与内部电路结构通常可以从型号上识别出来，其型号标示如图1.1.12所示。型号中的第一字母为内部电路结构代码，代码与电路内部结构的对应关系见图1.1.13。22

图1.1.11SMD排阻电路原理图(a)10P8RL型(b)8P4R型(c)10P8RT型23图1.1.12排阻型号表示方法及含义24(a)结构代码A内部等效电路(b)结构代码B内部等效电路(c)结构代码C内部等效电路(d)结构代码D内部等效电路25(e)结构代码E内部等效电路(f)结构代码F内部等效电路(g)结构代码G内部等效电路(h)结构代码H内部等效电路26

(i)结构代码I内部等效电路图1.1.13排阻代码与内部电路结构的对应关系图

排阻的阻值通常用三位数字表示，标注在电阻体表面。在三位数字中，从左至右的第一、第二位为有效数字，第三位表示前两位数字乘10的N次方(单位为Ω)。如果阻值中有小数点，则用“R”表示，并占一位有效数字。例如：标示为“103”的阻值为10×103=10(kΩ)；表示为“0”或“000”的排阻阻值为0Ω，这种排阻实际上是跳线(短路线)。27一些精密排阻采用四位数字加一个字母的标示方法(或者只有四位数字)。前三位数字分别表示阻值的百位、十位、个位数字，第四位数字表示前面三个数字乘10的N次方，单位为欧姆；数字后面的第一个英文字母代表误差(J=±5％、G=±2％、F=±1％、D=±0.25％、B=±0.1％、A或W=±0.05％、Q=±0.02％、T=±0.01％、V=±0.005％)。如标示为“2341”的排阻的阻值为234×10=2340(Ω)=2.34(kΩ)。有的排阻有两种阻值，在其表面会标注这两种电阻值，如220Ω／330Ω。所以SIP排阻有方向性，使用时要小心。通常，SMD排阻是没有极性的，不过有些类型的SMD排阻由于内部电路连接方式不同，在应用时还是需要注意引出脚的排列方向和顺序的。如10P8R型的SMD排阻，因其①、⑤、⑥、⑩引脚内部连接不同，有L和T两种类型。L型的①、⑥脚相通，T型的⑤、⑩脚相通，分别见图1.1.11(a)、(c)。因此，在使用SMD排阻时，应首先确认该排阻表面是否有①脚的标注后再使用。281.1.5固定电阻器的测量与代换1．电阻器的测量万用表测量电阻器方法和步骤：（1）检查表针。检查在万用表量表棒未短接时，指针是否在零位。如不在零位，旋转机械调零旋钮，将指针调至零位，这种方法一般称为机械调零。（2）选择倍率档。（3）电阻档调零（又称电气调零）。方法是：把万用表两表棒短接，看指针是否在表盘右边的零位。如有偏差，可用手转动电阻档调零旋钮，将指针调到零位。注意，在测量电阻时，每换一次倍率档后，都必须重新电气调零一次。（4）测量电阻。读出指针所指的数值乘以所选择的倍乘档的倍乘数，即为被测电阻的阻值。2．电阻器的代换电阻损坏需要更换时应尽可能选用原规格型号的电阻器。此时，可以用以下方法进行代换。29（1）相同种类电阻器在标称值相同时，功率大的电阻器可代换功率小的电阻器（2）相同种类电阻器的串、并代换法。（3）其他种类及规格的代换。代换时，要考虑性能与价格。1.2可变电阻器可变电阻器是指其阻值在规定的范围内可任意调节的变阻器，它的作用是改变电路中电压、电流的大小。可变电阻器可以分为半可调电阻器和电位器两类。半可调电阻器又称微调电阻器，它是指电阻值虽然可以调节，但在使用时经常固定在某一阻值上的电阻器。电位器是在一定范围内阻值连续可变的一种电阻器。可变电阻器的电路符号如图1.2.1。301.2.1常用电位器实物图、结构特点及应用1．合成碳膜电位器其电阻体是用碳膜、石墨、石英粉和有机粉合剂等配成一种悬浮液，涂在玻璃釉纤维板或胶纸上制作而成。优点为：阻值范围宽、分辨率高、能制成各种类型的电位器、寿命长、价格低、型号多。缺点为：功率不太高、耐高温性、耐湿性差、阻值低的电位器不容易制作。实物如图1.2.2。2．有机实芯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。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。实物如图1.2.3。

313．金属膜电位器金属膜电位器是由金属合成膜、金属氧化膜、金属合金膜和氧化钽膜等几种材料经过真空技术，沉积在陶瓷基体上而制作的。优点：耐热性好、分辨率高、分布电感和分布电容小、噪声电动势很低。缺点：耐磨性不好、阻值范围小。实物如图1.2.4。图1.2.4某金属膜电位器324．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。绕线电位器优点：接触电阻小、精度高、温度系数小。缺点：分辨率差、阻值偏低、高频特性差。实物如图1.2.5。5．数字电位器数字电位器取消了活动件，是一个半导体集成电路。优点为：调节精度高、没有噪声、有极长的工作寿命、无机械磨损、数据可读写、具有配置寄存器和数据寄存器、多电平量存储功能、特别适合于音频系统、易于软件控制、体积小、易于装配。实物如图1.2.6。

331.2.2电位器的主要参数1．标称阻值、零位电阻和额定功率电位器上标注的阻值称标称阻值，即电位器两定片端之间的阻值；零位电阻指电位器的最小阻值，即动片端与任一定片端之间最小阻值；电位器额定功率指在交、直流电路中，当大气压为87至107kPa，在规定的额定温度下长期连续负荷所允许消耗的最大功率。2．电位器的阻值变化特性阻值变化特性是指电位器的阻值随活动触点移动的长度或转轴转动的角度变化的关系，即阻值输出函数特性。常用有三种，阻值变化特性曲线如图1.2.7。

（1）指数式（Z型）指数式电位器的阻值变化与动触点位置的变化成指数关系。

（2）对数式（D型）对数式电位器的阻值变化与动触点位置的变化成对数关系。

（3）线性式（X型）线性式电位器的阻值变化与动触点位置的变化成线性关系。

34353．电位器的分辨率电位器的分辨率也称分辨力，对线绕电位器来讲，当动接点每移动一圈时，输出电压的变化量与输出电压的比值为分辨率。直线式线绕电位器的理论分辨率为绕线总匝数的倒数，并以百分数表示。4．电位器的动噪声当电位器在外加电压作用下，其动接触点在电阻体上滑动时，产生的电噪声称为电位器的动噪声。1.2.3电位器的结构和种类1．电位器的结构

结构如图1.2.8,它由外壳、电阻体、滑动片、转动轴和焊接片组成。当滑动片接近引出端①时，①和②端阻值接近于零，随着旋转轴转动，阻值慢慢增加，在滑动片转到③时，其阻值即为电位器的标称值。

362．电位器的种类电位器按调节机构的运动方式分为旋转式和直滑式电位器；按联数分为单联式和双联式电位器；按有无开关分为无开关和有开关两种；按输出函数特性分为线性式、对数式和指数式。部分实物如下图。双联式单联式有开关直滑式部分电位器实物图371.2.4电位器的检测如下图①、③端可测出该电位器的标称值。测①、②端或②、③端，转动旋转轴，观察表盘指针是否在连续、均匀地移动。如果发现有断续或跳动现象，则说明该电位器存在接触不良和阻值变化不匀问题。在转动的起点和终点，应能测得①、②端或②、③端的标称电阻和零位电阻。然后测量电位器各端子与金属外壳及旋转轴之间的绝缘电阻，看其绝缘电阻是否足够大（正常接近无穷大）。对于开关电位器，还要测量电位器开关是否起作用，接触是否良好。381.3敏感电阻器1.3.1热敏电阻器1．热敏电阻器的符号和主要参数

（1）热敏电阻的符号热敏电阻器是用热敏半导体材料经一定烧结工艺制成的。热敏电阻器有正、负温度系数型之分。正温度系数型电阻器（用字母PTC表示）指随着温度的升高，阻值增大；负温度系数型电阻器（用字母NTC表示）指随着温度的升高，阻值反而下降。图1.3.1为热敏电阻器符号和实物。符号某实物39

（2）热敏电阻的主要参数①标称阻值：指电阻器在常温20℃时的阻值。②温度系数：指温度每变化1℃时的阻值变化率（%/℃）。2．热敏电阻器的应用热敏电阻器常用作温度补偿、过热保护、稳压及发热源的定温控制等。图1.3.2是PTC型正温度系数热敏电阻在彩电消磁电路中的应用。图中热敏电阻与消磁线圈串联，在开机瞬间，因常温下热敏电阻阻值很小，其提供消磁电流，对显像管进行消磁。

热敏电阻流过消磁电流的时刻，大电流使其温度迅速升高，阻值急剧增大，终止消磁线圈中的电流，完成消磁任务，随后彩电正常工作。故称此处的PTC电阻为消磁电阻。40

3．热敏电阻器的检测首先测量热敏电阻器常温（约20℃）下的阻值，正常阻值应接近其标称阻值。然后用通电的电烙铁靠近热敏电阻，加热升高温度，若此时阻值变大为正温度系数热敏电阻。若阻值变小为负温度系数热敏电阻。若阻值仍然不变，则热敏电阻已坏。1.3.2压敏电阻器1．压敏电阻器的符号和主要参数

（1）压敏电阻的符号

压敏电阻器使用氧化锌作为主要材料制成的半导体陶瓷器件。在一定温度和一定的电压范围内，当外界电压增大时，阻值减小；当外界电压减小时，其阻值反而增大。图1.3.3为压敏电阻器符号和实物。符号某实物图41

（2）压敏电阻的主要参数①压敏电压：指压敏电阻在规定电流下的击穿电压。当压敏电阻两端电压升高到压敏电压时，其阻值急剧减小。压敏电压又称标称电压或临界电压，阀值电压。应用中，压敏电压指加在压敏电阻两端的交流电压峰值或直流电压值。②流通容量：指压敏电阻能承受的最大电流量。。用万用表测量压敏电阻的阻值，其正常阻值应大于100kΩ，又不可能是无穷大。

2．压敏电阻器的应用压敏电阻器在电子线路中可用于开关电路、过压保护、消噪电路、灭火花电路和吸收回路。图1.3.4为具有压敏电阻保护的电子线路，图中选用的压敏电阻标称电压为311V，浪涌电流为80A。42

220V电源电压正常时，浪涌峰值电压为220×1.414≈311V，电器正常工作，此时压敏电阻器的阻值为几兆欧。假如某种原因使输入电压高于311V时，压敏电阻阻值就很快降低，电流急剧增大，达到2A时就迅速熔断保险丝。从而保护了家用电器。

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1.3.3熔断