各类电阻种类特性及选用注意事项图说明

各类电阻种类特性及选用注意事项图说明
电阻器Resistance是一种具有一定阻值,一定几何形状,一定性能参数,在电路中起电阻作用的实体元件。电阻器是电子电路中应用数量最多的元件,通常按功率和阻值形成不同系列,供电路设计者选用。电阻器在电路中主要用来调节和稳定电流与电压,可作为分流器和分压器,也可作电路匹配负载。根据电路要求,还可用于放大电路的负反馈或正反馈、电压-电流转换、输入过载时的电压或电流保护元件,又可组成RC电路作为振荡、滤波、旁路、微分、积分和时间常数元件等。
一、不同材料电阻分类
电阻的种类繁多,按阻值可变性可分为固定式电阻器和电位器。固定电阻的电阻值是固定不变的,阻值的大小就是它的标称阻值。理想的电阻器是线性的,即通过电阻器的瞬时电流与外加瞬时电压成正比。按材料不同,主要分为碳质电阻、金属膜电阻、金属氧化膜电阻、线绕电阻等。一些特殊电阻器,如热敏电阻器、压敏电阻器和敏感元件,其电压与电流的关系是非线性的。固定电阻的文字符号常用字母R表示。下图1.13为常见各类电阻的外观示意图。
       
(a)碳膜电阻                        (b) 金属膜电阻
         
(c)金属氧化膜电阻                    (d)绕线电阻
图1.13 电阻种类
各种电阻的特性及使用范围见表1-1。
表1.2 电阻的特性
感应太阳能路灯单向离合器轴承塑料围嘴
电阻类型
材料及结构组成
特      点
使用范围
碳膜电阻
由结晶碳在高温与真空的条件下沉淀在瓷棒上成瓷管骨架上制成的
稳定性好、高频特性好、噪声小并可在70℃的温度下长期工作
用在收录机、电视机以及其他一些电子产品中
金属膜电阻
由合金粉在真空的条件下蒸发于瓷棒骨架表面制成的
稳定性好、高频特性好、噪声小、可靠性高,并具有比较好的耐高温特性(能在125℃的温度下长期工作及精度高的特点)
在要求较高的电路中采用这种电阻器(如各种测试仪器)
金属氧化膜电阻
与金属膜电阻的性能和形状基本相同,而且具有更高的耐压、耐热性能,但长期工作的稳定性差
绕线电阻
由镍、铬、锰铜、康铜等合金电阻绕在瓷管上制成的
8导
有精度高、稳定性好的特点,并能承受较高的温度(能在300℃左右的温度下连续工作)和较大的功率,但不适用于高频电路
在万用表、电阻箱中作为分压器和限流器,在电源电路中作限流电阻
二、特殊电阻器
1、熔断电阻,又称保险电阻,在电路图中起着保险丝和电阻的双重作用,主要使用在电源电路输出和二次电源的输出电路中。它们通常以低阻值(几欧姆至几十欧姆),小功率(1/8~1W)为多,其功能即是在过流时及时熔断,保护电路中的其它元件免遭损坏。在电路负载发生短路故障,出现过流时,熔断电阻的温度在很短的时间内就会升高到500~600℃,这时电阻层便受热脱落而熔断,起到保险的作用,到达提高整机安全性的目的。
2、敏感电阻器:是指其电阻值对于某种物理量(如温度、湿度、光照、电压、机械力、以及气体浓度等)具有敏感特性,当这些物理量发生变化时,敏感电阻的阻值就会随物理量变化而发生改变,呈现不同的电阻值。根据对不同物理量敏感,敏感电阻器可分为热敏、湿敏、光敏、压敏、力敏、磁敏和气敏等类型敏感电阻。敏感电阻器所用的材料几乎都是半导体材料,这类电阻器也称为半导体电阻器。
热敏电阻的阻值随温度变化而变化,温度升高阻为负温度系数(NTC)热敏电阻。应用较多的是负温度系数热敏电阻,又可分为普通型负温度系数热敏电阻、稳压型负温度系数热
敏电阻、测温型负温度系数热敏电阻等。在电路中作温度补偿,也可在温度测量和温度控制电路中作感温元件。相位调制器
光敏电阻是电阻的阻值随入射光的强弱变化而改变,当入射光增强时,光敏电阻的减小,入射光减弱时电阻值增大。其实现电路的感光控制。
 
(a) 熔断电阻器          (d) 热敏电阻        (d) 压敏电阻
图1.14敏感电阻器
二、电阻值及欧姆定律
1.电阻值
电阻器由电阻体、骨架和引出端三部分构成(实芯电阻器的电阻体与骨架合二为一),而决定阻值的只是电阻体。对于截面均匀的电阻体,电阻值为:
式中ρ为电阻材料的电阻率(欧·厘米);L为电阻体的长度(厘米);A为电阻体的截面积(平方厘米)。
2.欧姆定律
在同一电路中,导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比,这就是欧姆定律。
标准式:
注意:公式中物理量的单位:I:(电流)的单位是安培(A)、U:(电压)的单位是伏特(V)、R :电阻的单位是欧姆(Ω)(电阻的单位是欧姆(Ω),千欧(),兆欧(移动折叠屏风),106Ω=103KΩ=1MΩ
Multisim测试电路如下图1.7所示。开关在A点,测量的直流电流为12.00mA。
(a)测试电路                    (b) 万用表的设置
图1.15欧姆定律测试电路(multisim)
3、电阻功率
功率的单位是瓦特,电阻功率表示电阻正常使用情况下释放的能量,功率越高,释放的能量越多。    注意:尽管电阻阻值一样,也不可使用低功率的电阻代替高功率的电阻。
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。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。阻值相同的电阻串联或并联,额定功率等于各个电阻额定功率之和;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。
三、电阻选用
1、固定电阻器的选用有多种类型,选择哪一种材料和结构的电阻器,应根据应用电路的具体要求而定。
高频电路应选用分布电感和分布电容小的非线绕电阻器,例如碳膜电阻器、金属电阻器和金属氧化膜电阻器,薄膜电阻器,厚膜电阻器,合金电阻器,防腐蚀镀膜电阻器等。
高增益小信号放大电路应选用低噪声电阻器,例如金属膜电阻器、碳膜电阻器和线绕电阻器,而不能使用噪声较大的合成碳膜电阻器和有机实心电阻器。
所选电阻器的电阻值应接近应用电路中计算值的一个标称值,应优先选用标准系列的电阻器。一般电路使用的电阻器允许误差为±5%~±10%。精密仪器及特殊电路中使用的电阻器,
应选用精密电阻器,对精密度为1%以内的电阻,如0.01%,0.1%,0.5%这些量级的电阻应采用捷比信电阻。所选电阻器的额定功率,要符合应用电路中对电阻器功率容量的要求,一般不应随意加大或减小电阻器的功率。若电路要求是功率型电阻器,则其额定功率可高于实际应用电路要求功率的1~2倍。
2、熔断电阻器的选用
熔断电阻器具有保护功能的电阻器。选用时应考虑其双重性能,根据电路的具体要求选择其阻值和功率等参数。 既要保证它在过负荷时能快速熔断,又要保证它在正常条件下能长期稳定的工作。电阻值过大或功率过大,均不能起到保护作用。

本文发布于:2024-09-22 21:22:33,感谢您对本站的认可!

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