任何一个简单或复杂的电子装置、设备或系统,都是由各个作用不相同的电子元器件组成的。了解和掌握各个电子元器件的特性、技术参数、规格型号、组成及检测方法,对于电路整机的安装、调试和维修具有非常重要的意义。
一、电阻器的分类
电阻器(简称电阻)是电路中最常用的元件,也是在电子设备中使用率最高的元件。它在电路中常用来进行电压、电流的控制和传送,起分压、分流、限流、阻抗匹配等作用。
电阻器通常按如下方法进行分类:
按材料分:主要分为碳质电阻器、碳膜电阻器、金属膜电阻器、线绕电阻器等。
按结构分:主要分为固定电阻器和可变电阻器等。
按用途分:有精密电阻器、高频电阻器、高压电阻器、大功率电阻器、热敏电阻、磁敏电阻、水泥电阻、压敏电阻、光敏电阻、湿敏电阻、贴片电阻等。
其中用得最多的是碳膜电阻器、金属膜电阻器及各种敏感电阻器等。
二、电阻器的符号
电阻器用符号R表示。电阻器在电路中对电流起阻碍作用,并消耗电能。根据电阻器的结构其阻值可有固定和可调两种。通常把两端可调电阻器称为可变电阻,三端可调电阻器称为电位器,用“w”表示。它们的电路符号如图3.1所示。
三、电阻器的主要技术指标
1.额定功率
所谓电阻的额定功率值,指的是电阻所承受的最高电压和最大电流的乘积,其单位是瓦特(W)。每个电阻都有其额定功率值,常见电阻的额定功率一般分为1/8W,1/4W,1/2W,1W,2W,3W,4W,5W,10W等。其中1/8W和1/4W的电阻较为常用,不过,在大电流场合,大功率的电阻也用得很普遍。图3.2为各额定功率值的电阻在电路图上的符号。额定功率值在1W以上用罗马数字表示。电阻器外形尺寸与额定功率的对应关系如表3.1所示。
2.标称阻值
阻值是电阻器的主要参数之一,电阻器的标称值是按国家标准规定的,不同类型,不同精度的电阻器其标称阻值系列也不同。根据部标,常用电阻器标称系列如表3.2所示。电阻器的标称值应符合下表的数值之一再乘以10,n为正整数。
3.精度误差
实际阻值与标称阻值之间的相对误差称为电阻精度,常用电阻值的精度有五个等级,如表3.3所示。
四、电阻器的标志方法
1.文字符号直标
由四部分组成:标称阻值、精度等级、功率以及材料,其中阻值直接标在电阻体上,单位分别为欧姆(Ω),千欧(kΩ),兆欧(MΩ)等,遇到小数时常以Ω,k,M取代小数点,如0.1Ω标为Ω;3.6Ω标为3Ω6;3.3kΩ标为3K3;2.7MΩ标为2M7等。普通电阻器的精度等级分为±5%、±10%、±20%三种,在电阻体标称值之后标有Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ符号表示该电阻的精度等级。通常1瓦以下的功率均不在电阻体上标出,而是通过外形尺寸的大小来判断,1瓦以上的电阻器均以数字标出。电阻器的材料通常2瓦以下的也不标出,对于普通型的金属膜和碳膜电阻器可通过外表颜色来判断。通常碳膜电阻涂绿色或棕色,而金属电阻涂红色。2瓦以上的电阻器大都在外壳上以符号的形式标出所用材料,符号如表3.4所示。
2.色环标志
小功率的电阻器多数情况下用色环表示,特别是0.5瓦以下的碳膜和金属膜电阻器就更为普遍,色环的基本色码如表3.5所示。
色环电阻器的色环可分为三环,四环,五环,三种标志其涵义如图3.3所示。
三环色环电阻器表示标称阻值。
四环色环电阻器表示标称阻值和精度误差。
五环色环电阻器表示标称阻值(三位有效数字)和精度误差,为了避免混淆,精度误差环的宽度是其他色环的1.5倍。
例如:某一电阻所标四道色环,颜色分别为绿、棕、红、金,其阻值应为51×102=5.1千欧,精度误差为±5%。
通常色标电阻器的识别方法有以下几个步骤:
①首先要确定第一位(与端部距离最近的为第一环),然后认定其他位置。如果左右两环与端部距离相当,可先假定两环中任意一环为第一环,读出阻值后,看看该阻值是否在标称阻值系列中,如果在,则此次读数无误;如不在,则应以另一端的距离最近的环为第一环,并依次认定其他位置。
②读出有效值数字。
③读出倍乘,计算标称值。
④读出允许偏差。
五、电阻器的选用
电阻器的种类繁多,性能差异很大,应用范围也有区别,全面了解各类电阻器的性能,正确选用各类电阻器,可对整个电路的设计合理性起到一定的作用。各类电阻器的性能比较和应用范围可查阅有关材料手册。
六、电阻器的测量
电阻器的质量好坏比较容易鉴别,对新的电阻器,主要进行外观检查,按外形是否完整端正,端帽引线有无松动脱落,标志字符或色环是否清晰,保护漆层是否完好为检查项目。
对安装在电子装置上的电阻器,可以先从外观上初步判断其是否损坏,通常表面漆层呈棕黄色或变黑就是电阻器过热甚至是烧坏的征兆,对这样的电阻器应进行重点检查。有时电阻器的好坏不能从外观上检查出来,而需要对其进行实际测量。
固定电阻器的测量应注意到标注的误差,普通电阻器的误差比较大,可用普通万用表进行检测。精密电阻器的误差很小,必须使用比较精密的仪器(如电桥)进行测量。
①看电阻器引线有无折断及外壳烧焦现象。
②电阻器的好坏可用万用表检查:将万用表置相应的“Ω”挡位置,调零后用表笔分别接电阻器两端,即可测量其阻值。若任何挡位测量均为无穷大,表明电阻器开路,已损坏。若与标称值相差很大,则表明电阻器变质。
(作者:王英 蔡耀明)