Из чего состоит и как выглядит резистор, предназначение в электрической цепи, принцип работы и маркировка
Чайники, лампы накаливания, электрооборудование машины и многие другие электроприборы содержат резисторы. Они настолько видоизменились, что без знания отличительных признаков их порой трудно определить. В справочниках дается определение: резистор — это элемент с заданным постоянным или переменным сопротивлением. На практике — это множество элементов, которые используются в самых неожиданных конструкциях. Чтобы понять из чего состоит резистор, необходимо узнать, из какого материала он изготавливается.
- Устройство резистора изнутри
- Разделение по видам
- Использование в электрической схеме
- Области применения
- Обозначение на схеме
- Виды маркировок
Устройство резистора изнутри
Самый простой резистор — это реостат. На каркас наматывается проволока с большим сопротивлением и подключается к источнику питания.
Исходя из этого можно сделать вывод: первое требование для этого элемента — высокоомный проводник.
- проволоку;
- металлическую пленку, металлическую фольгу;
- композитный материал;
- полупроводник.
Проволочные сопротивления просты в изготовлении, способны рассеивать максимальную мощность, но имеют существенный недостаток: у них самая большая индуктивность. Диаметр проволоки колеблется от нескольких микрон до нескольких миллиметров.
Металлическую фольгу из высокоомного материала наматывают на каркас. При необходимости увеличить сопротивление ее разрезают на дорожку, тем самым увеличивая длину, и соответственно, сопротивление. Металлопленочный резистор получают напылением металла на основу.
В качестве композитного материала используют графит с органическими или неорганическими добавками.
Резистор может полностью состоять из такого материала или из дорожки, на которую нанесен этот материал.
С началом производства микросхем появились новые резисторы, которые называются интегральные. Производство выполняется на молекулярном уровне. На высоколегированный полупроводник напыляют тонкий слой высокоомного металла, что и выполняет функцию резистора.
Разделение по видам
Поскольку сопротивление — одна из самых используемых форм деталей, то и применение его очень разнообразно. В зависимости от назначения резистора его можно разделить на три категории:
- постоянные;
- подстроечные;
- регулирующие.
Первая категория — постоянные резисторы — имеют заданное сопротивление и больше остальных используются в электрических схемах. Тем не менее сопротивление все равно зависит от внешних факторов. По этому признаку их квалифицируют на следующие виды:
- линейные;
- нелинейные.
Линейные названы так, потому что их сопротивление меняется плавно, то есть линейно, в зависимости от внешнего влияния.
Если существует такое многообразие, то возникает закономерный вопрос — как понять где резистор? На самом деле резистор может выглядеть как круг, трубка или квадрат. Они выпускаются различных форм, размеров, окрасок. Порой чтобы определить, что это резистор, необходимо посмотреть электрическую принципиальную схему.
Вторая категория — подстроечные. Имеют регулирующий механизм, который плавно меняет сопротивление. Используется для точной настройки аппаратуры.
Следующая категория — регулировочные. Название здесь говорит само за себя. Они предназначены для регулировок, а значит, должны менять свое сопротивление. В отличие от постоянных, у которых два вывода, у этих имеется три вывода. Два из них подключаются к самому резистору, а третий — к подвижному контакту, который соединен с вращающимся элементом.
Если подключить регулировочный (переменный) резистор последовательно с батарейкой, соединить лампочку одним выводом с минусовой клеммой батарейки, а другой с выводом подвижного контакта, то при вращении рукоятки переменного резистора будет заметно, как меняется яркость лампочки. Почему такое происходит можно понять, если разобраться что делает резистор.
Использование в электрической схеме
Допустим, лампочка рассчитана на напряжение в 9 В, имеет сопротивление 70 Ом (в рабочем, горячем состоянии), батарея на 9 в и переменное сопротивление 100 Ом.
Для нормальной работы ток, проходящий через лампочку, должен быть примерно 0,13 А (напряжение батареи 9 В делится на сопротивление лампочки 70 Ом). В эту цепь последовательно подсоединяется переменный резистор в 100 Ом, ток цепи составит примерно 0,05 А (напряжение батареи 9 В делится на общее сопротивление 170 Ом), — это примерно треть от требуемого тока и лампочка, следовательно, не будет гореть.
В этом случае резистор помогает плавно гасить свет. Подобный принцип используется, например, в кинотеатрах. Если батарея на 9 В, а лампочка рассчитана на 2,5 В, то для ее нормальной работы необходим делитель или гаситель напряжения. В чем суть? В цепи необходимо создать нормальный для лампочки ток.
Если используется гаситель, то к источнику тока последовательно подключаются 2 или более резистора и лампочка. Общее сопротивление выбирается с таким расчетом, чтобы ток, протекающий по цепи, соответствовал номинальному току лампочки. Допустим, имеются: источник постоянного тока 9 В, лампочка напряжением 2,5 В и номинальным током 0,12 А.
Рассчитывается сопротивление лампочки, для этого напряжение делится на ток и получается примерно 20,8 Ом. Чтобы по цепи шел ток в 0,12 А, рассчитывается общее сопротивление: 9 В делённое на 0,12 А дает 75 Ом. Вычитается сопротивление лампочки и получится 54,2 Ом — такое сопротивление необходимо добавить к лампочке.
Если используется делитель, то тогда берутся два и более резистора и подключаются последовательно источнику питания. Параллельно какой-то части делителя подключается нагрузка, получается схема со смешанным подключением: источник — часть делителя — параллельно подключенные часть делителя и нагрузка — источник тока. Это только один вариант, на самом деле схем подключения множество, но всегда идет смешанное подключение.
Далее делается расчет нужного сопротивления. При параллельном подключении ток идет по двум цепям, значит, на нагрузке его будет меньше (подключенный последовательно резистор ограничивает ток). Для нормальной работы нагрузки высчитываются все токи, проходящие по делителю, а затем подбирается ограничивающий.
При последовательном подключении, чтобы отключить лампочку — нужно отключить питание, а при использовании делителя достаточно отключить цепь лампочки. Если необходимо к источнику подключить несколько нагрузок с разным напряжением, то без делителя (его еще называют делитель напряжения) не обойтись.
Области применения
Кроме своего обычного назначения — оказывать влияние на ток и напряжение, резисторы при использовании различных материалов приобретают совершенно другие свойства и название. Зачем они нужны, видно из следующего списка:
- зависит от напряжения, — это варистор;
- от температуры — терморезистор, термистор;
- от освещенности — фоторезистор;
- от деформации — тензорезистор;
- от действия магнитного поля — магниторезистор;
- разрабатывается новый, называется мемристор, сопротивление зависит от количества, проходящего через него заряда.
Варисторы чаще всего используют в качестве защиты от перенапряжения. В виде датчиков температуры используют терморезисторы. Если необходимо автоматизировать включение уличного освещения, то без фоторезистора это будет сделать сложно. Остальные указанные приборы используются в узкой специализации.
Обозначение на схеме
На электрической принципиальной схеме все резисторы обозначаются прямоугольником. Рядом ставится буква R и число, указывающее сопротивление. Если это постоянный, то внутри прямоугольника могут стоять римские цифры, соответствующие мощности этого элемента в ваттах. При мощности менее 1 Вт применяются следующие условные обозначения:
- одна продольная линия внутри прямоугольника указывает на мощность в 0,5 Вт;
- одна косая линия говорит о мощности в 0,25 Вт;
- две косых — 0,125 Вт;
- три косых — 0,05 Вт.
Для того чтобы можно было отличать один прибор от другого, например, варистор от термистора также используются условные обозначения:
- постоянный резистор обозначается только прямоугольником;
- регулировочный — стрелка перечеркивает прямоугольник, центральный вывод подключается к одному из выводов резистора;
- переменный — к прямоугольнику сверху под прямым углом подходит стрелка, к ней подключаются другие приборы;
- подстроечный — на прямоугольник сверху ложится буква «т», к этому выводу подключаются другие приборы;
- подстроечный, как реостат, центральный вывод соединен с одним из выводов прибора — прямоугольник перечеркивает косая буква «т»;
- термистор (терморезистор) — на прямоугольник под наклоном ложится хоккейная клюшка;
- варистор — обозначается как термистор, но над рабочей поверхностью клюшки ставится буква U;
- фоторезистор — сверху к прямоугольнику подходят две наклонные стрелки.
Виды маркировок
На больших постоянных резисторах в сокращенной форме пишутся мощность, сопротивление и допуск (на сколько процентов может отклоняться указанная величина). Детали малого размера имеют цветовую, буквенную или цифровую маркировку, причем буквы и цифры могут дополнять друг друга. Каждый производитель сам выбирает способ маркировки.
Проволочные резисторы и особенности их изготовления
Проволочные резисторы и особенности их изготовления
Категория:
Производство радиоаппаратуры
Проволочные резисторы и особенности их изготовления
В радиоаппаратуре применяют как постоянные, так и переменные проволочные резисторы, которые отличаются высокой стабильностью величины сопротивления, значительной мощностью рассеивания, малым значением э. д. с. шумов.
В системах автоматики, счетно-решающих устройствах и радиокомпасах применяют главным образом прецизионные переменные проволочные резисторы.
Специфика применения этих устройств предъявляет ряд дополнительных требований к их изготовлению: получение различных функциональных зависимостей сопротивления от угла поворота оси, обеспечение точности линейности (или функциональности) характеристики, жесткие допуски по основным электрическим и механическим характеристикам (максимальное и минимальное значение сопротивления, величина вращающего момента, переходное сопротивление контакта, контактное давление и др.).
Величина рассеиваемой мощности таких резисторов обычно невелика. Допустимые погрешности по основным параметрам — сотые доли процента.
Токопроводящим элементом проволочных резисторов является проволока из специальных сплавов с высоким удельным сопротивлением, наматываемая на цилиндрические, плоские или кольцевые каркасы из изоляционных материалов.
Цилиндрические каркасы для проволочных резисторов изготовляют из пластмассы или керамики в зависимости от температуры нагрева обмотки. Плоские каркасы штампуют из листовых изоляционных материалов или металлов, поэтому они обладают повышенной теплопповодностью.
Постоянные проволочные резисторы. В настоящее время находят применение постоянные проволочные эмалированные резисторы ПЭ, ПЭВ и ПЭВР.
Основанием для этих резисторов служат керамические трубчатые каркасы из радиофарфора или из талькошамотной массы.
Выводы резисторов делают двух вариантов: жесткие и гибкие. Жесткие выводы выполняют в виде хомутиков из красной меди и
латунного контакта, соединяемых с помощью электродуговой сварки. Положение хомутиков на каркасе фиксируется двумя лунками. Гибкие выводы представляют собой многожильный отожженный медный провод, закрепленный на каркасе укладкой двух витков в канавки, имеющиеся в каркасе, а затем концы вывода скручивают в одну жилу.
Промышленность выпускает также резисторы ПЭВТ (постоянные проволочные эмалированные термостойкие), предназначенные для работы в цепях постоянного, переменного и импульсного тока при температуре от —60 до +450° С.
Освоение промышленностью производства микропроволоки из высокоомных сплавов (нихрома, манганина) позволило разработать серию проволочных резисторов небольших размеров с величиной сопротивления до 1 Мом.
Из нихрома и манганина толщиной 30 мкм изготовляют резисторы ПТН (проволочные точные нихромовые) и ПТМ (проволочные точные манганиновые), предназначенные для работы в электро- и радиотехнических цепях напряжением до 400 в в интервале температур от —60 до +200 °С при относительной влажности воздуха до 98% и температуре +40 °С.
Эти резисторы изготовляют намоткой эмалированного провода на каркас из пресс-материала АГ-4. Резисторы имеют защитные покрытия на основе эпоксидной смолы ЭД-5.
Выпускаются новые типы точных проволочных резисторов постоянного типа: МВС, С5-5, С5-716 (однослойные точные) и ПТМН, ПТМК, ПТММ (многослойные малогабаритные точные).
Рис. 1. Постоянные проволочные эмалированные резисторы: а—пэ, б—пэв, е-пэвр
Переменные проволочные резисторы. По характеру применения переменные проволочные резисторы можно разделить на резисторы общего назначения, подстроечные прецизионные и специальные (потенциометры).
К резисторам общего назначения относятся малогабаритные переменные проволочные резисторы ППБ (проволочные переменные бескаркасные), ПП1 и ППЗ (проволочные переменные мощностью 1 и 3 вт).
Их изготовляют из тонкого нихромового провода. Корпус резисторов ППБ изготовляют из ультрафарфора. Резисторы имеют термовлагостойкое крем-нийорганическое защитное покрытие. При номинальной мощности 15 em их габариты незначительны. Корпус резисторов ПП1 и ППЗ выполнен из пластмассы АГ-4, каркас для намотки провода — из стеклотекстолита СКМ-1.
Резисторы этого типа изготовляются нескольких разновидностей: одинарные и сдвоенные с выключателем и без выключателя, с осью под шлиц и с осью под ручку.
Из подстроечных переменных проволочных резисторов, имеющих как поступательное, так и вращательное движение ползуна, к первым относятся резисторы СП5-1А, СП5-4А, СП5-9, СП5-11, СП5-14,СГ15-15, а ко вторым—СП5-2, СП5-3, СП5-6.
Рис. 2. Резисторы ПТН и ПТМ
Прецизионные резисторы применяют в наиболее ответственных цепях радиоэлектронной аппаратуры, где требуется высокая точность и стабильность параметров.
Рис. 3. Проволочные переменные малогабаритные резисторы ППБ: а — ППБ-2, б —ППБ-15
Рис.
4. Проволочные переменные малогабаритные одинарные резисторы ППЗ:
а —с выключателем, б — с осью под ручку
Специальные переменные проволочные резисторы по характеру зависимости величины активного сопротивления от угла поворота оси делят на линейные и функциональные потенциометры. В свою очередь функциональные потенциометры подразделяют на тригонометрические (синусно-косинусные), степенные (квадратные, гиперболические), логарифмические и др.
Рис. 5. Проволочный потенциометр: 1 —обмотка, 2— ползунок, 3— подвижная система, 4 — керамический каркас, 5 —ручка, укрепленная на оси
На рнс. 5 показан проволочный потенциометр, предназначенный для преобразования механического вращательного движения в изменяющееся по определенному закону электрическое напряжение.
Необходимую функциональную зависимость сопротивления потенциометра (или напряжения на нем) получают: применением профилированных каркасов; использованием обмотки с переменным шагом; применением проводов различного удельного сопротивления на отдельных участках; шунтированием отдельных участков обмотки; соответствующим подбором направления движения ползунка и расположения витков обмотки потенциометра и другими способами.
Промышленность выпускает однооборотные кольцевые и многооборотные потенциометры.
Однооборотные кольцевые потенциометры при хорошо отработанном технологическом процессе в условиях серийного производства и при наличии компенсационных или корректирующих устройств выпускают с точностью характеристик не выше 0,1%.
В связи с развитием вычислительной техники и автоматических-схем слежения и регулирования резко возросли требования к точности и разрешающей способности потенциометров. Удовлетворяют эти требования не только за счет совершенствования технологии
Рис. 6. Многооборотный потенциометр: 1 — каркас с обмоткой, уложенной в винтовую канавку, 2 — ползунок, 3 —плоская пружина, 4 — контактный ролик. 5 —ось
производства, но и создавая новые конструкции потенциометров. Так появились многооборотные потенциометры (рис. 6).
Линейные потенциометры имеют высокую величину линейности (0,01 %). Такой точности достигают на специальных станках для намотки прецизионных многовитковых потенциометров, используя следящие системы для автоматической коррекции сопротивления путем изменения шага в процессе намотки.
Функциональные многооборотпые потенциометры наматывают на. цилиндрический изоляционный каркас, наружная поверхность которого имеет винтовую канавку. В эту канавку, имеющую вид резьбы, укладывают определенное количество витков проволоки необходимого диаметра. Подвижной контакт потенциометра, вращаясь вокруг каркаса, может скользить только вдоль витков обмотки, не перескакивая с одного витка на другой. Этим методом может быть обеспечена практически любая разрешающая способность потенциометра путем увеличения количества витков обмотки. Недостатком многооборотных потенциометров является сравнительно малая величина номинала сопротивления.
Общим недостатком многооборотных потенциометров является большое время перевода подвижного контакта из одного крайнего положения в другое.
Высокая точность и разрешающая способность (в 10 раз большая по сравнению с однооборотными) обусловливают широкие возможности для использования многооборотных потенциометров. Этому способствуют также простота их конструкции, отсутствие корректирующих устройств и регулировок, меньшая требовательность к технологии производства.
Следует иметь в виду, что многооборотные потенциометры, имеющие специфические особенности и области применения, не могут заменить однооборотных потенциометров. Но в тех случаях, когда такая замена по условиям применения и эксплуатации возможна, ею не следует пренебрегать.
Реклама:
Читать далее:
Катушки индуктивности высокой частоты
Статьи по теме:
- Контроль при создании радиоаппаратуры
- Высоковольтные системы
- Защитные покрытия для печатных плат и субблоков
- Монтаж выводов разъемов
- Ремонт печатного монтажа
Основы резисторов: типы резисторов
I ВведениеСуществует широкий спектр типов резисторов, и с развитием электронных технологий количество новых типов резисторов будет увеличиваться.
Резисторы обычно делятся на две категории: постоянные резисторы и переменные резисторы .
Постоянные резисторы можно разделить на два типа с проволочной обмоткой и без проволочной обмотки в зависимости от материала корпуса резистора. Резисторы непроволочного типа также можно разделить на два типа: пленочные и составные; по структуре резистора его можно разделить на трубчатые резисторы, дисковые резисторы и планарные резисторы и т. д.; В зависимости от формы подводящего провода резисторы можно разделить на подводящие, с радиальным подводом, с совмещенным подводом и без вывода и т. д. По различным способам защиты резисторы можно разделить на незащищенные, окрашенные, штампованные из пластмассы, запаянные и запаянные под вакуумом.
В этой статье в основном будет представлена классификация резисторов, а также характеристики, преимущества и недостатки различных типов резисторов. Это определенно стоит прочитать как основы резистора.
Типы резистора
II Классификация резисторов на основе материала 2,1 Пленковой резистор(1) Углерод F ilm
(1).
0005 R Резистор Резисторы из углеродной пленки изготавливаются путем осаждения кристаллического углерода, термически разлагаемого в вакууме при высокой температуре, на цилиндрический или трубчатый керамический каркас. Контролируйте толщину углеродной пленки и канавки, чтобы контролировать значение сопротивления.
Резисторы из углеродной пленки обладают хорошей стабильностью, низким отрицательным температурным коэффициентом, хорошими высокочастотными характеристиками, меньшим влиянием напряжения и частоты, меньшим электрическим шумом, стабильной импульсной нагрузкой, широким диапазоном сопротивлений, простым производственным процессом, низкой себестоимостью. Поэтому он широко используется в различных электронных продуктах.
Рисунок 1. Внешний вид и структура углеродного пленочного резистора
(2) Металл F Пленка R Резистор
Металлопленочные резисторы изготавливаются путем нагревания и испарения керамического материала или сплава.
тонкая пленка на керамической подложке. Они также могут быть изготовлены такими методами, как пиролиз, химическое осаждение и инфильтрация.
Металлопленочные резисторы обладают хорошей стабильностью и термостойкостью, малым температурным коэффициентом, большим диапазоном рабочих частот, малой шумовой ЭДС. Они часто используются в высокочастотных цепях.
Рис.2. Металлическая пленка резистор
(3) Металл O XIDE F ILM R ESISTOR
METALERSIDE COXIDE COXID таких как олово и сурьма, на поверхность горячего керамического каркаса в нагревательной печи при температуре около 550°С и осаждения их. Токопроводящий пленочный слой этого типа резистора однороден, пленка и каркасная матрица прочно соединены, а некоторые характеристики лучше, чем у металлопленочных резисторов. Форма обычного металлооксидного пленочного резистора в основном такая же, как и у металлического пленочного резистора, а его структура в основном цилиндрическая и представляет собой осевой выводной провод.
Металлооксидные пленочные резисторы имеют более высокую стойкость к окислению, кислотостойкость и солестойкость, чем металлопленочные резисторы, а также обладают хорошей термостойкостью. Недостатком металлооксидных пленочных резисторов является то, что из-за ограничений характеристик материала и толщины пленки диапазон сопротивления мал, и диапазон сопротивления составляет 1 Ом ~ 200 кОм; номинальная мощность 1/8 ~ 10 Вт; 25 Вт ~ 50 кВт.
Рис.3. Металлооксидный пленочный резистор
2.2 Составной резистор Составные резисторы можно разделить на резисторы со сплошным сердечником и резисторы с пленочным покрытием в зависимости от формы резистора; их можно разделить на органические типы (такие как фенольные смолы) и неорганические типы (такие как стекло, керамика и т. д.) в зависимости от типа связующего. Его можно разделить на тип общего назначения, тип с высоким сопротивлением и тип с высоким давлением в зависимости от использования.
Наиболее заметным преимуществом синтетических резисторов является высокая надежность. Например, надежность высококачественных твердотельных резисторов обычно в 5-10 раз выше, чем у металлопленочных и углеродно-пленочных резисторов. Поэтому, несмотря на его плохие электрические характеристики (большие шумы, плохая линейность, низкая точность, плохие высокочастотные характеристики и т. д.), из-за высокой надежности он до сих пор широко используется в некоторых специальных областях, таких как аэрокосмическая промышленность, подводная лодка кабели Подождите. Вот некоторые распространенные синтетические резисторы.
(1) Резистор со сплошным сердечником (модель S)
Распространенной моделью является тип RS11, диапазон значений сопротивления составляет 4,7 Ом ~ 22 МОм, точность ± 5 %, ± 10 %, ± 20 %, громкость такая же, как у металлического резистора той же мощности.
(2) Высоковольтный композитный пленочный резистор
Обычными отечественными моделями являются RHY-10 и RHY-35.
Выдерживаемое напряжение первых может быть 10кВ, а вторых может достигать 35кВ; диапазон сопротивления составляет 47 МОм ~ 1000 МОм, а точность составляет ± 5% и ± 10%.
(3) Углеродная пленка Состав Резистор
Состав углеродной пленки Резисторы изготавливаются путем смешивания сажи, наполнителя и органического связующего в виде суспензии, наносятся на изолирующий каркас и полимеризуются при нагревании. Его диапазон сопротивления высок, который может достигать 10 ~ 106 МОм; номинальная мощность 1/4 ~ 5 Вт; максимальное рабочее напряжение 35кВ. К недостаткам можно отнести плохую влагостойкость, низкую стабильность напряжения, плохие частотные характеристики, высокий уровень шума.
Этот тип резистора не подходит для резисторов общего назначения, но в основном подходит для высоковольтных и высокоомных резисторов. Обычно его упаковывают в стеклянную оболочку, чтобы сделать вакуумный мегомный резистор для испытаний на микротоки.
(4) Органический S Olid Состав R Esistor
Органические твердые составы изготавливаются из углерода, графита и других растительных веществ и наполнителей, смесившихся с органическими раковинами, раковины с органическими раковинами, используемые с органическими раковинами с Orgic Binders с Orgic Binders с Orgic Binders с Orgic Binders с Orgic Binders с Orgic Binders с Orgic Dispositors. для формирования порошков, которые подвергаются горячему прессованию на специальном оборудовании и превращаются в пластиковые оболочки. Выводы твердотельных резисторов запрессованы в корпус резистора. Один представляет собой резистор без торцевой крышки, а другой представляет собой резистор с торцевой крышкой и использует торцевую крышку в качестве электрода.
Этот резистор обладает высокой механической прочностью, хорошей надежностью и высокой перегрузочной способностью; небольшой размер и низкая цена; большой собственный шум, большие параметры распределения, плохая стабильность напряжения и температуры, а также диапазон сопротивления 4,7 Ом ~ 22 МОм; Рабочее напряжение 250~500 В; номинальная мощность 1/4 ~ 2 Вт.
Однако такие резисторы не подходят для использования в требовательных электрических цепях. В настоящее время распространенными органическими синтетическими твердыми резисторами являются резисторы типа RS11 и типа RS. Органические твердые резисторы типа РС обычно используются в автомобильных приборах (датчиках давления масла).
(5) Glass G Laze R ESISTOR
Стеклянный резистор для глазурки изготовлен из металлического серебра, родия, рутиума и других оксидов металлов, смешанного со стеклянной глазурью для формирования сля , который наносится на керамический каркас и спекается при высокой температуре. В настоящее время резисторы часто изготавливают из оксида рутения и клеев из стеклянной глазури. Металлостеклянные глазури резисторы бывают обычные и прецизионные.
Этот резистор обладает высокой термостойкостью, хорошей влагостойкостью, хорошей стабильностью, низким уровнем шума, малым температурным коэффициентом, большим диапазоном сопротивления, диапазон сопротивления составляет 4,7 Ом ~ 200 МОм; номинальная мощность 1/8 Вт, л/4 Вт, л/2 Вт, 1 Вт, 2 Вт, максимальная мощность 500 Вт; максимальное напряжение 15 кВ.
Рис.4. Различные типы резисторов
2.3 Резистор из сплава(1) Precision Вт ire Вт ound R Резистор (модель RX)
В измерительном приборе в других цепях, требующих высокой точности, можно использовать прецизионные проволочные резисторы. Сопротивление таких резисторов обычно составляет ± 0,01%, до 0,005% или выше, температурный коэффициент меньше 10-6 ℃, а долговременная стабильность работы высока. Диапазон сопротивления может быть между 0,01 Ом ~ 1 МОм. . Однако этот тип резистора не подходит для использования в высокочастотных цепях, потому что процесс намотан проволокой, поэтому параметры распределения велики.
Рис.5. Резистор для раневого раны в предварительном предварительном проводе
(2) Power T YPE W IRE W УУНД R ESISTOR (Model RX)
.
Rate Eship of This Isstor — это сопротивление. 2 Вт, максимальная мощность может достигать 200 Вт, диапазон сопротивления составляет от 0,15 Ом до сотен кОм, а уровень точности составляет ± 5% ~ ± 20%. Этот тип сопротивления делится на фиксированный тип и регулируемый тип. Регулируемый тип вытягивает скользящую головку из корпуса резистора, которая может регулировать значение сопротивления, что удобно для отладки всей машины.
(3) Precision A Lloy F Масло R ESISTOR
Этот резистор выполняет функцию автоматического компенсации температурного коэффициента сопротивления и может сохранить очень маленький температурный коэффициент в широком диапазоне температур, поэтому он обладает характеристиками высокой точности, высокой стабильности, высокой частоты и высокой скорости отклика, что компенсирует металлическую пленку и проволочную обмотку. Недостаточное сопротивление. Точность этого вида сопротивления может достигать ±0,001%, стабильность ±5×10-5%/год, температурный коэффициент (0±1)×10-6/℃.
(1) General T YPE
Относится к сопротивлению, которое может соответствовать общим техническим требованиям, власть составляет 0,05 (1 10002 /20 ~ 2 Вт, значение сопротивления составляет 1 Ом ~ 22 МОм, отклонение составляет ± 5 ~ ± 20%. чем 2 Вт, значение сопротивления составляет 0,01 Ом ~ 20 МОм, отклонение составляет 2% ~ 001%.
(3) Высокая F частота T тип
Индуктивность самого резистора чрезвычайно мала, часто называемая неиндуктивным сопротивлением. Используется в высокочастотных цепях, сопротивление менее 1 кОм, широкий диапазон мощности, максимальная мощность может достигать 100 Вт.
(4) Высокий напряжение T YPE
Подходит для устройств высокого напряжения, работая при 1000 В ~ 100 кВ, высокая до 35 г, мощность от 0,5 ~ 100 Вт, сопротивление до 1000 В. .
(5) Высокое R Сопротивление T Тип
Сопротивление выше 10 МОм, до 1014 Ом.
(6) Интегрированный R esistance
В сочетании с маской, литографией, спеканием и другими технологическими процессами на подложке формируются несколько резисторов с постоянными параметрами и характеристиками, которые соединяются в сеть резисторов. Он имеет характеристики небольшого размера, регуляризации и высокой точности. Он подходит для электронных инструментов и компьютерных продуктов.
(7) Страховка T тип
Изготовлен из негорючей металлической пленки, имеет двойную функцию сопротивления и предохранителя, диапазон значений сопротивления составляет 0,33 Ом ~ 10 кОм.
Когда фактическая мощность в 30 раз превышает номинальную мощность, 7 с выключены. Когда фактическая мощность в 12 раз превышает номинальную мощность, 30 ~ 120 с выкл.
Рис.6. Различные резисторы
IV Типы чувствительных резисторов(1) Термистор
Термистор можно разделить на MF: отрицательный температурный коэффициент; MZ: положительный температурный коэффициент.
Термистор представляет собой резистор, значение сопротивления которого изменяется в зависимости от температуры, и обычно изготавливается из полупроводникового материала, такого как монокристалл или поликристалл. Он изготовлен из титаната бария в качестве основного сырья, дополненного следовыми количествами стронция, титана, алюминия и других соединений. Его можно разделить на термисторы с отрицательным температурным коэффициентом, сопротивление которых уменьшается с повышением температуры, а сопротивление увеличивается с температурой. Термистор с высоким и растущим положительным температурным коэффициентом имеет тип медленного изменения и тип внезапного изменения.
Термистор в основном используется для измерения температуры, контроля температуры (контроль температуры электромагнитной печи), пожарной сигнализации, метеорологического зондирования, измерения мощности микроволн и лазера, температурной компенсации в радио и резистора ограничения тока размагничивания в телевизоре.
Рис.7. Термистор
(2) Фоторезистор
Фоторезистор — элемент, изготовленный с использованием светочувствительного эффекта полупроводников. Значение сопротивления изменяется в зависимости от интенсивности падающего света. Чем сильнее свет, тем меньше сопротивление. При отсутствии светового излучения значение сопротивления с высоким импедансом может достигать 1,5 МОм или более; при световом облучении материал возбуждает свободные электроны и дырки, и его сопротивление уменьшается. С увеличением интенсивности света значение сопротивления может составлять всего 1 кОм.
Фоторезистор изготавливается путем нанесения светочувствительных материалов на стекло и вытягивания электродов.
В зависимости от материала может быть изготовлен светочувствительный резистор, чувствительный к определенному источнику света. Такие как: видимый фоторезистор, основной материал сульфид кадмия, используемый в фотоэлектрическом контроле. Инфракрасный фоторезистор, основным материалом которого является сульфид свинца, используемый в ракетном и спутниковом мониторинге.
Рис.8. Фоторезистор
(3) Варистор
Варистор представляет собой полупроводниковый керамический элемент, изготовленный из оксида цинка в качестве основного материала, и значение сопротивления изменяется в соответствии с нелинейными характеристиками при изменении напряжения, приложенного к обоим концам. Когда напряжение, приложенное к обоим концам, не превышает определенного значения, он показывает высокий импеданс, а ток, протекающий через варистор, очень мал, что эквивалентно разомкнутой цепи. Когда напряжение превышает определенное значение, его сопротивление резко уменьшается, а ток, протекающий через сопротивление, резко возрастает.
Варисторы широко используются в электронных и электрических схемах и в основном используются для защиты от перенапряжения и в качестве компонентов стабилизации напряжения.
Рисунок 9. Варистор из оксида металла
(4) Магниторезистор
Магниторезисторы изготавливаются из таких материалов, как арсенид индия или антимонид индия, на основе эффекта магнитосопротивления полупроводников, и сопротивление увеличивается с увеличением проходящего магнитного потока. через это. Это полупроводниковый элемент, чувствительный к магнитным полям, который может преобразовывать сигналы магнитной индукции в электрические сигналы. В основном используется для измерения силы магнитного поля, распознавания текста магнитных карт, магнитоэлектрического кодирования, преобразования переменного тока в постоянный.
Рисунок 10. Магнитный резистор
(5) Сила S Чувствительный R Резистор
Сопротивление увеличивается по мере изменения приложенного напряжения.
Это специальный элемент, который может преобразовывать силу в электрический сигнал. Обычно используется в датчиках, таких как тензиометры, акселерометры, полупроводниковые микрофоны.
Рисунок 11. Резистор, чувствительный к силе
(6) Чувствительный к газу R Резистор
Изготовлен из полупроводниковых материалов, таких как диоксид олова. После поглощения определенного газа на поверхности полупроводника происходит реакция окисления или восстановления, и сопротивление изменяется в зависимости от концентрации измеряемого газа.
Газочувствительные резисторы часто используются в детекторах газа, таких как электронный нос, установленный на вытяжках, а также используются для измерения выхлопных газов автомобилей, вождения в нетрезвом виде и других устройств.
Рисунок 12. Газочувствительный резистор
(7) Влажность R Резистор
Сопротивление чувствительного к влаге резистора изменяется с изменением относительной влажности окружающей среды, и можно измерить содержание влаги на поверхности.
Рис.13. Резистор влажности
5.1 Что такое потенциометр?Потенциометр представляет собой разновидность резистора с регулируемым сопротивлением, полученного из переменного резистора. Общий потенциометр состоит из корпуса резистора, скользящего рычага, вращающейся рукоятки (скользящей рукоятки), корпуса и припоя.
В дополнение к обычным потенциометрам существуют потенциометры с переключателями, которые управляются поворотной рукояткой. Традиционно регулируемое сопротивление с ручкой и корпусом обычно называют потенциометром, без ручки или без корпуса — подстроечным резистором, а также его называют предустановленным сопротивлением.
5.2 Классификация потенциометров
(1) Классификация по M Материал
Углеродная пленка: Углеродная пленка используется в качестве защитной пленки.
Металлическая пленка: В качестве защитной пленки используется специальная керамическая пленка из керамики и металла.
Wirewound: в качестве резистора используется металлическая проволочная обмотка. По сравнению с углеродной пленкой или фарфоровой золотой пленкой, она может выдерживать большую мощность.
(2) C классификация по структуре
Вращение: обычная форма. Обычный угол поворота составляет от 270 до 300 градусов.
Однооборотный тип: распространенная форма.
Многооборотный тип: используется в случаях, когда требуется точная регулировка.
Линейный скользящий тип: обычно используется в микшере, легко сразу увидеть положение громкости и сделать контроль плавности.
(3) Классификация по Q Количество
Одиночное соединение: Один вращающийся вал управляет только одним потенциометром.
Двойное подключение: два потенциометра управляются одним и тем же валом, который в основном используется в двухканальном режиме, который может одновременно управлять двумя каналами.
(4) Classification A ccording to the C hange S cale of R esistance V alue
Linear scale type: The изменение значения сопротивления линейно связано с углом поворота или расстоянием перемещения. Этот тип потенциометра называется потенциометром B-типа.
Тип логарифмической шкалы: изменение значения сопротивления представляет собой логарифмическую зависимость от угла поворота или расстояния перемещения. Основной целью этого типа потенциометра является регулировка громкости, из которых обычно используется потенциометр типа А, подходящий для большого объема в направлении по часовой стрелке и в направлении против часовой стрелки. Для малого объема; кроме того, имеется потенциометр С-типа с логарифмической шкалой, меняющейся в обратном направлении.
(5) Классификация A CCORDING TO M ГОДА R ESISTOR
Потентийные гонки могут быть разделены на проворочные посохи и ноковые раны, а также пособийные раны, и ноковые раны, и самим, и посоистные боны, а также сантимеры. к материалу корпуса резистора. Потенциометры с проволочной обмоткой можно разделить на обычные потенциометры с проволочной обмоткой, прецизионные потенциометры с проволочной обмоткой, мощные потенциометры с проволочной обмоткой и потенциометры с проволочной обмоткой с предварительной настройкой. Потенциометры с непроволочной обмоткой можно разделить на два типа: твердые потенциометры и мембранные потенциометры. Твердый потенциометр делится на органический синтетический твердый потенциометр, неорганический синтетический твердый потенциометр и потенциометр из проводящего пластика. Мембранные потенциометры делятся на потенциометры с углеродной мембраной и потенциометры с металлической мембраной.
(6) Классификация на A DJUSTMENT M Метя
Потенциометры могут быть разделены на ротационные потенциометровые средства, в зависимости от толкающих потенциометров, прямых слайд-потти.
(7) Классификация A CCORDING TO C Hange L AW R ESISTANCE В alue
Потенциометры можно разделить на линейные потенциометры, экспоненциальные потенциометры и логарифмические потенциометры в соответствии с правилом изменения значения сопротивления.
(8) Классификация A CCORDING до S Труктурные C Haracteristics
Потентиометры могут быть разбиты на однократные поэтени.
, потенциометры с двойным подключением, потенциометры с несколькими подключениями, потенциометры с ответвлениями, потенциометры-переключатели, потенциометры с блокировкой. Существует множество типов потенциометров без блокировки и потенциометров патч-типа.
(9) Классификация по D M ethod
Потенциометры можно разделить на режимы ручной регулировки и электрические регулировки.
Рис.14. Потенциометр
VI Введение в общие резисторы и список преимуществ и недостатков 6.1 Интеллектуальная карта классификации резисторовРисунок 15. Карта разума типов резистории
6.2 Краткое значение Введение и преимущества и Недостатки часто используемых резисторов| Резистор | .Введение | Область применения | Преимущество | Недостаток |
| Резистор из углеродной пленки (RT) | Углеводороды разлагаются при высокой температуре и вакууме и осаждаются на фарфоровых стержнях или трубках с образованием кристаллической углеродной пленки. Различные значения сопротивления могут быть получены путем изменения толщины и длины углеродной пленки. | ①Основные допуски:
± 5%, ± 10%, ± 20%。 ② В основном используется в менее требовательных схемах. | Низкая стоимость углеродной пленки | Плохая стабильность и большие ошибки |
| Металлопленочный резистор (RJ) | При нагревании сплава в вакууме сплав испаряется, образуя проводящую металлическую пленку на поверхности керамического стержня. Сопротивление можно регулировать, изменяя толщину металлической пленки. | ① Допустимые ошибки: ± 0,1 %, ± 0,2 %, ± 0,5 %, ± 1 %. ② В основном используется в случаях с высокими требованиями к точности. | Маленький размер, низкий уровень шума и хорошая стабильность | Высокая стоимость |
| Металлооксидный пленочный резистор (RY) | Раствор солей металлов олова и сурьмы распыляют на поверхность горячего керамического каркаса и формируют путем гидролиза и осаждения. | Он подходит для негорючих, устойчивых к изменению температуры, влагостойких и других случаев. | Хорошая стойкость к окислению и термическая стабильность | — |
Резистор с проволочной обмоткой (прием) | — | Подходит для цепей с низкой частотой и высокими требованиями к точности. | Точное сопротивление, стабильная работа, малый температурный коэффициент, хорошая термостойкость и высокая мощность | Значение сопротивления мало, распределенная индуктивность и распределенная емкость велики, а стоимость изготовления также высока |
| Мощный проволочный резистор (RX) | Изготавливается из проволоки сопротивления из константана или никель-хромового сплава, намотанной на керамический каркас. | Подходит для случаев высокой мощности, номинальная мощность обычно превышает 1 Вт. | Стабильная работа, хорошая термостойкость, небольшой диапазон ошибок | — |
| Твердотельный органический резистор (RS) | Твердый органический резистор представляет собой резистор, состоящий из зернистых проводящих материалов, наполнителей и клеев, равномерно смешанных, а затем горячепрессованных вместе, а затем помещенных в пластиковую оболочку. Его выводы отлиты непосредственно в корпусе резистора. | Обычно используется в местах, где нагрузка не может быть отключена, а рабочая нагрузка велика, например, в цепи, где аудиовыход подключен к гарнитуре | Сильная перегрузочная способность, высокая надежность и низкая цена | Низкая точность |
| Плавкий резистор (RF) | Плавкий резистор представляет собой элемент с двойной функцией сопротивления и предохранителя. | Используется последовательно с дорогостоящими компонентами и компонентами схемы, которые необходимо защитить. Он обычно используется в источниках питания и вторичных цепях питания. | — | — |
| Цементный резистор (RX) | Цементный резистор также представляет собой плавкий резистор, который образуется путем намотки провода сопротивления на термостойкую керамику и защиты его термостойкими, влагостойкими и коррозионностойкими материалами. | A Хороший выбор для цепи, в которой через резистор проходит большой ток, и он должен быть устойчивым к сильному нагреву и пламени. | Хорошие характеристики взрывозащиты, полная изоляция, ударопрочность, влагостойкость, термостойкость и хорошее рассеивание тепла | Большой размер, сильное тепловыделение при использовании, легкое излучение |
| 0 Ом Резистор | Резисторы с нулевым сопротивлением, также называемые резисторами-перемычками, представляют собой резисторы, используемые для специальных целей. | ①На печатной плате для удобства отладки или совместимого дизайна и по другим причинам ②Может использоваться как перемычка ③Проводка | — | — |
| Тип питания Проволочный безындуктивный резистор (сопротивление в алюминиевом корпусе) | ①Применяется специальный метод проволочной обмотки, благодаря которому индуктивность намного ниже, чем у обычных резисторов с проволочной обмоткой. ②Металлический корпус для облегчения отвода тепла. | Он подходит для мощных цепей и жестких магнитных полей, поэтому его часто называют силовым резистором. | — | — |
| Сетевой резистор (резистор с проволочной обмоткой) | Сетевой резистор изготавливается путем инкапсуляции нескольких резисторов с одинаковыми параметрами и их объединения. | Обычно используется в цифровых схемах, схемах приборов и компьютерных схемах, таких как аттенюаторы в схемах приборов. | Простота сборки и высокая плотность установки | — |
7.1 Вопрос
На какие два типа в основном классифицируются резисторы?
7.2 Ответ①Постоянные резисторы
②Переменные резисторы
Краткий обзор типов резисторов
В общих чертах, резистор — это пассивный электрический компонент (с двумя клеммами), предназначенный для ограничения протекания электрического тока по цепи.
Резисторы работают, рассеивая электрическую энергию в виде тепла и уменьшая поток электричества через резистор. Резисторы присутствуют почти во всех электрических сетях и электронных схемах и необходимы для точного контроля величины тока и напряжения в цепях.
Резисторы бывают нескольких форматов. Наиболее распространенными форматами являются полупроводниковые чип-резисторы (например, устройства для поверхностного монтажа, SMD), резисторы с радиальными выводами и резисторы с осевыми выводами (рис. 2). чип-резисторы с радиальным выводом и осевым выводом. (Изображение: Susumu)
Существуют тысячи различных типов резисторов. Резисторы изготавливаются с использованием различных технологий, обеспечивающих различные рабочие характеристики.
Однако современные резисторы с фиксированным номиналом можно разделить на четыре большие группы по типу материала и конструкции:
- Резисторы углеродного состава
- Пленочные (и металлокерамические) резисторы
- Резисторы с проволочной обмоткой
- Полупроводниковые резисторы
Резисторы из углеродного состава
Резисторы из углеродного состава представляют собой довольно стандартные недорогие резисторы, изготовленные из угольной пыли или графитовой пасты, смешанной со связующим и запеченной на керамическом носителе под высоким давлением и температурой. Они рассчитаны только на относительно низкую мощность и имеют высокие допуски; то есть из-за производственного процесса резисторов из углеродного состава они могут иметь значения, которые отличаются (больше, чем другие) от ожидаемых, как указано на ленте резистора. Существенным преимуществом резисторов из углеродного состава является их способность выдерживать импульсы высокой энергии.
Тем не менее, они не рекомендуются, если электрические шумы будут проблемой при нагреве. Все резисторы производят некоторый уровень шума, связанный с нагревом. Тепловой шум возникает из-за движения электронных дырок в проводнике. Резисторы большего номинала создают больше шума, чем резисторы меньшего номинала, при прочих равных условиях. Когда ток протекает через углеродный резистор, все тело из углеродного состава проводит энергию, что приводит к более высокой энергоемкости. Резисторы из углеродного состава могут быть менее дорогими, чем другие резисторы, но они не являются лучшими в отношении температурного коэффициента, шума, зависимости от напряжения (различное значение в зависимости от приложенного напряжения) и нагрузки. Современные приложения включают защиту цепей (защита от перенапряжения или разряда), источники питания высокого напряжения, мощное освещение и сварку.
Пленочные или металлокерамические резисторы
Пленочные резисторы изготавливаются из металлической пленки, углеродной пленки или пленки оксида металла, нанесенной на изолирующий керамический стержень или другую подложку.
Пленочные резисторы предпочтительнее резисторов из углеродного композита, когда требуется больший допуск (<1%), и они доступны со значительными значениями (мегаомы). Пленочные резисторы также менее шумные и более стабильны при более высоких температурах, чем резисторы из углеродного композита. Величина сопротивления регулируется изменением толщины пленки. Поэтому их можно сгруппировать либо в «тонкопленочные резисторы», либо в «толстопленочные резисторы». Лазеры используются для вырезания на пленке высокоточных рисунков, которые изменяют токопроводящий или резистивный путь. Тонкопленочные резисторы имеют низкий TCR, долговременную стабильность и хороши для приложений, требующих высокой точности.
Шаблоны, вырезанные лазером, являются частью того, что делает пленочные резисторы более жесткими допусками, чем более простые резисторы из углеродного состава. Пленочные резисторы обеспечивают очень высокое значение сопротивления (Ом) по сравнению с резисторами других типов. Пленочные резисторы обычно используются для приложений с очень низкой мощностью и имеют хорошие характеристики по допуску, стабильности и TCR.
Они имеют низкий уровень шума и высокую линейность из-за небольшого коэффициента напряжения. Есть много приложений, в зависимости от типа пленки. Например, металлопленочные резисторы используются для активных фильтров или мостовых схем. Углеродные пленочные резисторы обычно используются в радарах, рентгеновском оборудовании и источниках питания. Металлооксидные резисторы обычно используются в приложениях с высокими требованиями к выносливости.
Металлокерамические резисторы представляют собой тип толстопленочных резисторов, для изготовления которых используется более толстая проводящая паста. Паста представляет собой смесь керамики и металла, отсюда и термин «кермет». Металлокерамические резисторы обладают такими качествами, как низкий уровень шума, хорошая температурная стабильность и приличное номинальное напряжение.
Резисторы с проволочной обмоткой
Резисторы с проволочной обмоткой имеют очень высокую номинальную мощность и изготавливаются путем намотки тонкой проволоки на изолированный сердечник (обычно это керамическая трубка).
Величина сопротивления зависит от удельного сопротивления провода, сечения и длины.
Резисторы с проволочной обмоткой в основном производятся из сплавов, поскольку чистые металлы имеют высокотемпературный коэффициент сопротивления (TCR). Обычными сплавами, которые используются в качестве резисторных проводов, являются медные, серебряные, никель-хромовые, железо-хромовые и железо-хромовые алюминиевые сплавы. Однако чистые металлы, такие как вольфрам, могут использоваться для высокотемпературных применений. Все резисторы имеют соответствующую паразитную емкость и индуктивность, но резисторы с проволочной обмоткой имеют значительно более высокое значение индуктивности из-за проволочной обмотки. Паразитная емкость и индуктивность влияют на протекание тока в цепи переменного тока (как правило, нежелательный эффект). Резисторы с проволочной обмоткой в основном производятся для более низких сопротивлений, имеют сравнительно более высокие номинальные мощности и обычно используются в системах управления двигателями и источниках питания, где необходимо рассеивать энергию, связанную с пусковым током.
Резисторы с проволочной обмоткой не используются в аудио- и радиочастотных цепях из-за значений индуктивности выше среднего, которые будут меняться при изменении частоты, вызывая непредсказуемый отклик. Резисторы с проволочной обмоткой обычно используются в качестве нагревательных элементов в таких приборах, как тостеры и электрические обогреватели.
Фольговые резисторы
Фольговые резисторы имеют тонкую металлическую фольгу толщиной всего несколько микрометров, которая приклеивается к подложке из керамического материала. Они очень стабильны и надежны, имеют низкий TCR и являются наиболее экономичными при построении высокопроизводительных цепей резисторов для прецизионных приложений.
Полупроводниковые резисторы
Полупроводниковые резисторы представляют собой просто резисторы, сформированные на полупроводниковой подложке, такой как кремний. Полупроводниковые резисторы по проводимости располагаются между проводником (например, медью или золотом) и изолятором (например, стеклом).