Закрыть

Из чего делают резисторы: Из чего состоит и как выглядит резистор, предназначение в электрической цепи, принцип работы и маркировка

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.

Для производства этого элемента используют:

  • 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. У нелинейных такой плавности нет. Например, если измерить сопротивление лампы накаливания в холодном состоянии, то оно будет одно, а в горячем — совсем другое, причем в 10—15 раз больше.

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 питание к двум выводам, то на подвижном контакте будет другое напряжение, которое будет отличаться от напряжения на выводах этого элемента.

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

Яркость лампочки зависит от тока, протекающего по нити накаливания — чем больше ток, тем ярче горит лампочка. По закону Ома ток можно высчитать разделив напряжение на сопротивление, значит, чем меньше сопротивление, тем больше ток. На практике работать это будет следующим образом.

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.

Резисторы. Их изготовление в промышленности. Кодировка резисторов.

Резисторы являются самыми распространенными радиоэлементами, с их помощью можно устанавливать различные значения сопротивления в электрической цепи и, соответственно, менять силу тока и напряжение.

Резисторы могут иметь постоянное и переменное сопротивление. Постоянные резисторы имеют простую конструкцию. Проводящий слой наносится на изолирующий цилиндр, на торцах которого расположены выводы. Вместо проводящего слоя может использоваться проводящий стержень или провод с большим удельным сопротивлением.

Переменные резисторы имеют более сложную конфигурацию, у них имеются следующие части — поверхность с проводящим слоем или катушка с проводом, обладающим большим удельным сопротивлением, два вывода, как у постоянного резистора, и скользящий контакт, перемещающийся от одного вывода к другому с помощью регулировочной ручки или движка.

Разновидностью переменных резисторов являются подстроечные резисторы, предназначенные для разовой или переодической подстройки аппаратуры.

Их отличия от переменных резисторов заключается в наличии специальной зажимной гайки фиксирующей положение регулирующей ручки после установки нужного сопротивления.

Постоянные и переменные резисторы на схемах показывают с помощью условных графических обозначений. Рядом с графическим обозначением резистора ставится его буквенное обозначение с порядковым номером на схеме, например R1, R2… По этим обозначениям можно найти сопротивление резисторов и другие их характеристики в специальном списке перечне радиодеталей прибора, который называется спецификацией.

В схемах с небольшим числом радиоэлементов сопротивление резисторов может ставится рядом с их условным графическим обозначением.

Основной характеристикой резисторов является их номинальное сопротивление.

Номинальное значение сопротивления, или номинальное сопротивление, — технический термин, используемый для обозначения сопротивления резистора с учетом допустимых отклонений от заданного значения при его изготовлении.

Отклонение (в процентах) фактического значения сопротивления от номинального, называемое допуском, определяет класс точности: 1 класс — отклонение ±5%, 2 класс — отклонение ±10%, 3 класс — отклонение ±20%.

Номинальное сопротивление резистора представляется ,маркируется на его корпусе. Если, например номинальное сопротивление резистора равно 100 Ом и он изготовлен по первому классу точности, то его действительное значение может лежать в пределах от 95 до 105 Ом, если по второму классу, то в пределах от 90 до 110 Ом, если по третьему классу, то в пределах от 80 до 120 Ом.

Другой важной характеристикой резисторов является их номинальная мощность рассеяния. Из физики известно,что электрический ток , проходящий по проводнику, совершает работу, которая идет на его нагревание.

Это может привести нетолько к изменению сопротивления резистора, но и к его сгоранию.

Степень нагрева резистора зависит от силы тока и напряжения, а также от его геометрических размеров. Чем больше площадь поверхности резистора, тем лучше осуществляется теплоотвод и он меньше нагревается. На условных графических обозначениях мощность рассеяния показывается с помощью горизонтальных, вертикальных и наклонных линий прямоугольника резистора.

В практической работе могут широко использоватся резисторы устаревших типов со следующей маркировкой: номинальное сопротивление обозначаетсся целыми числами и в виде десятичной дроби с буквами большими К и М (кОм и Мом). Если после цифры нет буквы, то сопротивление измеряется в омах. современные резисторы имеют цветовую кодировку.


Источник: 
bryansk.fio.ru

<< Предыдущая  Следующая >>

Основы резисторов: типы резисторов

I Введение

Существует 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 Пленочный резистор

(1) Углерод F ilm

(1) Carbon 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 резистора из углеродной пленки

(2) Металл F Пленка R Резистор

Металлопленочные резисторы изготавливаются путем нагревания и испарения керамических материалов на подложке из металла 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 пленочная резистор

(3) Металл O XIDE F ILM R ESISTOR

METLACIDE -Plyfyde) изготавливают растворительные растворы соли металлов (олово Тетрхлад и антител. 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 металлопленочного резистора, а его структура в основном цилиндрическая и представляет собой провод с осевым выводом.

 

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, а 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 состав 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, смешанных со стеклянной глазурью для формирования шляпу , 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 раны в предварительном предварительном проводе

(2) Power T YPE W IRE W УУНД R ESISTOR (Model RX)

Обратная энергия этого сопротивления 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 резистора 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/℃.

III Классификация резисторов на основе цели

(1) General T YPE

Относится к сопротивлению, которое может соответствовать общим техническим требованиям, власть составляет 0,05 (1 10002 /20 ~ 2 Вт, значение сопротивления 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) Высоко напряжение T YPE

Подходит для устройств высокого напряжения, работая при 1000 В ~ 100 кВ, высокая до 35 гВ, 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 Сопротивление

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, сопротивление без ручки или корпуса называют 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

Потентиометры могут быть разделены на проволочные посохи. 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 ЭТИД

Потенциометисты могут быть разделены на ротационные потенциометровые мощные, в зависимости от толкающих потенциометров, прямых слайд-поттиметрий и и т. Д.

(7) Классификация A CCORDING TO C Hange L AW R Esistance AW R 0006 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 разделены на однократные поэтэнергии. , 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 резисторов

Рисунок 15. Карта разума типов резистории

6.2 Броки 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
Резисторы с нулевым сопротивлением
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 , 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 монтажа

7.1 Вопрос

На какие два типа в основном классифицируются резисторы?

7.2 Ответ

①Постоянные резисторы

②Переменные резисторы

2.5: Резисторы — Workforce LibreTexts

  1. Последнее обновление
  2. Сохранить как PDF
  • Идентификатор страницы
    17308
    • Тони Р. Купхальдт
    • Schweitzer Engineering Laboratories via All About Circuits
    • 77 77

      Что такое резистор?

      Специальные компоненты, называемые резисторами , изготавливаются специально для создания точного сопротивления для включения в цепь. Обычно они изготавливаются из металлической проволоки или углерода и спроектированы так, чтобы поддерживать стабильное значение сопротивления в широком диапазоне условий окружающей среды. В отличие от ламп, они не излучают свет, но производят тепло, так как электрическая мощность рассеивается ими в рабочей цепи. Однако обычно целью резистора является не производство полезного тепла, а просто обеспечение точного электрического сопротивления.

      Обозначения резисторов на схемах

      Наиболее распространенным схематическим обозначением резистора является зигзагообразная линия:

      Значения резисторов в омах обычно отображаются в виде смежных чисел, и если в цепи присутствует несколько резисторов, они быть помечены уникальным идентификационным номером, например, R 1 , R 2 , R 3 и т. д. Как видите, символы резисторов могут отображаться как горизонтально, так и вертикально:

      символ зигзага. Вместо этого они выглядят как небольшие трубки или цилиндры с двумя выступающими проводами для подключения к цепи. Вот выборка резисторов различных видов и размеров:

      Чтобы больше соответствовать их внешнему виду, альтернативный схематический символ для резистора выглядит как небольшая прямоугольная коробка:

      Также можно показать, что резисторы имеют переменное, а не фиксированное сопротивление. Это может быть сделано с целью описания фактического физического устройства, предназначенного для обеспечения регулируемого сопротивления, или может быть показано, что какой-то компонент имеет нестабильное сопротивление:

      На самом деле, каждый раз, когда вы видите символ компонента, нарисованный с диагональной стрелкой через него, этот компонент имеет переменное, а не фиксированное значение. Этот символ «модификатор» (диагональная стрелка) является стандартным соглашением об электронных символах.

      Переменные резисторы

      Переменные резисторы должны иметь какие-либо физические средства регулировки, либо вращающийся вал, либо рычаг, который можно перемещать для изменения величины электрического сопротивления. Вот фотография, показывающая некоторые устройства, называемые потенциометрами 9.0902 , которые можно использовать в качестве переменных резисторов:

      Номинальная мощность резисторов

      Поскольку резисторы рассеивают тепловую энергию, поскольку электрические токи через них преодолевают «трение» их сопротивления, резисторы также оцениваются с точки зрения количества тепла. энергию, которую они могут рассеивать, не перегреваясь и не получая повреждений. Естественно, эта номинальная мощность указывается в физических единицах «ватт». Большинство резисторов в небольших электронных устройствах, таких как портативные радиоприемники, имеют мощность 1/4 (0,25) Вт или меньше. Номинальная мощность любого резистора примерно пропорциональна его физическому размеру. Обратите внимание на первую фотографию резистора, как номинальная мощность связана с размером: чем больше резистор, тем выше его номинальная рассеиваемая мощность. Также обратите внимание, что сопротивление (в омах) никак не связано с размером!

      Хотя сейчас может показаться бессмысленным иметь устройство, которое ничего не делает, кроме сопротивления электрическому току, резисторы являются чрезвычайно полезными устройствами в цепях. Поскольку они просты и широко используются в мире электричества и электроники, мы потратим значительное количество времени на анализ схем, состоящих только из резисторов и батарей.

      Чем полезны резисторы?

      Для практической иллюстрации полезности резисторов рассмотрите фотографию ниже. это фото печатная плата или печатная плата : сборка, состоящая из слоев изолирующей фенольно-волокнистой плиты и проводящих медных полос, в которые можно вставлять и закреплять компоненты с помощью процесса низкотемпературной сварки, называемого «пайкой». Различные компоненты на этой печатной плате обозначены напечатанными этикетками. Резисторы обозначаются любой маркировкой, начинающейся с буквы «R».

      Эта конкретная печатная плата представляет собой компьютерную принадлежность, называемую модемом, которая позволяет передавать цифровую информацию по телефонным линиям. На плате этого модема можно увидеть не менее дюжины резисторов (все рассчитаны на рассеиваемую мощность 1/4 Вт). Каждый из черных прямоугольников (называемых «интегральными схемами» или «чипами») также содержит собственный набор резисторов для своих внутренних функций.

      Другой пример печатной платы показывает резисторы, упакованные в еще меньшие блоки, называемые «устройствами для поверхностного монтажа». Эта конкретная печатная плата представляет собой нижнюю часть жесткого диска персонального компьютера, и вновь припаянные к ней резисторы обозначены этикетками, начинающимися с буквы «R»:

      плате, и в это число, конечно, не входит количество резисторов, встроенных в черные «микросхемы». Эти две фотографии должны убедить любого, что резисторы — устройства, которые «просто» препятствуют потоку электронов, — очень важные компоненты в области электроники!

      «Нагрузка» на принципиальных схемах

      На принципиальных схемах символы резисторов иногда используются для иллюстрации любого общего типа устройства в цепи, выполняющего какую-либо полезную функцию с использованием электроэнергии. Любое неспецифическое электрическое устройство обычно называется нагрузкой , поэтому, если вы видите схематическую диаграмму, показывающую символ резистора, помеченный как «нагрузка», особенно в учебной принципиальной схеме, объясняющей какую-либо концепцию, не связанную с фактическим использованием электроэнергии, этот символ может быть просто своего рода сокращенным представлением чего-то более практичного, чем резистор.

      Анализ резисторных цепей

      Чтобы обобщить то, что мы узнали в этом уроке, давайте проанализируем следующую схему, определяя все, что мы можем, исходя из предоставленной информации:

      напряжение батареи (10 вольт) и ток цепи (2 ампера). Мы не знаем ни сопротивления резистора в омах, ни рассеиваемой им мощности в ваттах. Просматривая наш массив уравнений закона Ома, мы находим два уравнения, которые дают нам ответы на основе известных величин напряжения и тока:

      Подставляя известные величины напряжения (E) и тока (I) в эти два уравнения, мы можем определить сопротивление цепи (R) и рассеиваемую мощность (P):

      Для условий цепи 10 вольт и 2 ампера, сопротивление резистора должно быть 5 Ом. Если бы мы разрабатывали схему для работы при этих значениях, нам пришлось бы указать резистор с минимальной номинальной мощностью 20 Вт, иначе он перегреется и выйдет из строя.

      Материалы резисторов

      Резисторы могут быть изготовлены из различных материалов, каждый из которых имеет свои свойства и области применения. Большинство инженеров-электриков используют следующие типы:

      Проволочные (WW)

      Проволочные резисторы изготавливаются путем намотки проволоки сопротивления вокруг непроводящего сердечника по спирали. Обычно они производятся для высокоточных и мощных приложений. Сердечник обычно изготавливается из керамики или стекловолокна, а резистивная проволока из никель-хромового сплава и не подходит для приложений с частотами выше 50 кГц. Низкий уровень шума и устойчивость к колебаниям температуры являются стандартными характеристиками резисторов с проволочной обмоткой. Доступны значения сопротивления от 0,1 до 100 кВт с точностью от 0,1% до 20%.

      Металлическая пленка

      Нихром или нитрид тантала обычно используются для металлопленочных резисторов. Комбинация керамического материала и металла обычно составляет резистивный материал. Величина сопротивления изменяется путем вырезания в пленке спирального рисунка, подобно углеродной пленке с помощью лазера или абразива. Металлопленочные резисторы обычно менее устойчивы к температуре, чем резисторы с проволочной обмоткой, но лучше справляются с более высокими частотами.

      Пленка из оксида металла

      В резисторах из оксида металла используются оксиды металлов, такие как оксид олова, что делает их немного отличными от резисторов из металлопленки. Эти резисторы надежны и стабильны и работают при более высоких температурах, чем металлопленочные резисторы. Из-за этого металлооксидные пленочные резисторы используются в приложениях, требующих высокой износостойкости.

      Фольга

      Фольговый резистор, разработанный в 1960-х годах, по-прежнему является одним из самых точных и стабильных типов резисторов, которые вы найдете, и используются для приложений с высокими требованиями к точности. Керамическая подложка, на которую наклеена тонкая объемная металлическая фольга, образует резистивный элемент. Фольговые резисторы имеют очень низкий температурный коэффициент сопротивления.

      Углеродный состав (CCR)

      До 1960-х годов резисторы углеродного состава были стандартом для большинства применений. Они надежны, но не очень точны (их погрешность не может быть лучше, чем около 5%). Смесь мелких частиц углерода и непроводящего керамического материала используется для резистивного элемента резисторов CCR. Вещество формуют в форме цилиндра и запекают. Размеры корпуса и соотношение углеродного и керамического материала определяют величину сопротивления. Больше углерода, используемого в процессе, означает более низкое сопротивление. Резисторы CCR по-прежнему полезны для определенных приложений из-за их способности выдерживать импульсы высокой энергии, хорошим примером применения может быть источник питания.

      Углеродная пленка

      Углеродные пленочные резисторы имеют тонкую углеродную пленку (со спиральным разрезом в пленке для увеличения резистивного пути) на изолирующем цилиндрическом сердечнике. Это позволяет сделать значение сопротивления более точным, а также увеличивает значение сопротивления. Резисторы из углеродной пленки намного более точны, чем резисторы из углеродного состава. Специальные углеродные пленочные резисторы используются в приложениях, требующих высокой импульсной стабильности.

      Ключевые показатели эффективности (КПЭ)

      KPI для каждого материала резистора можно найти ниже:

      Обзор

      Устройства, называемые резисторами , созданы для обеспечения точного значения сопротивления в электрических цепях. Резисторы оцениваются как по сопротивлению (Ом), так и по способности рассеивать тепловую энергию (Вт).

      • Номинальные значения сопротивления резистора не могут быть определены исходя из физического размера рассматриваемого резистора(ов), хотя приблизительная номинальная мощность может быть определена. Чем больше резистор, тем большую мощность он может рассеять без повреждений.
      • Любое устройство, которое выполняет какую-либо полезную работу с помощью электроэнергии, обычно называется нагрузкой . Иногда символы резисторов используются на принципиальных схемах для обозначения неспецифической нагрузки, а не фактического резистора.

      Эта страница под названием 2.5: Резисторы публикуется в соответствии с лицензией GNU Free Documentation License 1.3. Автором, ремиксом и/или куратором выступил Тони Р. Купхалдт (Все о цепях) с помощью исходного содержимого, которое было отредактировано в соответствии со стилем и стандартами платформа LibreTexts; подробная история редактирования доступна по запросу.

      1. Наверх
      • Была ли эта статья полезной?
      1. Тип изделия
        Раздел или Страница
        Автор
        Тони Р. Купхалдт
        Лицензия
        ГНУ ФДЛ
        Версия лицензии
        1,3
        Показать оглавление
        нет
        Включено
        да
      2. Теги
        1. Резисторы
        2. источник@https://www.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *