電阻器的種類有很多,通常可分為三大類:固定電阻、可變電阻、特殊敏感類電阻。
1. 固定電阻器
固定電阻按照制作材料和工藝的不同,主要分為以下幾類:
固定電阻器有多種類型,選擇哪一種材料和結(jié)構(gòu)的電阻器,應(yīng)根據(jù)應(yīng)用電路的具體要求而定,其中貼片電阻最為常用。?
固定電阻選型需要注意哪些參數(shù):
(1)標(biāo)稱阻值
產(chǎn)品上標(biāo)示的阻值,單位為歐,千歐,兆歐,標(biāo)稱阻值都應(yīng)符合下表所列數(shù)值乘以10n倍(n為整數(shù))。
(2)允許誤差
電阻和電位器實(shí)際阻值對(duì)于標(biāo)稱阻值的最大允許偏差范圍,它表示產(chǎn)品的精度。允許誤差的等級(jí)如下表所示:
在設(shè)計(jì)中不要盲目的追求電阻本身的精度,即使高精度的電阻受環(huán)境的影響,也會(huì)超出其范圍。所以應(yīng)該更加的關(guān)注可靠性試驗(yàn)的指標(biāo)。目前選擇電阻的精度不建議超過(guò)0.1%,常用的厚膜電阻都是5%,1%以上精度要求電阻,建議選用厚膜電阻;1%以下精度要求電阻,建議選用薄膜電阻。
(3)額定功率
在規(guī)定的環(huán)境溫度和濕度下,假定周圍的空氣不流通,在長(zhǎng)期連續(xù)負(fù)載而不損壞或基本不改變性能的情況下,電阻器上允許消耗的最大功率,一般選用其額定功率比它在電路中消耗的功率高1-2倍。額定功率分19個(gè)等級(jí),常用的有0.05W、0.125W、0.25W、0.5W、1W、2W、3W、5W、7W、10W。
(4)最高工作電壓
電阻在長(zhǎng)期工作不發(fā)生過(guò)熱或電擊穿損壞時(shí)的電壓。如果電壓超過(guò)規(guī)定值,電阻器內(nèi)部產(chǎn)生火花,引起噪聲,甚至損壞。
(5)穩(wěn)定性
穩(wěn)定性是衡量電阻器在外界條件(溫度、濕度、電壓、時(shí)間、負(fù)荷性質(zhì)等)作用下電阻變化的程度。
溫度系數(shù)a,表示溫度每變化1度時(shí),電阻器阻值的相對(duì)變化量;
電壓系數(shù)av,表示電壓每變化1伏時(shí),電阻器阻值的相對(duì)變化量。
(6)額定工作溫度
各種具體型號(hào)的電阻器都有規(guī)定的額定環(huán)境工作溫度范圍,在實(shí)際使用中不應(yīng)超出規(guī)定的環(huán)境工作溫度范圍。
目前TCR小的電阻器只有薄膜電阻,一般情況下,碳膜與陶瓷電阻器TCR為負(fù),對(duì)于低TCR設(shè)計(jì),首選推薦10ppm。不同材料電阻的TCR有很大的變化,大致范圍可以從下表看出:
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固定電阻選型建議:
1.高頻電路應(yīng)選用分布電感和分布電容小的非線繞電阻器,例如碳膜電阻器、金屬電阻器和金屬氧化膜電阻器等。?
2.高增益小信號(hào)放大電路應(yīng)選用低噪聲電阻器,例如金屬膜電阻器、碳膜電阻器和線繞電阻器,而不能使用噪聲較大的合成碳膜電阻器和有機(jī)實(shí)心電阻器。?
3.線繞電阻器的功率較大,電流噪聲小,耐高溫,但體積較大。普通線繞電阻器常用于低頻電路或中作限流電阻器、分壓電阻器、泄放電阻器或大功率管的偏壓電阻器。精度較高的線繞電阻器多用于固定衰減器、電阻箱、計(jì)算機(jī)及各種精密電子儀器中。?
4.所選電阻器的額定功率,要符合應(yīng)用電路中對(duì)電阻器功率容量的要求,一般不應(yīng)隨意加大或減小電阻器的功率。若電路要求是功率型電阻器,則其額定功率可高于實(shí)際應(yīng)用電路要求功率的1~2倍。?
5.不選用各分類電阻器的極限規(guī)格。如電阻器具體系列中的最大最小阻值的邊緣規(guī)格。
6.外加應(yīng)力下電阻值漂移應(yīng)在電路要求的范圍內(nèi),同時(shí)還應(yīng)考慮老化因素。應(yīng)給出設(shè)計(jì)裕度(一般為電路要求變化范圍的一半,如電路要求可在±10%范圍內(nèi)變化,應(yīng)選擇在±5%內(nèi)變化的電阻器)。
7.降額使用是提高電阻器工作可靠性和壽命的最重要手段。電阻的功率取決于封裝的大小,薄膜電阻的功率很小,一般小于1W,電阻在使用時(shí),一定要對(duì)功率進(jìn)行降額。不同類別的電阻具有不同的絕緣介質(zhì)和自愈機(jī)制,對(duì)承受應(yīng)力(主要是工作電壓、消耗功率和工作環(huán)境溫度)的降額程度要求有差異,但一般都在0.6倍額定承受應(yīng)力下使用,不超過(guò)0.75倍。
降額曲線如下圖所示:
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當(dāng)工作環(huán)境溫度高于70°C時(shí),應(yīng)在原使用基礎(chǔ)上再進(jìn)行降額。
8. 貼片電阻封裝尺寸選擇
貼片電阻外形體積的大小,常用有9種封裝尺寸,不同的封裝尺寸,它的額定功率也不一樣。貼片電容的封裝尺寸和貼片電阻一樣。
貼片電阻的封裝尺寸用4位的整數(shù)表示。前面兩位表示貼片電阻的長(zhǎng)度,后面兩位表示貼片電阻的寬度。根據(jù)長(zhǎng)度單位的不同有兩種表示方法,即英制表示法和公制表示法。例如:0603是英制表示法,表示長(zhǎng)度為0.06英寸,寬度為0.03英寸;又如:1005是公制表示法,表示長(zhǎng)度為1.0毫米,寬度為0.5毫米。業(yè)內(nèi)的慣例是用英制表示。目前最小的貼片電阻為0201,最大的為2512。
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貼片電阻封裝尺寸表
2. 可變電阻器
可調(diào)電阻有3個(gè)引腳,其中有兩個(gè)定片引腳和一個(gè)動(dòng)片引腳,還有一個(gè)調(diào)整旋鈕,可以通過(guò)它改變動(dòng)片,從而改變可變電阻的阻值。主要用于改變和串聯(lián)器件的電流和電壓。
可變電阻器主要分為:
1.(電位器或分壓計(jì)),這是一種三端口器件。電位器被中間抽頭分成兩個(gè)電阻,通過(guò)中間抽頭可以改變兩個(gè)電阻的阻值,就可以改變分得的電壓。
2.(變阻器),其實(shí)就是電位器,唯一的區(qū)別就是變阻器只需要用到兩個(gè)端口,純粹一個(gè)可以精確調(diào)整阻值的電阻。
3.(微調(diào)器),其實(shí)也是電位器,只不過(guò)不需要經(jīng)常調(diào)整,例如設(shè)備出廠的時(shí)候調(diào)整一下即可,通常需要用螺絲刀等特殊工具才能調(diào)整。
可變電阻選型主要參數(shù)及注意問(wèn)題:
(1)標(biāo)稱阻值
可變電阻器的標(biāo)稱阻值是它兩根固定引腳之間的阻值。
(2)額定功率
指正常工作時(shí)可承受的功率,其值為可變電阻兩端的額定電壓乘以額定電流,若工作功率大于其額定功率,則有可能會(huì)造成器件的損壞
(3)符合度
又叫符合性它是指可變電阻器的實(shí)際輸出函數(shù)特性和所要求的理論函數(shù)特性之間的符合程度。它用實(shí)際特性和理論特性之間的最大偏差對(duì)外加總電壓的百分?jǐn)?shù)表示,可以代表可變電阻器的精度。
(4)分辨力
分辨力決定于可變電阻器的理論精度。對(duì)于線繞可變電阻器和線性可變電阻器來(lái)說(shuō),分辨力是用動(dòng)觸點(diǎn)在繞組上每移動(dòng)一匝所引起的電阻變化量與總電阻的百分比表示。對(duì)于具有函數(shù)特性的可變電阻器來(lái)說(shuō),由于繞組上每一匝的電阻不同,故分辨力是個(gè)變量。此時(shí),可變電阻器的分辨力一般是指函數(shù)特性曲線上斜率最大一段的平均分辨力。
(5)滑動(dòng)噪聲
是可變電阻器特有的噪聲。在改變電阻值時(shí),由于可變電阻器電阻分配不當(dāng)、轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)配合不當(dāng)以及可變電阻器存在接觸電阻等原因,會(huì)使動(dòng)觸點(diǎn)在電阻體表面移動(dòng)時(shí),輸出端除有有用信號(hào)外,還伴有隨著信號(hào)起伏不定的噪聲。對(duì)于線繞可變電阻器來(lái)說(shuō),除了上述的動(dòng)觸點(diǎn)與繞組之目的接觸噪聲外,還有分辨力噪聲和短接噪聲。分辨力噪聲是由電阻變化的階梯性所引起的,而短接噪聲則是當(dāng)動(dòng)觸點(diǎn)在繞組上移動(dòng)而短接相鄰線匝時(shí)產(chǎn)生的,它與流過(guò)繞組的電流、線匝的電阻以及動(dòng)觸點(diǎn)與繞組間的接觸電阻成正比。
(6)機(jī)械壽命
可變電阻器的機(jī)械壽命也稱磨損壽命,常用機(jī)械耐久性表示。機(jī)械耐久性是指可變電阻器在規(guī)定的試驗(yàn)條件下,動(dòng)觸點(diǎn)可靠運(yùn)動(dòng)的總次數(shù),常用 “周”表示。機(jī)械壽命與可變電阻器的種類、結(jié)構(gòu)、材料及制作工藝有關(guān),差異相當(dāng)大。
可變電阻如何選擇:
1.一般如果應(yīng)用在高增益放大電路中,建議可選用噪聲電動(dòng)勢(shì)小的電阻器,例如碳膜可調(diào)電阻器、金屬膜可調(diào)電阻。
2.在高頻電路中的電阻器要求其分布參數(shù)越小越好。不過(guò)如果在一些高達(dá)數(shù)百兆赫的高頻電路中當(dāng)中,其線繞電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)是不能所兼容運(yùn)行的,因此則需要選用的是金屬氧化膜電阻器。但是在超高頻電路中,應(yīng)選用超高頻碳膜可調(diào)電阻器。
3.其次則對(duì)電路的工作頻率較高的要求情況下,則建議線繞可調(diào)電阻,因?yàn)槠渚€繞電阻分布參數(shù)較大,可適合在在高頻電路中工作。然而在低于50kHz的電路中,其電阻的分布參數(shù)對(duì)電路工作影響不大,后置推薦可選用線繞可調(diào)電阻。
4.選用替換的可調(diào)電阻要考慮密封類型,若使用于環(huán)境溫度變化較大場(chǎng)合,建議選用高精度的微調(diào)電阻
3. 特殊敏感類電阻器
3.1 熱敏電阻
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1.(PTC熱敏電阻)在電路中的主要作用和保險(xiǎn)絲類似,就是過(guò)流保護(hù),區(qū)別就是保險(xiǎn)絲是一次性的,而PTC是可恢復(fù)的,而很多時(shí)候換保險(xiǎn)絲是不可接受的,影響客戶體驗(yàn)。PTC也屬于安規(guī)器件,通常要求通過(guò)UL1439認(rèn)證。
熱敏電阻與溫度的關(guān)系圖
上圖是PTC的阻抗溫度特性,當(dāng)過(guò)流的時(shí)候PTC發(fā)熱,溫度迅速上升,PTC的阻抗迅速變大,形成斷路,斷路后電流下降,發(fā)熱減少,溫度下降,PTC恢復(fù)低阻抗。因此,PTC非常適合短時(shí)過(guò)流。
2.(NTC熱敏電阻)是負(fù)溫度系數(shù)敏感電阻,以錳、鈷、鎳和銅等金屬氧化物為主要材料,當(dāng)溫度升高時(shí),電阻值降低,廣泛用于測(cè)溫、控溫、溫度補(bǔ)償?shù)确矫妗?/p>
3.(CTR熱敏電阻)具有負(fù)電阻突變特性,在某一溫度下,電阻值隨溫度的增加激劇減小,具有很大的負(fù)溫度系數(shù),常應(yīng)用于控溫報(bào)警。
熱敏電阻參數(shù):
(1)保持電流
選用PTC的時(shí)候,首先要考慮設(shè)計(jì)工作電流,不能超過(guò)PTC保持電流,此時(shí)PTC可以保持低阻抗?fàn)顟B(tài)。PTC的保持電流會(huì)隨著工作溫度的升高而降低,因此,工作溫度是需要考慮的重要因素。
(2)動(dòng)作電流
動(dòng)作電流,即PTC進(jìn)入高阻抗?fàn)顟B(tài),斷路保護(hù)的電流。
(3)額定電壓
即PTC能承受的最大電壓,超過(guò)額定電壓,PTC可能會(huì)被擊穿短路,進(jìn)而引起燒毀。因此,設(shè)計(jì)時(shí)要考慮各種情況下PTC的工作電壓不能超過(guò)其額定電壓。當(dāng)PTC斷路保護(hù)的時(shí)候,會(huì)承受整個(gè)電源電壓,PTC選型的時(shí)候,額定電壓要大于電源電壓。通常考慮降額到80%,即電源電壓12V,要選擇耐壓15V以上的PTC。在電源輸入端口,需要考慮浪涌防護(hù),此時(shí)要考慮最大的浪涌電流,乘以PTC的電阻,即PTC承受的浪涌電壓,不能超過(guò)PTC額定電壓。
(4)額定電流
即在額定電壓下,PTC能承受的最大短路電流,短路電流超過(guò)額定電流,PTC將會(huì)損壞。
(5)直流電阻
PTC直流電阻的存在,會(huì)使PTC存在一定的直流壓降,設(shè)計(jì)時(shí)要注意壓降后的電源電壓要滿足要求。
和保險(xiǎn)絲相比,PTC的額定電壓和額定電流都小很多,而PTC的直流阻抗通常是保險(xiǎn)絲的兩部左右。PTC保護(hù)的時(shí)候,實(shí)際是高電阻狀態(tài),因此會(huì)有毫安級(jí)的漏電流,而保險(xiǎn)絲是熔斷機(jī)制,切斷電流通路,基本不存在漏電流。
熱敏電阻如何選型:
1.熱敏電阻器重點(diǎn)關(guān)注耐電壓能力和耐電流能力兩個(gè)指標(biāo);
2.從降低成本方面考慮,應(yīng)選用高居里溫度和小尺寸元件,并且使其周圍敏感器件遠(yuǎn)離5cm;
3.溫度測(cè)量使用時(shí)建議選擇合適的B值,并且根據(jù)測(cè)量的溫度范圍和T-R曲線進(jìn)行選型;
4.電路保護(hù)應(yīng)用時(shí)應(yīng)考慮熱敏電阻最小阻值是否影響電路的安全性。
3.2 壓敏電阻
壓敏電阻(MOV)的特性與穩(wěn)壓二極管(Zener diode)、TVS類似,都屬于鉗位型器件,壓敏電阻的作用主要用于防護(hù)電路瞬態(tài)過(guò)壓,例如浪涌。
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壓敏電阻的理想伏安特性
壓敏電阻參數(shù):
(1)標(biāo)稱電壓
標(biāo)稱電壓要準(zhǔn)確。標(biāo)稱電壓過(guò)高,壓敏電阻器起不到過(guò)電壓保護(hù)作用,標(biāo)稱電壓過(guò)低,壓敏電阻器容易誤動(dòng)作或被擊穿。?
(2)壓敏電壓V1ma
壓敏電阻通過(guò)1mA電流時(shí),壓敏電阻兩端的電壓;
(3)漏電流Ir
壓敏電阻的漏電流一般是在 83%的壓敏電壓下測(cè)得流過(guò)壓敏電阻的電流;
(4)額定工作電壓
額定工作電壓可以認(rèn)為是MOV能保持高阻抗?fàn)顟B(tài)的最高持續(xù)工作電壓。根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合,MOV可以分為交流和直流兩種,兩種場(chǎng)合用的器件規(guī)格是不一樣。用于直流場(chǎng)合的MOV通常不能用于交流場(chǎng)合。
MOV的額定工作電壓,交流場(chǎng)合考慮交流額定電壓,即Vrms或Vm(ac),上圖中的器件可以在有效值130V的交流電中正常工作。超過(guò)這個(gè)電壓,MOV可能動(dòng)作或者損壞,導(dǎo)致電路無(wú)法工作。
(5)鉗位電壓
MOV是鉗位型器件,遇到瞬態(tài)高壓時(shí),阻抗會(huì)下降,通過(guò)大電流,瞬態(tài)高壓會(huì)被抑制,但不會(huì)降為零,而是依然保持相對(duì)高壓,通常是額定工作電壓的2到3倍。選擇MOV時(shí),要注意鉗位電壓不能超過(guò)被防護(hù)器件的最高耐壓,超過(guò)時(shí),需要采用多級(jí)防護(hù),例如后級(jí)加一個(gè)大功率電阻去耦,再加一顆TVS,利用TVS的低鉗位電壓進(jìn)一步減小殘壓。
(6)通流容量(最大脈沖電流)
所謂通流容量,即最大脈沖電流的峰值是環(huán)境溫度為25℃情況下,對(duì)于規(guī)定的沖擊電流波形和規(guī)定的沖擊電流次數(shù)而言,壓敏電壓的變化不超過(guò)± 10%時(shí)的最大脈沖電流值。
雷擊或者感性負(fù)載切換等等,會(huì)產(chǎn)生很大浪涌電流,MOV除了鉗位住高壓以外,還需要泄放浪涌電流。MOV能否承受住浪涌電流,主要和一段時(shí)間內(nèi)MOV承受的能量大小有關(guān),能量過(guò)大,MOV會(huì)過(guò)熱燒毀。能量的大小,和浪涌的波形和數(shù)目有關(guān),通常,器件的浪涌能力都按8/20us波形能測(cè)試。上圖中的MOV,單個(gè)3500A的8/20us的浪涌脈沖,連續(xù)2個(gè)3000A的8/20us的浪涌脈沖,連續(xù)20個(gè)750A的8/20us的浪涌脈沖。
壓敏電阻怎么選型:
1.一般原則上是,按可能遭受的最大暫態(tài)浪涌電流來(lái)選擇。但在實(shí)際應(yīng)用中,要適當(dāng)加大所選壓敏電阻的通流容量;
2.壓敏電阻的箝位電壓應(yīng)小于后級(jí)被保護(hù)電路中最大可承受的瞬態(tài)安全電壓;
3.壓敏電阻屬于老化型的電子元器件,應(yīng)用時(shí)要考慮環(huán)境、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)沖擊次數(shù)和方法,具體參考降額曲線;
4.在通信電路中或低功耗電路中,要特別關(guān)注MOV結(jié)電容和漏電流,不能影響線路正常運(yùn)行;
5.此外,壓敏電阻的寄生電容比較大,不能用在較高速率的信號(hào)線上。壓敏電阻的響應(yīng)時(shí)間比TVS慢,對(duì)一些快速的脈沖,像ESD可能不起作用。這些也是我們需要考慮的因素。
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3.3光敏電阻
光敏電阻是一種對(duì)光敏感的元件。光敏電阻工作原理是它利用半導(dǎo)體的光導(dǎo)電特性,使電阻的電阻值隨入射光線的強(qiáng)弱發(fā)生變化(即當(dāng)入射光線增強(qiáng)時(shí),它的阻值會(huì)明顯減小;當(dāng)入射光線減弱時(shí),它的阻值會(huì)顯著增大)。
光敏電阻特性:
(1)光電流、亮電阻
光敏電阻器在一定的外加電壓下,當(dāng)有光照射時(shí),流過(guò)的電流稱為光電流,外加電壓與光電流之比稱為亮電阻,常用“100LX”表示。
(2)暗電流、暗電阻
光敏電阻在一定的外加電壓下,當(dāng)沒(méi)有光照射的時(shí)候,流過(guò)的電流稱為暗電流。外加電壓與暗電流之比稱為暗電阻,常用“0LX”表示(用照度計(jì)測(cè)量光的強(qiáng)弱,其單位為拉克斯lx)。
(3)最高工作電壓
指光敏電阻器在額定功率下所允許承受的最高電壓
(4)靈敏度
靈敏度是指光敏電阻不受光照射時(shí)的電阻值(暗電阻)與受光照射時(shí)的電阻值(亮電阻)的相對(duì)變化值。
(5)額定功率
額定功率是指光敏電阻用于某種線路中所允許消耗的功率,當(dāng)溫度升高時(shí),其消耗的功率就降低。
如何選用光敏電阻器:
????選用光敏電阻器時(shí),應(yīng)首先確定應(yīng)用電路中所需光敏電阻器的光譜特性類型。若是用于各種光電自動(dòng)控制系統(tǒng)、電子照相機(jī)和光報(bào)警器等電子產(chǎn)品,則應(yīng)選取用可見(jiàn)光光敏電阻器;若是用于紅外信號(hào)檢測(cè)及天文、軍事等領(lǐng)域的有關(guān)自動(dòng)控制系統(tǒng)、則應(yīng)選用紅外光光敏電阻器;若是用于紫外線探測(cè)等儀器中,則應(yīng)選用紫外光光敏電阻器。?
3.4力敏電阻
力敏電阻是一種能將機(jī)械力轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的特殊元件,它是利用半導(dǎo)體材料的壓力電阻效應(yīng)制成的。主要用于各種張力計(jì)、轉(zhuǎn)矩計(jì)、加速度計(jì)、半導(dǎo)體傳聲器及各種壓力傳感器中。
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力敏電阻的特性:
(1)溫度系數(shù)
力敏電阻器的電阻值的變化與溫度有關(guān),溫度變化1℃,電阻值變化的百分?jǐn)?shù)稱為溫度系數(shù)。
(2)靈敏度系數(shù)
指力敏電阻器形變與電阻值的變化關(guān)系,形變與電阻值的變化關(guān)系滿足:△r/r—k△l/l,其中k就是靈敏度系數(shù)。
(3)靈敏度溫度系數(shù)
當(dāng)溫度升高時(shí)力敏電阻器的靈敏度下降,溫度每升高1℃,靈敏度系數(shù)下降的百分比,編程器,稱為靈敏度溫度系數(shù)。
(4)溫度零點(diǎn)漂移
在環(huán)境溫度范圍內(nèi),環(huán)境溫度每變化1℃時(shí),引起的零點(diǎn)輸出變化與額定輸出的百分比,稱為溫度零點(diǎn)漂移。
力敏電阻器怎么選型:
? 選用時(shí),應(yīng)考慮環(huán)境溫度(包括電路中器件溫度)對(duì)力敏電阻器阻值的影響,在電路設(shè)計(jì)過(guò)程中,應(yīng)采用橋式電路補(bǔ)償法、應(yīng)變片補(bǔ)償法等,對(duì)力敏電阻器進(jìn)行溫度補(bǔ)償,否則會(huì)影響力敏電阻器的測(cè)量精度。此外,需滿足電路對(duì)力敏電阻器主要參數(shù)(力的范圍、測(cè)量精度、標(biāo)稱阻值等)的要求。
3.5 氣敏電阻
氣敏電阻是一種新型半導(dǎo)體元件,氣敏電阻的工作原理是利用金屬氧化膜半導(dǎo)體表面吸收某種氣體分子時(shí),會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng)或還原反應(yīng)而使電阻值改變的特性而制成的。氣敏電阻器的主要制作材料為二氧化錫,可分為N型氣敏電阻器和P型氣敏電阻器兩類。氣敏電阻器的代表字母為R或RG。
氣敏電阻的特性:
(1)靈敏度-溫度特性
下圖是氣敏電阻的靈敏度-溫度特性。從曲線可以看出,在室溫下電導(dǎo)率變化不大,當(dāng)溫度升高后,電導(dǎo)率就發(fā)生較大變化,因此氣敏電阻在使用時(shí)需要加溫。
(2)阻值-氣體濃度特性
下圖是氣敏電阻阻值-氣體濃度特性曲線。從圖中可以看出,氣敏電阻對(duì)乙醚、乙醇、氫以及正乙烷等具有較高靈敏度。
(3)加熱功率
加熱電壓與加熱電流的乘積。
(4)工作電壓
工作條件下,氣敏電阻兩極間的電壓。
(5)靈敏度
氣敏電阻在最佳工作條件下,接觸氣體后其電阻值隨氣體濃度變化的特性。如果采用電壓測(cè)量法,其值等于接觸某種氣體前后負(fù)載電阻上電壓降之比。
(6)響應(yīng)時(shí)間
在最佳工作條件下,接觸待測(cè)氣體后,負(fù)載電阻的電壓變化到規(guī)定值所需的時(shí)間。
(7)恢復(fù)時(shí)間
在最佳工作條件下,脫離被測(cè)氣體后,負(fù)載電阻上電壓恢復(fù)到規(guī)定值所需要的時(shí)間。
氣敏電阻的應(yīng)用選型:
1.N型氣敏電阻器的主要應(yīng)用于包括甲烷、一氧化碳、天然氣、煤氣、液化石油氣、乙炔、氫氣等氣體的檢測(cè),當(dāng)電阻器檢測(cè)到上述氣體時(shí),其阻值會(huì)減小;
2.P型氣敏電阻器則主要用于氧氣、氯氣、二氧化碳等氣體的檢測(cè),當(dāng)電阻器檢測(cè)到上述氣體時(shí),其阻值亦會(huì)減小。
3.6 濕敏電阻
濕敏電阻的阻值特性是隨著溫度的變化而變化,濕敏電阻是由感濕層(或濕敏膜)、引線電極和具有一定強(qiáng)度的絕緣基體組成。常用作傳感器,即用于檢測(cè)濕度。
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濕敏電阻特性:
(1)相對(duì)濕度
它是指在某一溫度下,空氣中所含水蒸氣的實(shí)際密度與同一溫度下飽和密度之比,通常用“RH”表示。例如:20%RH,則表示空氣相對(duì)濕度約20%;
(2)濕度溫度系數(shù)。
它是指在環(huán)境濕度恒定時(shí),濕敏電阻器在溫度每變化1時(shí)其濕度指示的變化量;
(3)靈敏度
它是指濕敏電阻器檢測(cè)濕度時(shí)的分辨率。
(4)測(cè)濕范圍
它是指濕敏電阻器的濕度測(cè)量范圍。
(5)濕滯效應(yīng)
它是指濕敏電阻器在吸濕和脫濕過(guò)程中電氣參數(shù)表現(xiàn)的滯后現(xiàn)象。
(6)響應(yīng)時(shí)間
它是指濕敏電阻器在濕度檢測(cè)環(huán)境快速變化時(shí),其電阻值的變化情況(反應(yīng)速度)。?
濕敏電阻的選擇:
選用濕敏電阻器時(shí),首先應(yīng)根據(jù)應(yīng)用電路的要求選擇合適的類型。若用于洗衣機(jī)、干衣機(jī)等家電中作高濕度檢測(cè),可選用氯化鋰濕敏電阻器;若用于空調(diào)器、恒濕機(jī)等家電中作中等濕度環(huán)境的檢測(cè),則可選用陶瓷濕敏電阻器;若用于氣象監(jiān)測(cè)、錄像機(jī)結(jié)露檢測(cè)等方面,則可以選用高分子聚合物濕敏電阻器或硒膜濕敏電阻器。?
3.7磁敏電阻
磁敏電阻是一種基于磁阻效應(yīng)而制作的電阻體,當(dāng)外加磁場(chǎng)的方向或強(qiáng)度發(fā)生變化時(shí),磁敏電阻的阻值相應(yīng)改變,利用該變化,可精確地測(cè)試出磁場(chǎng)的相對(duì)位移。常用于磁場(chǎng)強(qiáng)度檢測(cè)、變換器的控制和電機(jī)速度的檢測(cè)。
磁敏電阻的特性:
(1)磁阻比
指在某一規(guī)定的磁感應(yīng)強(qiáng)度下,磁敏電阻器的阻值與零磁感應(yīng)強(qiáng)度下的阻值之比;
(2)磁阻系數(shù)
指在某一規(guī)定的磁感應(yīng)強(qiáng)度下,磁敏電阻器的阻值與其標(biāo)稱阻值之比;
(3)磁阻靈敏度
指在某一規(guī)定的磁感應(yīng)強(qiáng)度下,磁敏電阻器的電阻值隨磁感應(yīng)強(qiáng)度的相對(duì)變化率。
磁敏電阻的應(yīng)用:
用磁敏電阻作核心元件的各種磁敏傳感器:
1.測(cè)磁傳感器。如新型磁通表,測(cè)定恒定磁場(chǎng) 及交變磁場(chǎng)或電機(jī)電器等剩磁的儀器,用于航海、 航空的導(dǎo)航儀器。
2.轉(zhuǎn)速傳感器。如構(gòu)成新型的數(shù)字式轉(zhuǎn)速表、頻率計(jì)等。
3.位移和角位移傳感器。微位移傳感器是工業(yè)用機(jī)器人的基本器件。
4.鐵磁物質(zhì)探傷用的傳感器。
5.可變電阻器、無(wú)接觸電位器以及無(wú)觸點(diǎn)、高性能的磁開(kāi)關(guān)(作定位及控制用)。
總結(jié)電路中如何選擇電阻:
1.電阻的種類和精度滿足應(yīng)用電路設(shè)計(jì)的要求;
2.電阻的阻值滿足應(yīng)用電路使用。實(shí)際計(jì)算的電阻值在市場(chǎng)上不一定有,因此要優(yōu)先選用標(biāo)稱電阻;一般電路使用的電阻器允許誤差為±5%~±10%。精密儀器及特殊電路中使用的電阻器,應(yīng)選用精密電阻器;
3.電阻的額定功率大于電阻在應(yīng)用電路實(shí)際工作功率。-般按額定功率70%降額設(shè)計(jì)選用;
4.電阻在應(yīng)用電路中實(shí)際工作電壓小于最大工作電壓。一般按最高工作電壓的75%降額設(shè)計(jì)選用;
5.電阻的穩(wěn)定性、工作頻率、噪聲等特性滿足應(yīng)用電路要求。
附錄:
電阻選型與應(yīng)用要求配對(duì)表
(1)性能要求——可選用種類
(2)額定功率——電阻值范圍
以上是電子工程師在產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)階段,電阻選型最實(shí)用的參考資料,喜歡就趕緊收藏一下吧。
審核編輯:黃飛
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