資料介紹
電阻,英文名resistance,通常縮寫為R,它是導體的一種基本性質,與導體的尺寸、材料、溫度有關。歐姆定律說,I=U/R,那么R=U/I,電阻的基本單位是歐姆,用希臘字母“Ω”表示,有這樣的定義:導體上加上一伏特電壓時,產生一安培電流所對應的阻值。電阻的主要職能就是阻礙電流流過。事實上,“電阻”說的是一種性質,而通常在電子產品中所指的電阻,是指電阻器這樣一種元件。師傅對徒弟說:“找一個100歐的電阻來!”,指的就是一個“電阻值”為100歐姆的電阻器,歐姆常簡稱為歐。表示電阻阻值的常用單位還有千歐(kΩ),兆歐(MΩ)。
電阻是最容易理解的元件、也是應用最廣泛的電子元器件,大約占所有電子元器件的35%。
按照電阻的材料分類解釋:
碳膜電阻器
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碳膜電阻器是將通過真空髙溫熱分解的結晶碳沉積在柱形或管形的陶瓷骨架上制成的。用控制碳膜的厚度和刻槽來控制電阻值。碳膜電阻器的外形和結構如圖2所示。
碳膜電阻器
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碳膜電阻器有良好的穩定性,負溫度系數小,高頻特性好,受電壓和頻率影響較小,噪聲電動較小,脈沖負荷穩定,阻值范圍寬,制作工藝簡單,生產成本低,所以非常廣泛地應用在各種電子產品中。
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金屬膜電阻器
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金屬膜電阻器是將金屬或合金材料用真空加熱蒸發在瓷基體上形成一層薄膜而制成的, 也有采用高溫分解、化學沉積和燒滲等方法制成的,外形和結構如圖3所示。圖3 金屬膜電阻器
金屬膜電阻器穩定性和耐熱性能好,溫度系數小,工作頻率范圍大,噪聲電動勢很小,常在 高頻電路中使用。
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金屬氧化膜電阻器
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金屬氧化膜電阻器是用錫和銻等金屬鹽溶液(四氯化錫和三氧化銻)噴霧到約為550°C的加熱爐內的熾熱陶瓷骨架表面上,沉積后而制成的。這種電阻器的導電膜層均勻,膜與骨架基體結合牢固,有些性能優于金屬膜電阻器。 金屬氧化膜電阻器外形如圖4所示。普通金屬氧化膜電阻器的外形與金屬膜電阻器基本相同,其結構多為圓柱形并為軸向式引出線。
圖4 金屬氧化膜電阻器
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金屬氧化膜電阻器比金屬膜電阻器抗氧化能力強,抗酸、抗鹽的能力強,耐熱性能好。 金屬氧化膜電阻器的缺點是由于材料的特性和膜層厚度的限制,阻值范圍小,其阻值范圍為1Ω~200 kΩ;額定功率為1/8~10 W;25 W~50 kW。
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合成碳膜電阻器
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合成碳膜電阻器是將炭黑、填料和有機粘合劑配成懸浮液,涂復在絕緣骨架上,經加熱聚合而成。它的阻值范圍高,可以達到10~106 MΩ;額定功率為1/4~5 W;最高工作電壓為 35kV。其缺點是抗濕性差,電壓穩定性低,頻率特性不好,噪聲大。這種電阻器不適合用于通用電阻器。這種電阻器主要適用于高壓和高阻用電阻器,并常用玻璃殼封裝,制成真空兆歐電阻器,用于微電流測試。它的外形如圖5所示。圖5 合成碳膜電阻器
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有機合成實心電阻器
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有機合成實心電阻器是將炭黑、石墨等導電物質和填料與有機粘合劑混合成粉料,經專用設備熱壓后裝入塑料殼內制成的。實心電阻器的引線壓塑在電阻體內,一種是無端帽的電阻器,另一種是有端帽并把端帽作為電極的電阻器。有機實心電阻器外形和結構如圖6所示。圖6 有機合成實心電阻器
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這種電阻器機械強度高,可靠性好,具有較強的過負荷能力;體積小,價格低廉;固有噪聲大,分布參數較大,電壓和溫度穩定性差,阻值范圍4.7Ω~22 MΩ;工作電壓為250~500 V; 額定功率為1/4~2 W。這種電阻器不適合用于要求較高的電器電路中。目前常見的有機合成實心電阻器有RS11型和RS型。RS型有機實心電阻器常用于汽車儀表(機油壓力表)上。
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玻璃釉電阻器
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玻璃釉電阻器是由金屬銀、銠、釕等金屬氧化物和玻璃釉粘合劑混合成漿料,涂復在陶瓷骨架體上,經高溫燒結而成。目前多用氧化釕和玻璃釉粘合劑制成電阻器。金屬玻璃釉電阻器有普通型和精密型。玻璃釉電阻器的外形和結構如圖7所示。玻璃釉電阻器
這種電阻器耐高溫,耐濕性好,穩定性好,噪聲小,溫度系數小,阻值范圍大,阻值范圍為4.7Ω~200 MΩ;額定功率有1/8 W、l/4 W、l/2 W、1 w、2 W,大功率有 500 W;最高電壓為15 kV。
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線繞電阻器
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線繞電阻器是用髙比電阻材料康銅、錳銅或鎳鉻合金絲纏繞在陶瓷骨架上制作而成的電阻器。這種電阻器有的表面被覆一層玻璃釉,常稱作玻璃釉線繞電阻器;有的表面被覆一層保護有機漆或清漆,稱為涂漆線繞電阻器;還有的是由沒有保護的裸線繞制的,稱作裸式線繞電阻器。表面涂敷保護層的線繞電阻器,除了對電阻器起保護作用外,也有利于在工作環境條件變化時保持其阻值的穩定性。線繞電阻器外形如圖8所示。
線繞電阻器
線繞電阻器的噪聲小,甚至無電流噪聲;溫度系數小,熱穩定性好,耐高溫,工作溫度可達到315°C;功率大,能承受大功率負荷;阻值范圍為0.1Ω~5 MΩ;額定功率1/8~500 W。缺點是高頻性能差。
按照電阻的用途分類解釋:
(1)普通型。指能適應一般技術要求的電阻,額定功率范圍為0.05、√2W,阻值為1 Q~22MQ,允許誤差±5070、±10%、±20020等。
(2)精密型。有較高精密度及穩定性的電阻,功率一般不大于2W,標稱值在O.OIQ~20MQ,之間,精度在±2020~±O.OOloZo之間分擋。
(3)高頻型。電阻自身電感量極小,常稱為無感電阻。用于高頻電路,阻值小于lkQ,功率范圍寬,最大可達lOOWo
(4)高壓型。用于高壓裝置中的電阻,功率在0.5-15W之間,額定電壓可達35kV以上,標稱陽值可達lGQo
(5)高阻型。阻值在10MQ以上,最高可達l014Qo
(6)電阻網絡(電阻排)o綜合掩膜、光刻、燒結等工藝技術,在一塊基片上制成多個參數、性能一致的電阻,連接成電阻網絡,也叫集成電阻。
(7)敏感電阻。各類敏感電阻,按其信息傳輸關系可分為緩變型和突變型兩種,廣泛應用于檢測和自動化控制等技術領域。
1)壓敏電阻。主要有氧化鋅、碳化硅和氧化鋅壓敏電阻。
2)濕敏電阻。濕敏電阻由感濕層、電極、絕緣體組成。氯化鋰濕敏電阻隨濕度上升而電阻減小,缺點為測試范圍小、特性重復性不好、受溫度影響大。碳濕敏電阻缺點為低溫靈敏度低、阻值受溫度影響大,較少使用。氧化物濕敏電阻性能較優越,可長期使用,受溫度影響小.,阻值與濕度變化呈線性關系。
3)光敏電阻。光敏電阻大多是由半導體材料制成的,它利用半導體的光導電特性使電阻器的阻值隨入射光線的強弱發生變化。當入射光線增強時,電阻值明顯減小;當入射光線減弱時,阻值顯著增大占4)氣敏電阻。氣敏電阻利用某些半導體吸收某種氣體后發生氧化還原反應制成,主要成分是金屬氧化物,主要品種有金屬氧化物氣敏電阻、復合氧化物氣敏電阻、陶瓷氣敏電阻等。
5)力敏電阻。力敏電阻是一種阻值隨壓力變化麗變化的電阻,可制成各種力矩計、半導體話筒、壓力傳感器等。主要品種有硅力敏電阻器、硒碲合金力敏電阻器,相對而言,合金力敏電阻器具有更高靈敏度。
6)熱敏電阻。熱敏電阻的電阻值會隨著本體溫度的變化呈現出階躍性的變化,具有半導體特性。熱敏電阻按照溫度系數的不同分為正溫度系數熱敏電阻(簡稱PTC熱敏電阻)和負溫度系數熱敏電阻(簡稱NTC熱敏電阻)o超過一定的溫度(居里溫度)時,PTC熱敏電阻的電阻值隨著溫度的升高呈階躍性增高。
一般情況下,有機高分子PTC熱敏電阻適用于過流保護,陶瓷PTC熱敏電阻可適用于各種用途。
NTC熱敏電阻的電阻值隨著溫度的升高呈階躍性減小o NTC熱敏電阻以錳、鈷、鎳和銅等金屬氧化物為主要材料,采用陶瓷工藝制造而成。溫度低時,這些氧化物材料的載流子數目少,所以其電阻值較高;隨著溫度的升高,載流子數目增加,所以電阻值降低。
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