電阻,英文名resistance,通常縮寫為R,它是導(dǎo)體的一種基本性質(zhì),與導(dǎo)體的尺寸、材料、溫度有關(guān)。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(dǎo)體上加上一伏特電壓時(shí),產(chǎn)生一安培電流所對(duì)應(yīng)的阻值。電阻的主要職能就是阻礙電流流過。事實(shí)上,“電阻”說的是一種性質(zhì),而通常在電子產(chǎn)品中所指的電阻,是指電阻器這樣一種元件。師傅對(duì)徒弟說:“找一個(gè)100歐的電阻來!”,指的就是一個(gè)“電阻值”為100歐姆的電阻器,歐姆常簡(jiǎn)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(yīng)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
碳膜電阻器是將通過真空髙溫?zé)岱纸獾慕Y(jié)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(jié)構(gòu)如圖2所示。
碳膜電阻器
碳膜電阻器有良好的穩(wěn)定性,負(fù)溫度系數(shù)小,高頻特性好,受電壓和頻率影響較小,噪聲電動(dòng)較小,脈沖負(fù)荷穩(wěn)定,阻值范圍寬,制作工藝簡(jiǎn)單,生產(chǎn)成本低,所以非常廣泛地應(yīng)用在各種電子產(chǎn)品中。
金屬膜電阻器
金屬膜電阻器是將金屬或合金材料用真空加熱蒸發(fā)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(xué)沉積和燒滲等方法制成的,外形和結(jié)構(gòu)如圖3所示。
圖3 金屬膜電阻器
金屬膜電阻器穩(wěn)定性和耐熱性能好,溫度系數(shù)小,工作頻率范圍大,噪聲電動(dòng)勢(shì)很小,常在 高頻電路中使用。
金屬氧化膜電阻器
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(nèi)的熾熱陶瓷骨架表面上,沉積后而制成的。這種電阻器的導(dǎo)電膜層均勻,膜與骨架基體結(jié)合牢固,有些性能優(yōu)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(jié)構(gòu)多為圓柱形并為軸向式引出線。
圖4 金屬氧化膜電阻器
金屬氧化膜電阻器比金屬膜電阻器抗氧化能力強(qiáng),抗酸、抗鹽的能力強(qiáng),耐熱性能好。 金屬氧化膜電阻器的缺點(diǎn)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。
合成碳膜電阻器
合成碳膜電阻器是將炭黑、填料和有機(jī)粘合劑配成懸浮液,涂復(fù)在絕緣骨架上,經(jīng)加熱聚合而成。它的阻值范圍高,可以達(dá)到10~106 MΩ;額定功率為1/4~5 W;最高工作電壓為 35kV。其缺點(diǎn)是抗?jié)裥圆睿妷悍€(wěn)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(cè)試。它的外形如圖5所示。
圖5 合成碳膜電阻器
有機(jī)合成實(shí)心電阻器
有機(jī)合成實(shí)心電阻器是將炭黑、石墨等導(dǎo)電物質(zhì)和填料與有機(jī)粘合劑混合成粉料,經(jīng)專用設(shè)備熱壓后裝入塑料殼內(nèi)制成的。實(shí)心電阻器的引線壓塑在電阻體內(nèi),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(jī)實(shí)心電阻器外形和結(jié)構(gòu)如圖6所示。
圖6 有機(jī)合成實(shí)心電阻器
這種電阻器機(jī)械強(qiáng)度高,可靠性好,具有較強(qiáng)的過負(fù)荷能力;體積小,價(jià)格低廉;固有噪聲大,分布參數(shù)較大,電壓和溫度穩(wěn)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(jī)合成實(shí)心電阻器有RS11型和RS型。RS型有機(jī)實(shí)心電阻器常用于汽車儀表(機(jī)油壓力表)上。
玻璃釉電阻器
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(fù)在陶瓷骨架體上,經(jīng)高溫?zé)Y(jié)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(jié)構(gòu)如圖7所示。
玻璃釉電阻器
這種電阻器耐高溫,耐濕性好,穩(wěn)定性好,噪聲小,溫度系數(shù)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。
線繞電阻器
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(hù)有機(jī)漆或清漆,稱為涂漆線繞電阻器;還有的是由沒有保護(hù)的裸線繞制的,稱作裸式線繞電阻器。表面涂敷保護(hù)層的線繞電阻器,除了對(duì)電阻器起保護(hù)作用外,也有利于在工作環(huán)境條件變化時(shí)保持其阻值的穩(wěn)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(shù)小,熱穩(wěn)定性好,耐高溫,工作溫度可達(dá)到315°C;功率大,能承受大功率負(fù)荷;阻值范圍為0.1Ω~5 MΩ;額定功率1/8~500 W。缺點(diǎn)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(yīng)一般技術(shù)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(wěn)定性的電阻,功率一般不大于2W,標(biāo)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(dá)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(dá)35kV以上,標(biāo)稱陽值可達(dá)lGQo
(5)高阻型。阻值在10MQ以上,最高可達(dá)l014Qo
(6)電阻網(wǎng)絡(luò)(電阻排)o綜合掩膜、光刻、燒結(jié)等工藝技術(shù),在一塊基片上制成多個(gè)參數(shù)、性能一致的電阻,連接成電阻網(wǎng)絡(luò),也叫集成電阻。
(7)敏感電阻。各類敏感電阻,按其信息傳輸關(guān)系可分為緩變型和突變型兩種,廣泛應(yīng)用于檢測(cè)和自動(dòng)化控制等技術(shù)領(lǐng)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(diǎn)為測(cè)試范圍小、特性重復(fù)性不好、受溫度影響大。碳濕敏電阻缺點(diǎn)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(yōu)越,可長(zhǎng)期使用,受溫度影響小.,阻值與濕度變化呈線性關(guān)系。
3)光敏電阻。光敏電阻大多是由半導(dǎo)體材料制成的,它利用半導(dǎo)體的光導(dǎo)電特性使電阻器的阻值隨入射光線的強(qiáng)弱發(fā)生變化。當(dāng)入射光線增強(qiáng)時(shí),電阻值明顯減小;當(dāng)入射光線減弱時(shí),阻值顯著增大占4)氣敏電阻。氣敏電阻利用某些半導(dǎo)體吸收某種氣體后發(fā)生氧化還原反應(yīng)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(fù)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(jì)、半導(dǎo)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(duì)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(huì)隨著本體溫度的變化呈現(xiàn)出階躍性的變化,具有半導(dǎo)體特性。熱敏電阻按照溫度系數(shù)的不同分為正溫度系數(shù)熱敏電阻(簡(jiǎn)稱PTC熱敏電阻)和負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻(簡(jiǎn)稱NTC熱敏電阻)o超過一定的溫度(居里溫度)時(shí),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(jī)高分子PTC熱敏電阻適用于過流保護(hù),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(shí),這些氧化物材料的載流子數(shù)目少,所以其電阻值較高;隨著溫度的升高,載流子數(shù)目增加,所以電阻值降低。
7)熔斷電阻器。熔斷電阻器俗稱熔絲電阻器,是一種具有熔斷絲及電阻器作用的雙功能元件。在正常情況下具有普通電阻器的功能,一旦電路出現(xiàn)故障時(shí),該電阻器因過負(fù)荷會(huì)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)熔斷開路,從而起到保護(hù)其他電路的作用。熔斷電阻器多為灰色,用色環(huán)或數(shù)字表示電阻值。熔斷電隉的熔斷時(shí)間一般為10So熔斷電阻器的常用型號(hào)有RF10、RF11、RRD0910.RRD0911等o RF10型表面涂有灰色不燃涂料,其電阻值用色環(huán)表示oRF11的阻值用字母表示,也有的只標(biāo)功率不標(biāo)阻值。
與傳統(tǒng)的熔斷器和其他保護(hù)裝置相比,熔斷電阻器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、熔斷功率小、熔斷時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn),廣泛用于電子設(shè)備中。
8)磁敏電阻。磁敏電阻是利用磁電效應(yīng)能改變電阻器的電阻值的原理制成的,其阻值會(huì)隨穿過它的磁通量密度的變化而變化。它的顯著特點(diǎn)是,在弱磁場(chǎng)中阻值與磁場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系呈平方關(guān)系,并有很高的靈敏度。
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原文標(biāo)題:電阻器的分類,總結(jié)的實(shí)在太全面了!就問還有誰~
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