第2章 基础电子元件的种类与检测
2.1 电阻器的种类与检测
电阻器是限制电流的元件,通常简称为电阻,是电子产品中最基本、最常用的电子元件之一。
在实际应用中,电阻器的种类很多,根据其功能和应用领域的不同,主要可分为固定电阻器和可变电阻器几种。其中可变电阻器又可分为可调电阻器和敏感电阻器两种类型。如图2-1所示为几种常见电阻器的实物外形。
图2-1 常见电阻器的实物外形
2.1.1 固定电阻器的种类与检测
(1)固定电阻器的种类特点
固定电阻器即阻值固定的一类电阻器,常见的几种固定电阻器及其图像符号、功能特点等见表2-1。
表2-1 常见的几种固定电阻器及其图像符号、功能特点
(2)固定电阻器的识别方法
固定电阻器的标识方法通常有两种:直标法和色环法。直标法通过一些代码符号将电阻的阻值等参数标识在电阻上;色环法是一般电阻器常见的标识方法,通过色环不同颜色和不同位置标识电阻值。
①直标法 电阻器采用直标法的识读方法见表2-2。
表2-2 电阻器采用直标法的识读方法
直标法3中,数字代号标识有效数字的含义见表2-3。
表2-3 数字+字母直标法中代号标识含义
直标法3中,最后一位字母标识的倍乘数的含义见表2-4。
表2-4 字母与倍乘的对应关系
②色环法 电阻器采用色环法的识读方法见表2-5。
表2-5 电阻器采用色环法的识读方法
表2-6 色标法的含义
(3)电阻器的主要参数
电阻器在电路中用字母“R”表示。电阻的度量单位是欧姆,用字母“Ω”表示。并且规定电阻两端加1伏特电压,通过它的电流为1安培时,该电阻器的阻值为1欧姆(记为1Ω)。实际应用中还有千欧(用“kΩ”表示)单位和兆欧(用“MΩ”表示)单位,它们之间的换算关系是:1MΩ=103kΩ=106Ω。
电阻的主要参数有标称值、阻值误差及额定功率等。
①标称阻值 标称阻值是指电阻体表面上标志的电阻值,其单位为Ω(对热敏电阻器,则指25℃时的阻值)。
②允许偏差 电阻器的允许偏差是指电阻器的实际阻值对于标称阻值所允许的最大偏差范围,它标识着电阻器的阻值精度。
③额定功率 额定功率是指电阻器在直流或交流电路中,当在一定大气压力下(87~107kPa)和在产品标准中规定的温度下(-55~125℃不等),长期连续工作所允许承受的最大功率。
④温度系数 电阻器的温度系数是表示电阻器热稳定性随温度变化的物理量。电阻器温度系数越大,其热稳定性越差。温度系数用αT表示,它表示温度每升高1℃电阻值的相对变化量,即:
式中 Ro——常温下的电阻;
RT——温度变化后的阻值;
T——常温温度值(20~25℃);
T0——变化后的温度值。
⑤电压系数 电阻器的阻值与其所加的电压有关,这种关系可以用电压系数(KV)表示出来。电压系数是指外加电压每改变1V时电阻器的阻值相对变化量,即:
式中 U2,U1——外加电压,V;
R2,R1——U2和U1相应的电阻值,Ω。
电压系数表示了电阻器对外加电压的稳定程度。电压系数越大,电阻器的阻值对电压的依赖性越强;反之则弱。
⑥最大工作电压 电阻器的最大工作电压是指电阻器长期工作不发生过热或电击穿损坏等现象的电压。从电阻器的发热状态来考虑,允许加到电阻器两端的最大电压数值等于它的额定电压U额,即:
式中 P额——额定功率,W;
R额——标称阻值,Ω。
⑦老化系数 老化系数是指电阻器在额定功率长期负荷下,阻值相对变化的百分数,它是表示电阻器寿命长短的参数。
⑧噪声 产生于电阻器中的一种不规则的电压起伏,包括热噪声和电流噪声两部分,热噪声是由导体内部不规则的电子自由运动引起的,可造成导体任意两点的电压不规则变化。
(4)固定电阻器的检测
①普通固定电阻器检测 固定电阻器的检测方法见表2-7。
表2-7 固定电阻器的检测方法
②熔断器检测方法速查 熔断器是一种特殊的电阻器,其具体检测方法与普通固定电阻器的方法相同,如表2-8所示。
表2-8 熔断器的检测方法和步骤
③排电阻检测法速查 排电阻的检测方法见表2-9。
表2-9 排电阻的检测方法
2.1.2 可变电阻器的种类与检测
(1)可变电阻器的种类特点
可变电阻器是指阻值可以变化的电阻器:一种是可调电阻器,这种电阻器的阻值可以根据需要人为调整;另一种是敏感电阻器,这种电阻器的阻值会随周围环境的变化而变化。
①阻值可调电阻器的种类特点 目前,常见的阻值可调电阻器的种类见表2-10。
表2-10 可调电阻器的种类特点
②敏感电阻器的种类特点 其具体种类见表2-11。
表2-11 常见敏感电阻器的种类特点
(2)可变电阻器的识别方法
①电位器的识别方法 电位器的命名采用直标法,即将电位器的型号、类型、标称电阻值和额定功率以字母、数字的形式直接标识在外壳上。表2-12所示为电位器的直标法命名规格。
表2-12 电位器的直标法命名规格
产品名称的符号、意义对照表见表2-13。
表2-13 产品名称的符号、意义对照表
材料的符号、意义对照表如表2-14所示。
表2-14 材料的符号、意义对照表
类型的符号、意义对照表如表2-15所示。
表2-15类型的符号、意义对照表
允许偏差的符号、意义对照表如表2-16所示。
表2-16 允许偏差的符号、意义对照表
②热敏电阻器的识别方法 热敏电阻器的型号有很多种,了解型号中各字母或数字的意义,对于选用和识别热敏电阻器将很有帮助。热敏电阻器型号中各数字和字母表示的含义见表2-17。
表2-17 热敏电阻器型号中各数字和字母表示的含义
③光敏电阻器的识别 光敏电阻器的型号有很多种,了解型号中各字母或数字的意义,对于选用和识别光敏电阻器将很有帮助。光敏电阻器型号中各数字和字母表示的含义见表2-18。
表2-18 光敏电阻器型号中各数字和字母表示的含义
④湿敏电阻器的识别 湿敏电阻器的型号有很多种,了解型号中各字母或数字的意义,对于选用和识别湿敏电阻器将很有帮助。湿敏电阻器型号中各数字和字母表示的含义见表2-19。
表2-19 湿敏电阻器型号中各数字和字母表示的含义
⑤气敏电阻器的识别 气敏电阻器的型号有很多种,了解型号中各字母或数字的意义,对于选用和识别气敏电阻器将很有帮助。气敏电阻器型号中各数字和字母表示的含义见表2-20。
表2-20 气敏电阻器型号中各数字和字母表示的含义
⑥压敏电阻器的识别 压敏电阻器的型号有很多种,了解型号中各字母或数字的意义,对于选用和识别压敏电阻器将很有帮助。压敏电阻器型号中各数字和字母表示的含义见表2-21。
表2-21 压敏电阻器型号中各数字和字母表示的含义
(3)可变电阻器的检测
①阻值可调电阻器的检测 可调电阻器的检测方法见表2-22。
表2-22 可调电阻器的检测方法
电位器的检测方法与可调电阻器检测方法基本相同,下面以单联电位器为例介绍其检测方法,如表2-23所示。
表2-23 单联电位器的检测方法
②热敏电阻器的检测 热敏电阻器是一种对温度极为敏感的电阻器,其电阻值随温度变化而变化,其检测方法见表2-24。
表2-24 热敏电阻器的检测方法
③光敏电阻器的检测 光敏电阻器是一种对光敏感的元件,其电阻值可随入射光线的强弱发生变化。光敏电阻器的检测方法见表2-25。
表2-25 光敏电阻器的检测方法
④湿敏电阻器的检测 湿度电阻器的阻值会随周围湿度的变化而变化,该器件对环境湿度比较敏感。其检测方法见表2-26。
表2-26 湿敏电阻器的检测方法
⑤气敏电阻器的检测 气敏电阻器是一种气-电转换元件,主要用于测量气体的类别、浓度等参数。通常采用氧化锡(SnO2)等金属氧化物材料制成,并利用气体的吸附使半导体本身的电导率发生变化。气敏电阻器的检测方法见表2-27。
表2-27 气敏电阻器的检测方法
⑥压敏电阻器的检测 压敏电阻器是利用半导体材料的非线性特性原理制成的,其电压与电流不遵守欧姆定律。当外加电压施加到某一临界值时,电阻器的电阻值急剧变小。其检测方法见表2-28所列。
表2-28 压敏电阻器的检测方法