第2章 微波炉中的元器件

2.1 电阻器

2.1.1 电阻器的单位表示及命名

电阻器一般简称电阻，主要是变电能为热能，电流经过它就产生热能。电阻器在电路中多用来进行分压、分流、限流等。

下面就来详细了解微波炉中常用的一些电阻器的种类、命名、标识及检测方法。

1.电阻器的单位表示

电阻器的单位用欧姆（Ω，简称为欧）表示。为了对不同阻值的电阻器进行标注，通常使用千欧（kΩ）、兆欧（MΩ）。其换算关系为

1MΩ=1000kΩ

1kΩ=1000Ω

电阻器的种类很多，但不管是什么样的电阻器，它们都有一个基本的表示字母“R”。

2.电阻器的命名

根据国家相关标准规定，固定电阻器的型号命名由4部分构成，具体如下所示：

敏感型电阻器的型号命名由3部分构成，具体如下所示：

表2-1为主称部分的符号和意义对照表。

表2-1 主称部分符号和意义对照

电阻器是微波炉中应用较广泛、需求量较大的基本元件之一。

表2-2为电阻器导电材料的符号和意义对照表。

表2-2 电阻器导电材料的符号和意义对照表

表2-3为电阻器类别符号和意义对照表。

表2-3 电阻器类别符号和意义对照表

举例来说明：RTG6电阻器表示6号大功率碳膜固定电阻器。

3.电阻器的标识

（1）电阻器的色标法

如图2-1所示，电阻器的色标法是指将电阻器的参数用不同颜色的色带或色点标志在电阻器表面上，常见的是4条或5条色环标识。

图2-1 电阻器色标法示意图

电阻器不同颜色的色环代表的意义不同，相同颜色的色环排列在不同位置上时所代表的意义也不同，具体见表2-4。

表2-4 色标法具体含义表

色环是早期为了帮助人们分辨不同阻值而设定的标准。现在应用还是很广泛的，如在家用电器、电子仪表、电子设备中常常可以见到。

（2）电阻器的直标法

如图2-2所示，所谓直标法，就是将电阻器的类别、标称电阻值及允许偏差、额定功率和其他主要参数的数值直接标在电阻器外表面上。

图2-2 电阻器直标法示意图

其中，标称阻值的单位符号有R、k、M、G、T，各自表示的意义如下：

R表示Ω：k表示kΩ，即10³Ω；M表示MΩ，即10⁶Ω；G表示GΩ，即10⁹Ω；T表示TΩ，即10¹²Ω。

在电阻器上标注单位符号时，小数点可以省略。例如：0.67Ω的标称阻值，在电阻器外壳表面上标成“R67”；3.6Ω的标称电阻值，在电阻器外壳表面上标成“3R6”；3.6kΩ的标称电阻值，在电阻器外壳表面上标成“3k6”；3.32GΩ的标称电阻值，在电阻器外壳表面上标成“3G32”。

2.1.2 电阻器的分类及电路图形符号

按照结构和性能的不同，电阻器可以分为以下三大类。

1.固定电阻器

固定电阻器的阻值是不可变的。按照结构和外形可分为线绕电阻器和非线绕电阻器两大类。

功率比较大的电阻器常常采用线绕电阻器，线绕电阻器是用镍铬合金、锰铜合金等电阻丝绕在绝缘支架上制成的，其外面涂有耐热的釉绝缘层。非线绕电阻器主要又可以分为薄膜电阻器、玻璃釉电阻器和实心电阻器。

图2-3所示为固定电阻器的电路图形符号，其中代号为R的是电阻器，只有两根引脚沿中心轴线伸出，一般情况下不分正、负极性。

图2-3 固定电阻器的电路图形符号

（1）薄膜电阻器

薄膜电阻器由于常用的蒸镀材料不同，因而又被分为以下几种类型。

薄膜电阻器是利用蒸镀的方法将具有一定电阻率的材料蒸镀在绝缘材料表面制成的，功率比较大。

1）碳膜电阻器。

如图2-4所示，碳膜电阻器是将碳在真空高温条件下分解的结晶碳蒸镀沉积在陶瓷骨架上制成的。

碳膜电阻器中间是一个陶瓷的实心体，在陶瓷的外面有一层碳膜，也就是在真空高温条件下蒸镀的晶体碳，用控制碳膜的厚度和刻槽来控制电阻器阻值的大小。

碳膜的两端具有一定的电阻值，在碳膜电阻器引线的两边都有端帽，它的数值用色环标志在电阻器的表面上。颜色不同，位数不同，则表示的数值也不同。当看到电阻器表面上色环的颜色后就会知道电阻器的阻值。

碳膜电阻器的电压稳定性好，造价低，因此普通电子产品中大多采用碳膜电阻器。

图2-4 碳膜电阻器实物图

2）金属膜电阻器。

如图2-5所示，金属膜电阻器是将金属或合金材料在真空高温条件下加热蒸发沉积在陶瓷骨架上制成的电阻器，此外，合金材料也可以采用化学沉积和高温分解等其他方法制作，但采用最多的方法还是蒸镀法。

金属膜电阻器具有较好的耐高温性能，温度系数小，热稳定性好，噪声小。与碳膜电阻器相比，在同等条件下其体积也比碳膜电阻器小得多，但是它的脉冲负荷稳定性差，造价也较高。

图2-5 金属膜电阻器实物图

3）金属氧化膜电阻器。

如图2-6所示，金属氧化膜电阻器是将锡和锑的金属盐溶液进行高温喷雾沉积在陶瓷骨架上制成的。

由于采用高温喷雾技术，因此金属氧化膜电阻器的膜层均匀，与陶瓷骨架结合得紧密且牢固，比金属膜电阻器的性能更为优越。

图2-6 金属氧化膜电阻器实物图

由于金属氧化膜电阻器是利用金属盐溶液喷雾制成的，因此有抗氧化、耐酸、抗高温等优点，不过它的阻值一般偏小，只能用做低阻值电阻器。

4）合成碳膜电阻器。

如图2-7所示，合成碳膜电阻器是将炭黑、填料和一些有机黏合剂调配成悬浮液喷涂在绝缘骨架上，再进行加热聚合而制成的。

合成碳膜电阻器是一种高压、高阻的电阻器，通常它的外层被玻璃壳封死。其生产工艺、设备简单，因此它的价格低廉，不过它的抗湿性和电压稳定性差，频率特性不好，噪声大，因此这种电阻器不适用于通用电阻器的应用场合。

（2）玻璃釉电阻器

如图2-8所示，玻璃釉电阻器是将银、铑、钉等金属氧化物和玻璃釉黏合剂调配成浆料喷涂在绝缘骨架上，再进行高温聚合而制成的。

图2-7 合成碳膜电阻器实物图

图2-8 玻璃釉电阻器实物图

玻璃釉电阻器具有耐高温、耐潮湿、性能稳定、噪声小、阻值范围大等特点，因此有较好的发展前景。

（3）实心电阻器

实心电阻器是由有机导电材料或无机导电材料与一些不良导电材料混合并加入黏合剂后压制而成的。

实心电阻器又可分为有机合成实心电阻器和无机合成实心电阻器。

1）有机合成实心电阻器。

有机合成实心电阻器是将炭黑、石墨等导电物质和填料混合并加入黏合剂后压制在塑料壳内制成的。虽然实心电阻器的成本低，但阻值误差大，稳定性差，因此不适用于要求较高的电路。

2）无机合成实心电阻器。

无机合成实心电阻器在电路中较为少见，这里不再加以详细的介绍。

（4）熔断电阻器

熔断电阻器也称熔丝电阻器，为线绕电阻器，其实物及电路图形符号如图2-9所示。

图2-9 熔断电阻器

熔断电阻器是一种具有电阻器和过电流保护熔丝双重作用的元件，在正常情况下具有普通电阻器的电气功能。

在电子设备中常常采用熔断电阻器，从而起到保护其他元器件的作用。在电流较大的情况下，熔断电阻器熔化断裂，从而保护整个设备不再过载。

（5）水泥电阻器

水泥电阻器采用陶瓷、矿质材料包封，绝缘性能优良，散热好，功率大，具有优良的阻燃、防爆特性。其实物及电路图形符号如图2-10所示。

图2-10 水泥电阻器

水泥电阻器内部电阻丝选用康铜、锰铜、镍铬合金等合金材料，有较好的稳定性和较强的过负载能力。其电阻丝同焊脚引线之间采用压接方式，在负载短路的情况下，可迅速在压接处熔断，在电路中起限流保护的作用。

（6）排电阻器

排电阻器简称排阻，其实物及电路图形符号如图2-11所示。

图2-11 排电阻器

排电阻器是一种把按一定规律排列的分立电阻器集成在一起的组合型电阻器，也称集成电阻器或电阻器网络。

2.敏感型电阻器

（1）光敏电阻器

光敏电阻器是一种对光敏感的元件，其实物及电路图形符号如图2-12所示。

图2-12 光敏电阻器

光敏电阻器大多数是由半导体材料制成的。它利用半导体的光导电特性，使电阻器的电阻值随入射光线的强弱发生变化。当入射光线增强时，它的阻值会明显减小；当入射光线减弱时，它的阻值会显著增大。

光敏电阻器的种类很多，根据光敏电阻器的光谱特性，又可分为红外光光敏电阻器、可见光光敏电阻器及紫外光光敏电阻器等。根据所用导体材料不同，又可分为单晶光敏和多晶光敏电阻器。

（2）压敏电阻器

压敏电阻器是利用半导体材料的非线性特性制成的，其实物及电路图形符号如图2-13所示。

图2-13 压敏电阻器

当外加电压达到某一临界值时，压敏电阻器的阻值急剧变小。压敏电阻器具有平均持续功率小、残压低、响应时间快、体积小等特点。

（3）热敏电阻器

热敏电阻器大多由单晶或多晶半导体材料制成，其阻值会随温度的变化而变化。其实物及电路图形符号如图2-14所示。

图2-14 热敏电阻器

将温度升高时阻值明显减小，而温度降低时阻值显著增大的这类热敏电阻器称为负温度系数电阻器，实际应用中也有阻值随温度升高而增大的正温度系数热敏电阻器。

（4）气敏电阻器

气敏电阻器是一种新型半导体元件，它是利用金属氧化物半导体表面吸收某种气体分子时会发生氧化反应或还原反应而使电阻值改变的特性制成的，可分为N型、P型和结合型气敏电阻器。N型气敏电阻器是利用N型半导体材料制成的，P型气敏电阻器是由P型半导体材料制成的。

（5）湿敏电阻器

图2-15 湿敏电阻器

湿敏电阻器的阻值特性是阻值随着湿度的变化而变化，其实物及电路图形符号如图2-15所示。

湿敏电阻器常用做传感器，即用于检测湿度。

如图2-16所示，湿敏电阻器的基本结构包括感湿层（或湿敏膜）、引线电极和具有一定强度的绝缘基体。

图2-16 湿敏电阻器的基本结构示意图

湿敏电阻器的种类很多，常用的有硅湿敏电阻器、陶瓷湿敏电阻器和氯化锂湿敏电阻器等。

3.可变电阻器

如图2-17所示为可变电阻器的实物及电路图形符号。

图2-17 可变电阻器

可变电阻器一般有3个引脚，其中有2个定片引脚和1个动片引脚，另外设有一个调整口，可以通过它改变动片，从而改变该电阻器的阻值。

2.1.3 电阻器的检测

电阻器的检测有在路检测和开路检测两种方式。

1.在路检测

在路检测的步骤如下：

1）将电路板的电源断开，如图2-18所示。

图2-18 断开电源

湿敏电阻器中的正系数湿敏电阻器的阻值随着湿度的增大而相应地增大，负系数湿敏电阻器的阻值随着湿度的增大而相应地减小。

2）对电阻器进行观察，如图2-19所示。看待测电阻器是否损坏，确保无烧焦、引脚断裂、引脚铜箔线断路以及虚焊等情况。

图2-19 检查电阻

3）将万用表的挡位拨至欧姆挡，如图2-20所示。根据待测电阻器的表面标识调整挡位，选择正确的量程。

图2-20 选择电阻挡位

需要注意的是，万用表所设置的量程要尽量与电阻器标称值近似，以保证测量的准确性。譬如，使用数字式万用表测量标称阻值为100Ω的电阻器时，最好使用“200”的量程；若待测电阻器的标称阻值为60kΩ，则需要选择“200k”的量程。

如果使用指针式万用表进行检测，则在量程设置好后，还需要进行调零校正。

4）将万用表的红、黑表笔分别搭在电阻器两端引脚处，如图2-21所示。观察表盘，记录第1次测量的值R₁。

5）将红、黑表笔互换位置，如图2-22所示，再次测量，记录第2次测量的值R₂。这样做的目的是排除外电路中晶体管PN结正向电阻对待测电阻器阻值的影响。

6）比较两次测量的阻值，取较大的作为参考值，判断结果如下：若等于或十分接近被测电阻器的标称阻值，可以断定该电阻器正常；若大于被测电阻器的标称阻值，可以断定该电阻器损坏；若远小于标称阻值（即有一定的阻值）判断为异常。

图2-21 做第一次测量

图2-22 做第二次测量

2.电阻器的开路检测

对电路板上的电阻器进行开路检测有两种方法：一是使用电烙铁将电阻器一端引脚焊下，脱开电路板，然后再测量；二是切断电阻器一端引脚的铜箔线，然后再测量。

下面就未安装的电阻器的检测方法来做说明。

如图2-23所示，这里以单独的色环标识为红、红、黑、金、紫色电阻器为例。

1）通过色环标识得知，该色环电阻器的标称值为22Ω，允许偏差为±0.1%。

2）清除电阻器引脚上的脏污，以确保测量的准确性。

3）将万用表设置成欧姆挡，若是使用指针式万用表，需要调零校正（即将两表笔短路使指针指在0Ω处）。

4）根据电阻器的标称阻值选择合适的量程。数字式万用表调到“200”挡，如图2-24所示，指针式万用表调到“R×10”挡。

此时并不能确定该电阻器是否损坏，还有可能是由于电路中并联有其他小阻值电阻器而造成的，这时就需要采用脱开电路检测的方法进一步检测证实。

图2-23 单独电阻器的测量

图2-24 选择R×200挡

5）将万用表的红、黑表笔分别搭在电阻器两端引脚上，如图2-24所示。观察表盘，记录所测得的电阻器阻值R。需要注意的是，手指切勿同时碰到万用表的两只表笔或者电阻器的两个引脚，如图2-25所示。

图2-25 错误的握法

6）根据测得阻值R，判断检测结果如下：若R等于或十分接近标称阻值，可以断定该电阻器正常：若R远小于标称阻值，可以断定该电阻器已损坏，需要更换新电阻器；若R远大于标称阻值，可以断定该电阻器已开路，需要更换新电阻器；若R接近0Ω，说明该电阻器内部短路，需要更换新电阻器。

3.压敏电阻器的工作原理检测和代换

为了防止电网电压过高损坏微波炉，有的微波炉电脑板220V进线端并联有一只压敏电阻器。该压敏电阻器一般为TVR14391或TVR10431，其击穿电压为AC390V或AC430V。

（1）压敏电阻器的工作原理

在正常电压范围内，它处于截止状态，对电路的工作无影响。但当电网电压过高，超过压敏电阻器极限值时，压敏电阻器击穿，将220V电源短路，形成很大的电流，将熔丝管熔断，切断整机220V电源，保护其他器件免受损坏。

（2）压敏电阻器的检测

压敏电阻器损坏的形式多表现为击穿、裂纹或有焦炭点、炸飞、烧为焦炭状。但如用万用表电阻挡测量（测量方法请参照普通电阻测量方法所示），仍为无穷大阻值，这是因为万用表内电压最高为9V，压敏电阻器内击穿的炭质仍呈现无穷大电阻。

（3）压敏电阻器的代换

压敏电阻器击穿后，应更换，如果手中无此件，也可去除不用，但会失去电网过电压保护功能。有的电脑控制微波炉不设压敏电阻器。

4.热敏电阻器的工作原理检测和代换

热敏电阻器也称温度传感器，它安装在微波炉炉腔内的排气孔中，不过只有少数机型采用热敏电阻器。

（1）热敏电阻器的工作原理

热敏电阻器在微波炉中的作用是：按“启动”键，微波炉工作开始加热，炉腔内的温度也随着升高；炉腔内的热空气从排气孔排出，热敏电阻器阻值随之变化，引起单片机温度检测脚电压变化，单片机据此判断炉腔温度，并在炉腔温度达到规定范围的极限值时，发出停止加热指令，并发出报警声。

（2）热敏电阻器的检测

热敏电阻器检测时（测量方法请参照普通电阻测量方法所示），若所测的阻值大于标称值，说明热敏电阻器已损坏。测量其冷态阻值正常后，在用电烙铁为它加热时若阻值下降，说明热敏电阻器正常，否则说明其性能下降。

热敏电阻器损坏多为开路、短路、阻值漂移。

根据微波炉的工作条件及工作特性，通常主要会用到压敏电阻器和热敏电阻器。

（3）热敏电阻器的代换

热敏电阻器型号不同，各温度下的阻值不尽相同，更换时一定要用同规格热敏电阻器代用，否则起不到相应的保护作用，或在加热温度尚没有达到要求时，就自动停机。