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第一章電阻器與電位器??、電阻器(簡(jiǎn)稱電阻)是構(gòu)成電路的基本元件之一。在電路中起穩(wěn)定電流、電壓作用和作分流器、分壓器用,還可做作消耗電能的負(fù)載電阻。第一節(jié)電阻器一、電阻器的特性電子在物體內(nèi)作定向運(yùn)動(dòng)會(huì)遇到阻力,這種阻力稱為電阻。具有一定電阻數(shù)的元器件稱為電阻器,習(xí)慣簡(jiǎn)稱為電阻。由實(shí)驗(yàn)知,物體電阻的大小與其長(zhǎng)度L成正比,與其橫截面積S成反比,用公式表示為:RS式中的比例系數(shù)p叫做物體的電阻系數(shù)或電阻率,它與物體材料的性質(zhì)有關(guān),在數(shù)值上等于單位長(zhǎng)度、單位面積的物體在20oC時(shí)所具有的電阻值。、常用導(dǎo)體中,銀、銅、鋁等的電阻率比較小,因此銅、鋁被廣泛地用來(lái)制作導(dǎo)線。銀的電阻率雖小,但由于價(jià)格很貴,常用做鍍銀線。而有些合金如康銅、鎳鉻合金等的電阻率較大,常用來(lái)制造電熱器及電阻器的電阻絲。不同材料的電阻率是不同的。相同材料做成的導(dǎo)體,直徑越大電阻越小,反之則越大。長(zhǎng)度越長(zhǎng)電阻越大,反之則越小。此外導(dǎo)體的電阻還與溫度有關(guān)系。對(duì)金屬材料,其電阻隨溫度的升高而增大,對(duì)石墨和碳,其電阻隨溫度的升高而減小。二、電阻器的分類及命名方法電阻器按制作材料不同分為碳膜式電阻器、金屬膜電阻器、線繞式電阻器。膜式電阻器的阻值范圍較大,但功率范圍不大。線繞式電阻器的阻值范圍不大,但功率范圍較大所示:電阻器按結(jié)構(gòu)分,有固定電阻器、可變電阻器和電位器三種,它們?cè)陔娐分械姆?hào)如圖(a)固定電阻器(b)可變電阻器(c)電位器具體見(jiàn)下圖表。4主稱(用字母R或W表示)電阻器和電位器的型號(hào)命名方法第-一部分第二部分第三部分第四部分用字母表示主用字母表示稱用字母表示材料用數(shù)子或字母表示分類序號(hào)符號(hào)意義符號(hào)意義符號(hào)意義R電阻器T碳膜1普通W電位器P硼碳膜2普通U硅碳膜3超高頻H合成膜4高阻I玻璃釉膜5高溫J金屬膜(箔)7<精密Y氧化膜8電阻;高壓;電位器;特殊S有機(jī)實(shí)芯9特殊N無(wú)機(jī)實(shí)芯G高功率X線繞.T可調(diào)C沉積膜X、小型G光敏L測(cè)量用W微調(diào)D多圈三、電阻器的質(zhì)量參數(shù)及選用知識(shí)電阻器主要質(zhì)量參數(shù)是電阻標(biāo)稱值、允許誤差、溫度系數(shù)和額定功率。了解電阻的質(zhì)量參數(shù)對(duì)合理選用電阻器是必須的。1)電阻器的標(biāo)稱阻值和誤差電阻的單位是歐姆,用字母“Q”表示,為識(shí)別和計(jì)算方便,也常以千歐(KQ)、兆歐(MQ)為單位。1K0二103Q1MQ=103KQ=106Q常見(jiàn)的電阻阻值系列有E6、E12、E24以及精密電阻阻值系列E48、E96、E192等。各系列規(guī)定見(jiàn)下表。常見(jiàn)電阻阻值系列一覽表系列誤差電阻的標(biāo)稱值E24I級(jí),±5%1.0;1.1;1.2;1.3;1.5;1.6;1.8;2.0;2.2;2.4;2.7;3.0;3.3;3.6;3.9;4.3;4.7;5.1;5.6;6.2;6.8;7.5;8.2;9.1E12II級(jí),±10%1.0;1.2;1.5;1.8;2.2;2.7;3.3;3.9;4.7;5.6;6.8;8.2E6m級(jí),±20%1.0;1.5;2.2;3.3;4.7;6.8電阻器的標(biāo)稱阻值和誤差一般都標(biāo)在電阻體上,其標(biāo)志方法有四種:直標(biāo)法、文字符號(hào)色標(biāo)法和數(shù)碼表示法。(1)直標(biāo)法.直標(biāo)法是用阿拉伯?dāng)?shù)字和單位符號(hào)在電阻器表面直接標(biāo)出標(biāo)稱阻值,其允許的誤差用百分?jǐn)?shù)表示。(2)文字符號(hào)法■文字符號(hào)法是用阿拉伯?dāng)?shù)字和文字符號(hào)兩者有規(guī)律的組合來(lái)表示標(biāo)稱阻值,其允許的誤差也用文字符號(hào)表示(見(jiàn)下表)。符號(hào)前面的數(shù)字表示整數(shù)阻值,后面的數(shù)字依次表示第一位小數(shù)阻值和第二位小數(shù)阻值,如圖所示的電阻器為金屬膜電阻器,額定功率為0.5W,阻值為5.1KQ,誤差為5%。RJ-0.55K1J表示允許誤差的文字符號(hào)文字符號(hào)允許誤差B■■■..*CDFGJ、KM、N±0.1%±0.25%±0.5%±1%、±2%±5%±10%'±20%±30%(3)色標(biāo)法色標(biāo)法是用不同顏色的帶或點(diǎn)在電阻器表面標(biāo)出標(biāo)稱阻值和允許誤差。如圖(a)表示兩位有效數(shù)字的色標(biāo)法:普通電阻器用四條色帶表示標(biāo)稱阻值和有允許誤差,其中三條表示阻值,一條表示誤差。如圖(b)表示三位有效數(shù)字的色標(biāo)法:精密電阻器用五條色帶表示標(biāo)稱阻值和允許誤差。廠標(biāo)稱值第一位有效數(shù)字1—標(biāo)稱值第二位有效數(shù)字標(biāo)稱值有效數(shù)字后o的個(gè)數(shù)一允許誤廠標(biāo)稱值第一位有效數(shù)字1—標(biāo)稱值第二位有效數(shù)字標(biāo)稱值有效數(shù)字后o的個(gè)數(shù)一允許誤Z.1示稱值第一位有效數(shù)字爐示稱值第二位有效數(shù)字1稱值第三位有效數(shù)字標(biāo)稱值有效數(shù)字后O的個(gè)數(shù)一允許誤差顏色第一有效數(shù)字第二有效數(shù)字倍率允許誤差一??.黑八、、00100棕11101紅22102橙33103黃44104綠55105藍(lán)66106紫77107灰88108白99109±50%金10-1±5%銀10-2士10%無(wú)色±20%顏色第一有效數(shù)字第二有效數(shù)字第三有效數(shù)字倍率允許誤差.黑八、、000100棕111101±1%紅22"2102±2%橙333103黃444104綠555105±5%藍(lán)666106±0.25%紫777107士0.1%灰888108白999109金10-1銀10-2(4)數(shù)碼表示法是在產(chǎn)品上用三位數(shù)碼表示元件標(biāo)稱值的方法。數(shù)碼是從左到右的。第一、二位數(shù)字是有效數(shù),第三位表示零的個(gè)數(shù)。單位為歐姆。如電阻器:472J表示阻值為4700歐姆誤差為±5%,393K表示39000歐姆,誤差為±10%。2)電阻的額定功率當(dāng)電流通過(guò)電阻器的時(shí)候,電阻器便會(huì)發(fā)熱。負(fù)荷的功率越大,發(fā)熱越厲害。如果使電阻器發(fā)熱功率過(guò)大,電阻器就可能承受不了而燒壞。電阻器在正常大氣壓(86—106KPa)及額定溫度(-55--125OC)下,長(zhǎng)期連續(xù)工作并能滿足規(guī)定性能時(shí),所允許耗散的最大功率,叫做電阻器的額定功率。功率小于1W的用符號(hào)表示,大于1W的用數(shù)字和單位表示常見(jiàn)的功率系列如下表:電阻器額定功率系列電阻器額定功率/WAu線繞電阻額定功率系列、0.05;0.125;0.25;0.5;1;2;4;8;10;16;25;40;50;75;100;150;250;500非線繞電阻額定功率系列0.05;0.125;0.25;0.5;1;2;5;10;25;50;100常見(jiàn)電阻器的功率標(biāo)志方法如圖:1/4W1/2W5W3)電阻器的溫度系數(shù)當(dāng)電流流過(guò)電阻時(shí),電阻就會(huì)發(fā)熱,使電阻的溫度升高,它的阻值也會(huì)隨著發(fā)生變化。溫度每變化1oC,阻值變化的歐姆數(shù)與原來(lái)的歐姆數(shù)之比,就叫做這只電阻的溫度系數(shù)。溫度系數(shù)越小,說(shuō)明電阻越穩(wěn)定。碳質(zhì)電阻穩(wěn)定性差,碳膜電阻比較穩(wěn)定,線繞電阻就更穩(wěn)定。在實(shí)際應(yīng)用中,應(yīng)根據(jù)不同的要求來(lái)選用不同溫度系數(shù)的電阻器。四、電阻器的串、并聯(lián)及其作用1)電阻器的串聯(lián)及其作用把兩個(gè)或兩個(gè)以上的電阻器首尾聯(lián)成一串,形成無(wú)分支的電路,即為電阻串聯(lián)電路。電阻器串聯(lián)相當(dāng)于長(zhǎng)度增加,使總電阻值增大,幾個(gè)電阻串聯(lián)后的阻值等于各個(gè)電阻阻值之和。如圖,三個(gè)電阻串聯(lián)后的總阻值為:R3=1.5KU1U2U3R1=1KR2=500QR=3KR3=1.5KU1U2U3R1=1KR2=500Q串聯(lián)電阻器有降壓、分壓、限流的功能。在電阻器串聯(lián)電路中,各個(gè)電阻器上所產(chǎn)生的電壓降(或講電阻器分壓)是這個(gè)電阻器占總電阻的比值數(shù)乘上總電阻器上的電壓。仍以上圖為例,其中R+R+RTOC\o"1-5"\h\z123R3UR+R+R\1232)電阻器的并聯(lián)及其作用把兩個(gè)或兩個(gè)以上的電阻并排聯(lián)在一起,電流可以從各條路徑同時(shí)流過(guò)各個(gè)電阻,這就是電阻的并聯(lián)。下圖是三個(gè)電阻的并聯(lián)。I1R1=20QI1R1=20QI2R2=30QI3R3=60QI3R3=60Q電阻器并聯(lián)結(jié)果就相當(dāng)于電阻橫截面積增大,總電阻值減小。并聯(lián)總電阻小于并聯(lián)電阻器中阻值最小的一只電阻器的阻值。因?yàn)椴⒙?lián)時(shí)各電阻器承受的電壓降相同,即:U=U=U=U123所以并聯(lián)電路中總電流等于各個(gè)電阻上流過(guò)的電流之和。I=I+1+1123UUU
=—+—+—
III
123UI+1+1123則并聯(lián)后的總電阻、R小I111++RRR123并聯(lián)的電阻器有分流的作用。以上圖為例,因?yàn)楦鱾€(gè)電阻器上的電壓相同,知悉各支路電阻值,則可計(jì)算出各個(gè)R上的分流。電阻器無(wú)論串聯(lián)或并聯(lián),電路中消耗的總功率是各個(gè)電阻器消耗功率之和。如果不同阻值的電阻器串、并聯(lián)時(shí),必須注意每只電阻器的額定功率一定要符合電路對(duì)各個(gè)電阻器所要求的功率值。例如,阻值分別為100Q和200Q的兩個(gè)電阻串聯(lián),通過(guò)的電流是0.1A,那么總的消耗功率為:P=12(R+R)12=0.12x300=3W而每只電阻器消耗的功率分別為:100Q的電阻器為P=0.12x100=1W1200Q的電阻器為P=0.12義200=2W
2在串聯(lián)電路中,因流經(jīng)各個(gè)電阻的電流相同,電阻越大,其分壓也越大,因而其消耗的功率也就越大。在并聯(lián)電路中,因各個(gè)電阻上的電壓相同,電阻越小,所通過(guò)的電流就越大,其阻值小的電阻所消耗的功率反而大,因?yàn)楣β逝c電流的平方成反比。第二節(jié)電位器電位器的種類很多,有碳膜電位器、實(shí)心電位器、線繞式電位器。在結(jié)構(gòu)上也有很多種,有帶開(kāi)關(guān)的、不帶開(kāi)關(guān)的;帶鎖緊的、不帶鎖緊的;有同軸雙聯(lián)、單聯(lián)的等。在阻值變化形式上分為線性式、指數(shù)式、對(duì)數(shù)式。一電位器的結(jié)構(gòu)與特性電位器是電阻器的一個(gè)分支,電路上常用符號(hào)“RP”表示。使用最多的是如圖所示的碳膜電位器。電位器。碳膜電位器內(nèi)部結(jié)構(gòu)這種電位器是由碳黑和樹脂的混合物涂在馬蹄形膠片上制成電阻片,從兩端引出焊片“1”和“3”。電阻片上裝有一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的活動(dòng)臂,并由焊片“2”引出。旋轉(zhuǎn)電位器的旋轉(zhuǎn)軸,可以改變這個(gè)活動(dòng)臂在電阻片上接觸的位置,從而達(dá)到調(diào)節(jié)阻值的目的。三個(gè)引出端中“1”和“3”兩端之間的電阻值為“1”和“2”兩端阻值與“2”和“3”兩端阻值之和。隨著動(dòng)觸點(diǎn)“2”在電阻片的旋動(dòng),R與R一個(gè)增大,另一個(gè)減小,總阻R不變。有R=R+R1-22-3.1-31-31-22—3在實(shí)際電路中,電位器連接通常有變阻式(2、3端短接后再與電路連接)和分壓式(1、2、3端各自分別與電路有關(guān)點(diǎn)連接),下圖就是分壓式連接方法。
輸入電壓RPH+-2輸出電壓Ti.?■、■電位器分壓式連接方式為了適應(yīng)不同的用途,電位器的阻值變化規(guī)律也不同,常見(jiàn)的阻值變化規(guī)律有三種,即直線型^型,又叫線性式)、指數(shù)型%型)、對(duì)數(shù)型⑺型)。*型阻值變化與轉(zhuǎn)角成直線關(guān)系。電阻體上導(dǎo)電物質(zhì)的分布是均勻的,單位長(zhǎng)度的阻值相等。適用于要求電阻值均勻調(diào)節(jié)的場(chǎng)合,如分壓器、偏流調(diào)整等電路中使用。2型電位器的阻值變化與轉(zhuǎn)角成指數(shù)變化關(guān)系。在開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),阻值變化較小,而當(dāng)轉(zhuǎn)角到接近最大一端時(shí)阻值變化較為顯著。它適用于音量控制電路。0型電位器的阻值變化與轉(zhuǎn)角成對(duì)數(shù)變化關(guān)系。阻值變化與2型相反,在開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),阻值變化很大,而當(dāng)轉(zhuǎn)角到接近最大一端時(shí)阻值變化比較緩慢。它適用于音調(diào)控制電路。二電位器的種類常見(jiàn)的電位器除碳膜電位器外,還有線繞電位器。它是將電阻絲繞在絕緣支架上,再裝入基座內(nèi),配上轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)而成。線繞電位器可做成精密型、多圈型、功率型和特殊函數(shù)型等。主要用于高精度和大功率電路中,由于它的電感量大,不宜用于高頻電路中。碳膜電位器的工作頻率范圍較寬,但額定功率較小。有一種較少見(jiàn)的多圈電位器與多圈微調(diào)電位器。一般的電位器都是單圈電位器,它的活動(dòng)臂只能在不到360。的范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)。而多圈電位器其滑動(dòng)臂從一個(gè)極端位置到另一個(gè)極端位置,它的軸要轉(zhuǎn)許多圈。轉(zhuǎn)軸每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈,滑動(dòng)臂原觸點(diǎn)在電阻絲上只改變很小一段距離,主要用在需精密調(diào)節(jié)的電路中。而多圈微調(diào)電位器多用于需精密微調(diào)的電路,如彩色電視機(jī)中的頻道預(yù)選電位器。在應(yīng)用中,應(yīng)視具體情況,從電位器的材料,結(jié)構(gòu)及調(diào)節(jié)方式選擇,合理選用。電位器的詳細(xì)分類如下圖。線繞電位器按材料分類4合成碳質(zhì)電位器'碳膜電位器線繞電位器按材料分類4合成碳質(zhì)電位器'碳膜電位器1有機(jī)實(shí)芯電位器無(wú)機(jī)實(shí)芯電位器非線繞電位器《金屬膜電位器[玻璃釉質(zhì)電位器單圈電位器多圈電位器單圈電位器多圈電位器、多圈微調(diào)電位器按結(jié)構(gòu)分類(雙連多連電位器帶開(kāi)關(guān)電位器瑣緊電位器I半可調(diào)電位器''旋轉(zhuǎn)式電位器按調(diào)節(jié)方式分類彳、直滑式電位器第三節(jié)特殊電阻器除上述電阻器、電位器外,還有特殊用途的電阻器。一、水泥電阻器水泥電阻器是一種陶瓷絕緣的功率型線繞電阻器,廣泛用于計(jì)算機(jī)、電視機(jī)、儀器、儀表中。水泥電阻器有以下特點(diǎn):(1)水泥電阻采用陶瓷、礦質(zhì)材料包封,散熱好、功率大。(2)采用工業(yè)高頻陶瓷外殼,具有優(yōu)良的絕緣性能,絕緣電阻達(dá)100MQ。(3)電阻絲被嚴(yán)密包封于陶瓷體內(nèi)部,具有優(yōu)良的阻燃、防爆特性。電阻絲選用康銅、錳銅、鎳鉻等合金材料,有較好的穩(wěn)定性和過(guò)負(fù)載能力。電阻絲與銅焊腳引線間采用壓接方式,在負(fù)載短路的情況下,可迅速在壓接處熔斷,進(jìn)行電路保護(hù)。(4)水泥電阻具有多種外形和安裝方式??芍苯影惭b在印制電路板上,也可利用金屬支架獨(dú)立安裝。水泥電阻有立式(如RX27-W型)與臥式(如RX27-3型)兩類。按功率分有:2W、3W、5W、7W、8W、10W、15W、20W、30W、40W等多種,其阻值范圍見(jiàn)下表:
水泥電阻的阻值范圍型號(hào)功率(W)阻值范圍RX27-120.1—20030.1—330、50.1—6807■工0.15—1.2K100.2—1.8K150.2—2.2KRX27-W...70.15—1.2K■■■100.2—1.8KRX27-3(A、B、C)5、0.1—68070.15—1.2K100.2—1.8K飛s<150.2—2.2K"200.33—2.7KRX27-4(H),100.2—1.8K150.2—2.2K200.33-3K301—3.9K401—4.3K水泥電阻外形有多種,引腳的形狀也有多種,可根據(jù)需要來(lái)選用。如果電阻功率大或散熱條件較差,可選用引腳長(zhǎng)的那種電阻,也可利用金屬支架把電阻體固定在合適位置上,再用導(dǎo)線把電阻接到電路中。二、熔斷電阻器熔斷電阻器又叫保險(xiǎn)絲電阻器,是一種具有熔斷絲(保險(xiǎn)絲)及電阻器作用的雙功能元件。在正常情況下,具有普通電阻器的電氣功能;一旦電路出現(xiàn)故障時(shí),該電阻器因過(guò)負(fù)荷會(huì)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)熔斷開(kāi)路,從而起到保護(hù)其他元件的作用。熔斷電阻器的種類很多,按其工作方式分有不可修復(fù)型和可修復(fù)型兩種。目前國(guó)內(nèi)外通常采用的熔斷電阻器,按其熔斷材料分有線繞型、碳膜型、金屬膜型、氧化膜型、化學(xué)沉積膜型。熔斷電阻器外型有圓柱型、長(zhǎng)方形、腰鼓形等,其額定功率一般有0.25W、0.5W、1W、2W、3W等規(guī)格,阻值為零點(diǎn)幾歐,少數(shù)為幾十歐至幾千歐。在電子電路中,一般情況下是作通用電阻器使用。熔斷電阻器多為灰色,用色環(huán)或數(shù)字表示阻值,額定功率由尺寸大小決定或直標(biāo)在電阻器上。熔斷電阻器主要用于彩電、錄象機(jī)、儀器等高檔電器的電源電路中,熔斷時(shí)間一般為10S。熔斷電阻器通常型號(hào)有:RF10型(涂復(fù)型)、RF^型(瓷外殼型)、RRD0910型、RRD0911型(瓷外殼型)等。RF10型涂有灰色不燃材料,其電阻值用色環(huán)表示。RF11的阻值用字母表示,例如1W10Q、2W1Q2等。也有不標(biāo)功率,只標(biāo)阻值,如10Q、1Q2等。它在電路中的符號(hào)與普通電阻器類似。■三、敏感型電阻器這類電阻器種類較多,隨控制技術(shù)與家用電器的日益發(fā)展,敏感型電阻器得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,它在電路中起感測(cè)作用。(一)負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻(NTC)NTC的外形及特性:負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻(NTC)通常是由錳、鉆、鎳的氧化物燒制成半導(dǎo)體陶瓷制成。其特點(diǎn)是:在工作溫度范圍內(nèi)電阻值隨溫度的升高而降低,其電阻溫度系數(shù)at'-(1—6)%/0C。當(dāng)溫度大幅上升時(shí),電阻值可下降3—5個(gè)數(shù)量級(jí)。、常見(jiàn)的熱敏電阻器有圓形、墊圈形、管形等,見(jiàn)彩圖1,元件符號(hào)見(jiàn)下圖。利用熱敏電阻器可構(gòu)成溫度傳感器、溫度補(bǔ)償器等。NTC的主要參數(shù)國(guó)產(chǎn)NTC熱敏電阻器有MF系列,其中M表示敏感元件,F(xiàn)表示負(fù)溫度系數(shù)。國(guó)外產(chǎn)品有SB-1、D22A等型號(hào),下表列出幾種典型產(chǎn)品的主要參數(shù)。幾種NTC產(chǎn)品的主要參數(shù)型號(hào)標(biāo)稱阻值(。)額定功率(W)測(cè)量功率(Mw)時(shí)間常數(shù)j(s)耗散系數(shù)(mW/oC)主要用途MF12-0.25MF12-0.5MF12-1MF1.3.RRW21K—1M0.1K—1.2M56—5.6K820—300K6.8K—500K0.250.510.250.030.040.470.20.1<15<35<80<85<0.53—45—612—14三4<0.2溫度補(bǔ)償溫度補(bǔ)償溫度補(bǔ)償測(cè)溫或控溫-穩(wěn)幅用萬(wàn)用表檢測(cè)NTC1)測(cè)量NTC的熱敏電阻值測(cè)量熱敏電阻器首先應(yīng)測(cè)量在室溫下的電阻值,如阻值正常,再用萬(wàn)用表測(cè)量熱敏電阻值測(cè)量熱敏電阻值時(shí),當(dāng)萬(wàn)用表測(cè)其電阻值的同時(shí)用人體對(duì)它加熱(如用手拿?。?,使其溫度升高。如果體溫不足以使其阻值增大,則可用發(fā)熱元件(如燈泡、電烙鐵等)進(jìn)行烘烤。當(dāng)溫度升高時(shí),阻值增大,則熱敏電阻器是正溫度系數(shù)的熱敏電阻器;當(dāng)溫度升高時(shí),阻值減小則熱敏電阻器是負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻器。2)估測(cè)電阻溫度系數(shù)at首先在室溫%下測(cè)得電阻Rt1,再用電烙鐵作熱源,靠近熱敏電阻RT,記下電阻值Rt2,并用溫度計(jì)測(cè)出rt表面溫度ta然后代入下式進(jìn)行估算:R—Ra2——12二八、tR。-1)11a1當(dāng)at<0時(shí)為NTC熱敏電阻器。(二)正溫度系數(shù)熱敏電阻器(PTC)、PTC的特性正溫度系數(shù)熱敏電阻器(PTC)的特征是有正的電阻溫度系數(shù)。PTC是以鈦酸鋇(BaTiO3)為主要原料,再摻入鍶、鈦、鋯等稀土元素后燒結(jié)而成的。PTC在室溫下的電阻率為10---103Q.cm當(dāng)溫度低于居里點(diǎn)溫度TC(一般為120—1650C)時(shí)略呈負(fù)特性,但電阻值基本不變;當(dāng)溫度達(dá)到并超過(guò)TC電阻率發(fā)生突變,可增大3—4個(gè)數(shù)量級(jí),達(dá)到106—107Q.cm,電阻溫度系數(shù)高達(dá)+(10—60)%/0C。因此PTC具有開(kāi)關(guān)特性,其電阻率一溫度特性、電路符號(hào)見(jiàn)下圖:C目前PTC熱敏電阻器在國(guó)內(nèi)外獲得廣泛應(yīng)用。它不僅用于測(cè)溫、控溫、保護(hù)電路中,還大量用于彩色電視機(jī)、熨斗、電子驅(qū)蚊器,進(jìn)入日常生活領(lǐng)域。常見(jiàn)PTC熱敏電阻器的外形有方形、圓片形、蜂窩形、口琴形、帶形等。PTC的主要參數(shù)PTC的MZ系列產(chǎn)品的主要參數(shù)型號(hào)標(biāo)稱阻值/。額定電壓/V起始電流(A.殘余電流/mA耐壓/V及耐壓時(shí)間/sVSRVSR典型產(chǎn)品的主要參數(shù)壓敏電阻器的特點(diǎn)及主要參數(shù)壓敏電阻器的特點(diǎn)及主要參數(shù))MZ7120±30%220">15<10360、7540±30%"220>10<10420、75MZ72A'18±20%220>15<10420、7012±20%220、>10<10365、60MZ72B18±20%220>15<10420、60NZ7327±20%220>1530、270、60■■■■■■.■注:殘余電流為經(jīng)過(guò)30S后用萬(wàn)用表檢測(cè)PTC方法一:先準(zhǔn)備兩塊萬(wàn)用表和直流穩(wěn)壓電源,將穩(wěn)壓源E調(diào)到10V輸出,萬(wàn)用表1撥至500mA檔與PTC串聯(lián)后接通電源,萬(wàn)用表2撥至50V檔監(jiān)測(cè)電源電壓。在接通電源電壓瞬間表1的指針沖過(guò)500mA,然后迅速降低,經(jīng)過(guò)30S降成80mA。不難算出電阻從13.5Q至125Q。等PTC恢復(fù)冷態(tài)后,將E調(diào)至30V,表1撥于5A檔,在通電的瞬間電流接近2A,經(jīng)8s時(shí)間降成30mA,對(duì)應(yīng)電阻值約為3KQ。測(cè)試方法如下圖方法二:經(jīng)過(guò)方法二:經(jīng)過(guò)30S后,鉗流表指針擺動(dòng)幅度接近于零,聲明殘余電流很小。亦可用脈沖示波器觀察電流衰減過(guò)程。(3)壓敏電阻器(VSR)壓敏電阻器是以氧化鋅(ZnO)為主要材料而制成的金屬一氧化物一半導(dǎo)體陶瓷元件,其電阻值隨端電壓變化而變化。壓敏電阻器的主要特點(diǎn)是工作電壓范圍寬(6—3000V,分若干檔),對(duì)過(guò)壓脈沖反應(yīng)快(幾至幾十納秒),耐沖擊電流能力強(qiáng)(可達(dá)100A—20KA),漏電流?。ǖ陀趲字翈资玻?,電阻溫度系數(shù)?。ǖ陀?.05%/0C)。VSR性優(yōu)價(jià)廉,體積小,是一種理想保護(hù)元件。由他可構(gòu)成過(guò)壓保護(hù)電路、消噪電路、消火花電路、吸收回路。壓敏電阻的主要參數(shù)如下:(1)標(biāo)稱電壓U1mA。當(dāng)通1mA直流電流時(shí),元件兩端的電壓值。設(shè)直流、交流電壓分別為Udc、Uac,可按下述標(biāo)準(zhǔn)選擇:U1mA三(1.3—2.6)UDC;U1M三(1.9—2.2)UACO(2)漏電流。當(dāng)元件兩端電壓等于75%U1mA時(shí),元件上所通過(guò)的直流電流。(3)通流量。在規(guī)定時(shí)間(8—20uS)之內(nèi),允許通過(guò)脈沖電流的最大值。其中脈沖電流從90%UP到UP的時(shí)間為8uS,峰值持續(xù)時(shí)間為20uS。國(guó)產(chǎn)壓敏電阻器有MYL系列等。其中M代表敏感,Y代表電壓,L代表防雷的意思(對(duì)其他過(guò)壓保護(hù)也同樣適用)。下圖為壓敏電阻器的外形、符號(hào)及伏安特性。Iu1mAOuIu1mAOuVVSR本身沒(méi)有極性,其伏安特性呈對(duì)稱性,正反向特性中都有穩(wěn)壓作用,因此還可以作為小電流(11^)的雙向限幅或穩(wěn)壓元件。常見(jiàn)的VSR標(biāo)稱電壓值有:18、22、24、27、33、39、47、56、82、100、120、150、200、216、240、250、270、283、360、470、850、900、1100、1500、1800、300V等規(guī)格。VSR的主要參數(shù)見(jiàn)下表:型號(hào)-標(biāo)稱電壓U1mA/V漏電流/uA通電流(8—20Ms)外形尺寸/mmMYL07DK22—82<10100A@10X4.2MYL10DK22—82<10200A@14X4.3MYL14DK、22—82、<10500A@17X4.3MYL20D22—82<101KA@23X4.3MYL25DK22—82<203KA@28X5MYL30DK82—1500<10,,二*5KA?、@34X12MYL40DK82--1500<3010KA@43X12有萬(wàn)用表檢測(cè)壓敏電阻器檢查絕緣電阻將萬(wàn)用表?yè)苤罵X1K檔測(cè)量?jī)赡_之間的正、反向絕緣電阻,均應(yīng)為無(wú)窮大,否則說(shuō)明元件的漏電流大。測(cè)量標(biāo)稱電壓由于工藝的離散性,壓敏電阻器上所標(biāo)稱的電壓會(huì)有一定偏差,應(yīng)以實(shí)測(cè)值為準(zhǔn)。測(cè)量電路如下圖,利用兆歐表提供測(cè)試電壓,再用萬(wàn)用表直流電壓檔和電流檔分別測(cè)出U、I1mA1mA然后調(diào)換元件引線位置測(cè)出u、i'。應(yīng)滿足ux|u',否則對(duì)稱性不好。1mA1mA1mA11mA(4)光敏電阻器光敏電阻器是根據(jù)半導(dǎo)體的光電導(dǎo)效應(yīng)制成的,使用時(shí)給它施加直流或交流偏壓。它是用硫化鎘(Cds)或硒化鎘(CdSe)材料制成的特殊電阻器,它對(duì)光線非常敏感。無(wú)光線照射時(shí)呈高阻態(tài),暗阻值一般可達(dá)1.5MQ以上;有光線時(shí)材料中便激發(fā)出自由電子和空穴,使其電阻減小,隨著照度的增高,電阻值迅速降低,亮阻值可小至1KQ以下??梢?jiàn)光敏電阻的暗阻與亮阻間阻值之比約為1500倍,暗阻越高越好。光敏電阻器適用于光電自動(dòng)控制、照度計(jì)、電子照相機(jī)、光報(bào)警裝置中。光敏電阻器的外形及符號(hào)如圖所示。其結(jié)構(gòu)特征是把條狀的光敏材料封裝在圓形管殼內(nèi),有的還用玻璃等透明材料制成防護(hù)罩。和普通電阻器一樣,它也有兩根引線。光敏電阻器的主要參數(shù)幾種光敏電阻器的參數(shù)型號(hào)亮阻KQ暗阻KQ峰值波長(zhǎng)/mm時(shí)間常數(shù)/mS極限電壓/v溫度系數(shù)/%0c工作溫度/0C耗散功率/mW材料>100RC-Cds-A<5X10>100520<50100<1-40—80<100CdSRC-Cds-A<1X102>100520<50150<0.5-40—80<100CdSRC-Cds-A<5X102低于520<50150<0.5-40—80<100CdSJN54C3843—200.5>100-30—6030CdSJN54C6950--100低于20>100-30--6060CdS第四節(jié)電阻器的檢測(cè)一普通電阻器檢測(cè)、普通電阻器只有兩根引腳,用萬(wàn)用表檢測(cè)時(shí)引腳不分正、負(fù)極性。這里介紹的電阻器檢測(cè)方法只適用于普通電阻器,特殊電阻器的檢測(cè)方法另行介紹。對(duì)電阻器的檢測(cè)主要是使用萬(wàn)用表的歐姆檔,通過(guò)測(cè)量它的阻值來(lái)判斷有無(wú)出現(xiàn)開(kāi)路、短路、阻值變化等故障。檢測(cè)電阻都是在斷電的情況下進(jìn)行,具體檢測(cè)方法有以下兩種:(1)在路檢測(cè),即電阻器仍然焊在線路板上進(jìn)行檢測(cè)。(2)脫開(kāi)檢測(cè),即將電阻器從線路板上拆下后檢測(cè),或是對(duì)未裝上線路板的電阻器進(jìn)行檢測(cè)。1、在路檢測(cè)電阻器所謂在路檢測(cè),就是在電路板上直接檢測(cè)電阻器的好壞(不必拆下電阻器),具體方法是這樣:采用萬(wàn)用表歐姆檔的適當(dāng)量程,兩只表棒搭在電阻器兩引腳焊點(diǎn)上,測(cè)得一次阻值。紅黑表棒互換一次,再測(cè)一次阻值,取阻值大的作為參考阻值,設(shè)為R。下面對(duì)測(cè)得阻值R進(jìn)行分析、判斷:(1)R大于所測(cè)電阻器的標(biāo)稱阻值若測(cè)得這種結(jié)果,可直接判斷該電阻器存在開(kāi)路或阻值增大的現(xiàn)象(一般是開(kāi)路故障,電阻器阻值增大的現(xiàn)象比較少見(jiàn)),電阻器損壞。(2)R十分接近所測(cè)電阻器的標(biāo)稱阻值若測(cè)得這種結(jié)果,可認(rèn)為該電阻器正常。(3)R十分接近0Q。若測(cè)得這種結(jié)果,還不能判定所測(cè)電阻器短路(通常電阻器短路現(xiàn)象不多),要進(jìn)一步檢測(cè)來(lái)證實(shí),這種情況下,可采用后面介紹的脫開(kāi)檢測(cè)方法來(lái)進(jìn)一步檢查。(4)R遠(yuǎn)小于所測(cè)電阻得標(biāo)稱值,但也遠(yuǎn)大于O,約為幾千歐。若測(cè)得這種情況也不能準(zhǔn)確說(shuō)明所測(cè)電阻器存在阻值變小的現(xiàn)象,這種情況下,可采用后面介紹的脫開(kāi)檢測(cè)方法來(lái)進(jìn)一步檢查。2、脫開(kāi)檢測(cè)當(dāng)對(duì)電路測(cè)量結(jié)果有疑問(wèn)時(shí)(主要受外電路網(wǎng)絡(luò)的影響),可進(jìn)行脫開(kāi)檢測(cè)。具體方法是這樣:采用萬(wàn)用表歐姆檔適當(dāng)量程,兩只表棒搭在電阻器兩引腳上,測(cè)得的阻值為這一電阻器的實(shí)際阻值,設(shè)為R。對(duì)R作以下幾種情況分析:R等于或十分接近所測(cè)電阻器的標(biāo)稱阻值若測(cè)得這種結(jié)果,說(shuō)明電阻器是好的。R=0Q若測(cè)得這種情況,說(shuō)明電阻器存在短路故障,這種情況少見(jiàn)。R遠(yuǎn)大于所測(cè)電阻器的標(biāo)稱阻值若測(cè)得這種結(jié)果,說(shuō)明電阻器已開(kāi)路。R遠(yuǎn)小于所測(cè)電阻器的標(biāo)稱阻值若測(cè)得這種結(jié)果,說(shuō)明電阻器已損害,應(yīng)更換。對(duì)線路板上電阻器脫開(kāi)檢測(cè)有兩種方法:一是將電阻器的一只引腳脫開(kāi)線路,然后測(cè)量;二是切斷電阻器一根引腳的銅箔線路,脫開(kāi)所要測(cè)量的電阻器,但電阻器兩根引腳的銅箔線路均不在頂端,在這樣的情況下斷開(kāi)銅箔要有兩個(gè)銅箔斷口,創(chuàng)傷大。所以用第一種方法較好。3、檢測(cè)中的注意事項(xiàng)在檢測(cè)電阻器的過(guò)程中,要注意以下幾個(gè)方面的問(wèn)題:(1)在檢測(cè)中一定要切斷機(jī)器電源,否則不但測(cè)量不準(zhǔn),而且容易損壞萬(wàn)用表。(2)在修理過(guò)程中,先是直觀檢查所懷疑的電阻器,看有無(wú)燒焦痕跡、有無(wú)引腳斷、引腳銅箔線路斷(引腳焊點(diǎn)附近)、有無(wú)虛焊。然后用在路檢測(cè)方法,在有懷疑時(shí)再用脫開(kāi)檢測(cè)方法。因?yàn)橹庇^檢查最方便,在路檢測(cè)次之,脫開(kāi)檢測(cè)最不方便,這是修理中必須遵循的先簡(jiǎn)單后復(fù)雜的檢查原則。(3)選擇適當(dāng)?shù)牧砍毯苤匾鐚?duì)10Q的電阻器,若用RX1K檔測(cè)量則不妥,讀數(shù)精度差,應(yīng)用RX1檔測(cè)量。(4)在脫開(kāi)檢測(cè)時(shí),手指不要同時(shí)碰到表的兩根表棒,或不要同時(shí)碰到電阻器的兩只引腳,否則人體電阻會(huì)影響測(cè)量結(jié)果?!觯?)切斷銅箔的方法在修理中常用。為了準(zhǔn)確測(cè)量阻值,得將被測(cè)電阻脫開(kāi)電路。如果采用焊下一根引腳的方法也是可以的,但不方便:一是操作麻煩,脫開(kāi)的一根引腳在線路板的元器件一面,而另一根引腳仍焊在線路板上,萬(wàn)用表的表棒測(cè)量不方便,同時(shí)還存在測(cè)量完畢要裝上引腳的麻煩;二是焊下電阻器的過(guò)程中若操作不當(dāng)會(huì)引起銅箔起皮,破壞線路板。采用斷開(kāi)銅箔的方法對(duì)線路板創(chuàng)傷小操作方便,但是要注意的是測(cè)量后不要忘記及時(shí)焊好斷口。另外,在切斷銅箔線路之前先把銅箔線路切口上的絕緣層刮去,以便焊斷口時(shí)比較方便。這里順便說(shuō)一點(diǎn),對(duì)于其他元器件也是優(yōu)先采用這種切斷銅箔線路的方法進(jìn)行脫開(kāi)檢測(cè)。(6)在路測(cè)量時(shí)要求紅、黑表棒互換一次后再測(cè),主要是為了排除電路中晶體管PN結(jié)正向電阻對(duì)測(cè)量的影響。上圖電路中,在測(cè)量R1阻值時(shí),若黑表棒接三極管的基極b,紅表棒接三極管的發(fā)射極e時(shí)(測(cè)R1的阻值),由于V1的發(fā)射結(jié)(PN)處于正向偏置狀態(tài)(由萬(wàn)用表歐姆檔表內(nèi)電池給予正向偏置,黑表棒接表內(nèi)電池正極,紅表棒接表內(nèi)電池負(fù)極),其內(nèi)阻設(shè)為R,故此時(shí)測(cè)得的阻值是R1與R的并聯(lián)值,因R較小,
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