Основные параметры резисторов: Основные параметры резисторов.

Содержание

Основные параметры резисторов. | недокиберpunk

1) Номинальное сопротивление Rн – это электрическое сопротивление, значение которого обозначено на резисторе или указано в нормативной документации. Значения номинальных сопротивлений резисторов, выпускаемых отечественной и зарубежной промышленностью, стандартизованы. Согласно ГОСТ 28884-90 «Ряды предпочтительных значений для резисторов и конденсаторов», для постоянных резисторов установлено шесть рядов номинальных сопротивлений: Е6, Е12, Е24, Е48, Е96, Е192. Для переменных резисторов в соответствии с ГОСТ 10318-80 установлен ряд Е6. Допускается также использовать ряд Е3.

2) Допускаемые отклонения величины сопротивления от номинального значения (допуск)  Rн – это максимально допустимые отклонения действительной величины сопротивления резистора от его номинального значения, выраженные в процентах. Согласно ГОСТ 9664–74, установлен ряд допусков в процентах: ±0,001; ±0,002; ±0,005; ±0,01; ±0,02; ±0,05; ±0,1; ±0,25; ±0,5; ±1; ±2; ±5; ±10; ±20; ±30. Ряды номинальных сопротивлений Е48, Е96, Е192 имеют допуск ≤ 5%. Максимальная величина допускаемых отклонений определяется количеством номинальных значений сопротивлений в стандартном ряду, т.е. связана с номером ряда. С увеличением номера ряда возрастают требования к точности величины сопротивления, а следовательно и к технологии изготовления резисторов. Например, для ряда Е6 (1,0; 1,5; 2,2; 3,3; 4,7; 6,8) соседние номинальные значения сопротивлений отличаются друг от друга на такую величину, чтобы допуск ± 20% полностью перекрывал интервал между ними. Для ряда Е12 интервал между соседними номинальными значениями сопротивлений перекрывается допуском ±10%, для ряда Е24 допуск составляет ±5%, для ряда Е48 – ±2%, для ряда Е96 – ±1%. Все остальные допуски являются внерядными. Это означает, что для изготовления прецизионных и сверхпрецизионных резисторов с допусками  Rн < 1% необходима дополнительная подгонка величины сопротивления с требуемой точностью.

3) Номинальная мощность рассеяния Рн , Вт – это наибольшая мощность, которую резистор может рассеивать в течение гарантированного срока службы (наработки) при сохранении параметров в установленных пределах. Величина Рн зависит от конструкции резистора, физических свойств материала резистивного элемента и температуры окружающей среды. Значения номинальных мощностей рассеяния в ваттах устанавливаются согласно ГОСТ 24013-80 и ГОСТ 10318-80 и выбираются из ряда: 0,01; 0,025; 0,05; 0,062; 0,125; 0,25; 0,5; 1; 2; 3; 4; 5; 8; 10; 16; 25; 40; 63; 80; 100; 160; 250; 500. Если необходимо указать величину номинальной мощности рассеяния резистора на схемах электрических принципиальных, то для резисторов с величиной Рн ≤ 5 Вт допускается использовать следующие условные графические обозначения

4) Предельное рабочее напряжение Uпред – это максимальное напряжение, которое можно приложить к резистору в непрерывном режиме работы, чтобы величина рассеиваемой им мощности не превышала Рн . Однако при больших значениях Rн (сотни килоОм, единицы мегаом) величина Uр достигает больших значений, что может привести к пробою резистора. Поэтому для каждого типа резистора с учетом его конструкции, размеров и обеспечения длительной работоспособности в нормативной документации устанавливается значение Uпред. Его величина ограничивается в основном тепловыми процессами в резистивном элементе и электрической прочностью резистора.

5) Температурный коэффициент сопротивления (ТКС) – это относительное изменение величины сопротивления резистора при изменении температуры окружающей среды на один градус Цельсия.

6) Уровень собственных шумов. Шум представляет собой переменную составляющую напряжения, накладываемую на постоянный уровень напряжения в резисторе. Шумы создают помехи при прохождении сигнала и ограничивают реальную чувствительность электронных устройств и систем. Особенно вредны шумы, возникающие во входных цепях усилительных каскадов, т.к. они усиливаются вместе с полезным сигналом. Собственные шумы резисторов складываются из тепловых и токовых шумов.

7) Тепловые шумы присущи всем видам резисторов. Они возникают в результате теплового хаотического движения носителей заряда в объеме резистивного элемента. Изменяется объемная концентрация носителей заряда, изменяется сопротивление резистивного элемента и, следовательно, появляются пульсации напряжения на нем. Тепловые шумы зависят от температуры и сопротивления резистора, имеют небольшую величину.

8) Токовые шумы возникают в резисторах только при протекании электрического тока, их величина зависит от материала резистивного элемента и его конструкции. Наибольшую величину имеют токовые шумы в резисторах с неоднородной структурой токопроводящего слоя, например: в непроволочных металлизированных резисторах; металлодиэлектрических; углеродистых; композиционных.

9) Собственные емкость и индуктивность – параметры, ограничивающие работу резистора на высоких частотах.

10) Собственная емкость резистора складывается из емкости резистивного элемента (между витками – в проволочных резисторах, между проводящими частицами резистивного элемента в композиционных резисторах), емкости между выводами и емкости между элементами конструкции резистора.

11) Собственная индуктивность резистора образуется за счет индуктивности выводов и других элементов конструкции. Например, в проволочных резисторах – за счет намотки проволоки на каркас. Наименьшими собственными емкостью и индуктивностью обладают непроволочные резисторы, наибольшими – проволочные резисторы.

2 Основные электрические параметры резисторов

1.2. Основные электрические параметры резисторов.

Для оценки свойств резисторов используются следующие основные параметры: номинальное сопротивление, допуск, номинальная мощность рассеяния, предельное напряжение, температурный коэффициент сопротивления (ТКС), коэффициент напряжения, уровень собственных шумов, собственная емкость и индуктивность.

Номинальное сопротивление – электрическое сопротивление, значение которого обозначено на резисторе или указано в сопроводительной документации.

ГОСТ 2825 устанавливает для резисторов 6 рядов номинальных сопротивлений:

Е6, Е12, Е24, Е48, Е96, Е192 (цифра указывает число номинальных сопротивлений в ряду).

Шкала номинальных сопротивлений для постоянных резисторов общего применения по ряду Е6, Е12, Е24 приведена в таблице 1. 5.

Табл.1.5.

Индекс ряда

Числовые коэффициенты

(число номиналов в ряду)

Основные параметры резисторов

Электротехника Основные параметры резисторов

просмотров — 340

Наминальное сопротивление R_НОМ и его допустимое отклонение ± δR . Номинальное сопротивление резистора обычно указано маркировкой на нем. Для резисторов широкого назначения, согласно ГОСТ 10318 – 74, существует шесть рядов номинальных сопротивлений: Е6, Е12, Е24, Е48, Е96, Е192. Чис-ло указывает на количество номинальных значений в данном ряду, которые зависят от допустимого отклонения сопротивления от его номинала. Допус-тимые в ГОСТ 9664 – 74 отклонения сопротивления от номиналов даны (в %) рядом чисел: ±0,01; ±0,02; ±0,05; ±0,1; ±0,2; ±0,5; ±1; ±2; ±5; ±10; ±20; ±30. Прецизионные резисторы имеют допустимые отклонения не хуже ±2%, резисторы общего назначения ±5%; ±10% и ±20%, а переменные – до ±30%.

Номинальная мощность рассеивания Р_НОМ. Под этой величиной пони-мают максимально допустимую мощность, которую резистор может длитель- ное время рассеивать при непрерывной электрической нагрузке в заданных условиях эксплуатации, сохраняя параметры в установленных техническими условиями (ТУ) пределах.

Согласно ГОСТ 9663 – 61, значения Р_НОМ (Вт) выбирают из ряда 0,1; 0,25; 0,05; 0,125; 0,25; 0,5; 1; 2; 5; 8; 10; 16; 25; 50; 75; 100; 160; 250; 500. Как правило, чем выше номинальная мощность рассеивания, тем больше габари-ты резисторов. В большинстве блоков РЭА применяют резисторы, номина-льная мощность рассеивания не выше 2 Вт. При этом следует учесть, что для надежного функционирования аппаратуры коэффициент нагрузки k обычно выбирают не более 0,3 (k = Р_ДОП/ Р_НОМ) .

Предельное рабочее напряжение U_ПР. Максимально допустимое напря-жение, приложенное к выводам резистора, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ не вызывает превышения норм ТУ на электрические параметры, называют предельным рабочим напря-жением. Эта величина обычно задается для нормальных условий эксплуата-ции и зависит от длины резистора, шага спиральной нарезки, температуры и давления окружающей среды. Чем выше температура и ниже атмосферное давление, тем вероятнее тепловой или электрический пробой резистора.

Температурный коэффициент сопротивления (ТКС). Это параметр характеризует относительное изменение сопротивления резистора при изме-нении его температуры на 1°С и выражается в 1/°С.

Значения ТКС для группы резисторов С1 не превышают -(5÷20)·10⁴ 1/°С, для группы С2 – ±(7 ÷16)·10⁴ 1/°С, для группы С3 – ±(10 ÷25)·10⁴ 1/°С, для группы С4 – (-20 ÷ +25)·10⁴ 1/°С и для группы С5 – (-5 ÷ +10)·10⁴ 1/°С, в том числе для прецизионных ±(0,15 ÷ 1,5)·10⁴ 1/°С. Для большинства групп резисторов эта зависимость является линейной. Значение и знак ТКС определяются в основном температурны м коэффициентом удельного сопро- тивления (ТКρ) материала токопроводящего слоя.

Шумы. При приложении к резисторам напряжения в них наблюдается шум, представляющий собой переменную составляющую, наложенную на постоянный уровень напряжения резистора. Шум создает помехи для прохождения сигнала и ограничивает в частности, чувствительность радио-приемных трактов РЭА. Особенно вредны шумы резисторов, используемых во входных цепях радиоприемников, так как они усиливаются вместе с при-нимаемым полезным сигналом.

Шумы резисторов подразделяются на тепловые и токовые. Тепловые шумы возникают под действие хаотического движения электронов в токо-проводящем слое и возрастают при увеличении температуры. Токовые шумы возникают в резисторах с зернистой структурой – углеродистых, металли-зированных и композиционных.

Частотные свойства резисторов. Реальный резистор кроме собствен-ного номинала имеет также паразитные параметры. На рисунке 7.1 показана эквивалентная модель реального резистора с сосредоточенным импедансом. Здесь R – номинальное сопротивление в омах, L_S – паразитная последо-вательная индуктивность в генри, C_P – паразитная параллельная ёмкость в фарадах. Паразитные составляющие появляюются из-за наличия выводов резистора и особенностей его конструкции.

Рисунок 7.1

На частоте f импеданс резистора описывается выражением

Z = [(R +j2π f L_S) ^{— 1} + j2π f C_P ] ^{– 1}

На рисунке 7.2 показаны зависимости импеданса идеальных компонен-тов от частоты. На рисунке 7.3 показаны типичные кривые зависимости им-педанса реальных резисторов от частоты. Семейство кривых имеет две осо-

Рисунок 7.2 Рисунок 7.3

бенности: импеданс высокоомных резисторов вначале не зависит от частоты, а затем уменьшается, в то время как импеданс низкоомных резисторов внача-ле не зависит от частоты, а затем резко возрастает, образуя пик, и падает.

Задаваясь различными значениями R, L_S и C_P, можно обнаружить, что R_С =1,55(L_S /C_P) ^{1/ 2} является наименьшим сопротивлением, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ не приво-дит к появлению пика на кривой импеданса. По этой причине данный параметр называ-ется критическим сопротивлением. Значение частоты f_C =1/[2π(L_SC_P)]^{1/ 2},при которой начинается спад импеданса принято называть критической частотой В таблице 7.1 приведены значения паразитных параметров резисторов различных типов.

Для работы в высокочастотной области наиболее приемлимыми резис-торами являются резисторы с поверхностным монтажем, а также объемные.

Паразитные параметры реальных резисторов Таблица 7.1

Тип резистора	L_S, нГн	C_P, пФ	f_C, мГц
Металлический объемный	3 – 100	0,1 – 1,0	500 – 3 000
Композиционный	5 – 30	0,1 – 1,5	750 – 2 000
Углеродистый	15 – 700	0,1 – 0,8	300 – 1 500
Металлопленочный	15 – 700	0,1 – 0,8	300 – 1 500
С поверхностным монтажем	0,2 – 3	0,01 – 0,08	500 – 4 000
Проволочный	47 – 25 000	2 – 14	8 – 200
Проволочный безиндукционный	2 – 600	0,1 – 5	90 – 1 500

Классификация резисторов — Основные сведения — Лудим, паяем — Каталог статей

Классификация, основные параметры, обозначения и маркировка резисторов

Резистор (англ. resistor, от лат. resisto — сопротивляюсь) является одним из самых распространенных радиоэлементов. Резисторы составляют до 35 % общего количества элементов в схемах современной радиоэлектронной аппаратуры. Они используются в качестве нагрузочных и токоограничительных элементов, добавочных сопротивлений и шунтов, делителей напряжения. Резисторы обеспечивают режимы работы усилительных и генераторных приборов и позволяют погасить излишек питающего напряжения. Различные типы резисторов приведены на рис. 2.1.

Классификация резисторов

В зависимости от назначения различают постоянные и переменные резисторы (рис. 2.2).

Наибольшее распространение имеют постоянные резисторы общего назначения, которые используются практически во всех видах радиоаппаратуры и блоках питания. Номинальные значения таких резисторов находятся в пределах от 1 Ом до 10 МОм, а номинальные мощности составляют 0,125… 100 Вт. Класс точности резисторов общего назначения составляет 2, 5, 10 или 20% номинала.

Кроме того, применяются постоянные резисторы специального назначения. К ним относятся, например, прецизионные (особо точные) резисторы, которые используются в основном в измерительных приборах в качестве шунтов. Допуск этих резисторов составляет от ±0,001 до 1 %. Они отличаются высокой стабильностью.

Высокочастотные резисторы также являются резисторами специального назначения. Они отличаются низкой собственной индуктивностью и предназначены для работы в высокочастотных узлах. Кроме того, имеются и другие виды постоянных резисторов.

Переменные резисторы подразделяются на подстроечные и регулировочные. Подстроечные резисторы впаиваются в схему, и при наладке их сопротивление подстраивается с помощью регулятора. На лицевую панель радиоаппаратуры регуляторы подстроечных резисторов не выводятся. Износоустойчивость подстроечных резисторов составляет до 1000 циклов.

Регуляторы регулировочных резисторов выводятся на лицевую панель. Они служат для регулировки параметров в процессе эксплуатации. Такие резисторы обеспечивают до 5000 циклов перестройки.

По виду зависимости номинального сопротивления регулировочного резистора от смещения его подвижной системы различают резисторы с пропорциональным и непропорциональным (нелинейным) законами регулирования сопротивления.

Резисторы классифицируются также по материалу резистивного элемента (рис. 2.3).

Основные параметры резисторов

1. Номинальная мощность рассеяния Р_тм — мощность, которую резистор может рассеивать при непрерывной нагрузке, номинальных давлении и температуре. В радиоэлектронной аппаратуре чаще всего используются непроволочные резисторы с номинальными мощностями 0,125; 0,25; 0,5; 1 и 2 Вт. Мощность резистора определяется по формуле Р = U²/R, где U — напряжение на резисторе, В; R — сопротивление резистора, Ом. JP_mu.

3. Температурный коэффициент сопротивления (ТКС) характеризует относительное изменение сопротивления при изменении температуры на 1 °С. Если сопротивление резистора при повышении температуры возрастает, а при понижении уменьшается, то ТКС положительный, если же с повышением (уменьшением) температуры сопротивление снижается (увеличивается) — ТКС отрицательный. Температурный коэффициент сопротивления непроволочных резисторов составляет 0,03…0,1 1/°С, а резисторов повышенной точности — на порядок меньше.

4. Уровень шумов резистора, который оценивается по величине их переменной ЭДС, возникающей на его зажимах и отнесенной к 1 В приложенного к резистору напряжения постоянного тока.

5. Номинальное сопротивление — это электрическое сопротивление, обозначенное на корпусе резистора и являющееся исходным для определения его допустимых отклонений. Резисторы выпускаются с таким значением номинального сопротивления, чтобы вместе с допуском оно было приблизительно равно значению сопротивления следующего номинала минус его допуск. Установлены следующие диапазоны номинальных сопротивлений: для постоянных резисторов — от долей ома до единиц тераом; для переменных проволочных — от 0,47 Ом до 1 МОм; для переменных непроволочных — от 1 Ом до 10 МОм. Иногда допускается отклонение от указанных пределов.

Численные значения номинальных сопротивлений резисторов, выпускаемых отечественной промышленностью, стандартизованы (ГОСТ 2825-67).

Разница между номинальным и действительным значениями (из-за погрешностей изготовления) сопротивления, отнесенная к номинальному значению, характеризует допускаемое отклонение (допуск) от номинального сопротивления (в %). Допуски также стандартизованы и согласно ГОСТ 9667—74 имеют следующие значения: ±0,001, ±0,002, ±0,005, ±0,01, ±0,02, ±0,05, ±0,1, ±0,25, ±0,5, ±1, ±2, ±5, ±10, ±20 и ±30. Допуски указывают максимальное и минимальное значения номинального сопротивления.

Фактические значения сопротивлений могут отличаться от номинальных на величину стандартных допусков. Допуски указываются в процентах (от ±0,001 до ±30).

Допустимые отклонения сопротивления (% от номинального значения) также обозначают буквами (табл. 2.1).

Таблица 2.1

Обозначение	Ж	У	Д	Р	Л	И	С	В
Допустимое отклонение, %	+0,1	±0,2	±0,5	±1	±2	±5	±10	±20

Обозначение резисторов на электрических схемах

Обозначение резисторов производится в соответствии с ГОСТом. Условное обозначение резисторов на электрических схемах в зависимости от их типа приводится в табл. 2.2.

Таблица 2.2

Обозначение резисторов на электрических схемах

Резисторы с сопротивлением от 1 до 1000 Ом обозначаются на схемах целыми числами без указания единицы измерения (например, R330 означает, что резистор R имеет сопротивление 330 Ом).

Сопротивление, составляющее долю или число с долями ома, обозначается с указанием единицы измерения (например, 0,33 Ом или 3,3 Ом).

Резисторы с сопротивлением от 1 до 910 кОм обозначаются числом килоом с прибавление буквы К (например, R910К).

Резисторы с сопротивлением от 1 МОм и выше обозначаются без указания единицы измерения. Кроме того, если сопротивление равно целому числу, то после его численного значения ставятся запятая и нуль (например, сопротивление 1 МОм обозначается 1,0).

Материал для ознакомления взят из учебника «Радиоэлектронная аппаратура и приборы. Монтаж и регулировка». Автор: Ярочкина Г.В.

Приобрести учебник можно здесь.

Характеристики резисторов, параметры и маркировка

Резисторы являются наиболее распространенными элементами радиоэлектронной аппаратуры. І2 Ом.

Различают следующие виды резисторов: постоянные и переменные. Переменные еще делят на регулировочные и подстроечные. У постоянных резисторов сопротивление нельзя изменять в процессе эксплуатации. Резисторы, с помощью которых осуществляют различные регулировки в радиоэлектронной аппаратуре изменением их сопротивления, называют переменными резисторами или потенциометрами. Резисторы, сопротивление которых изменяют только в процессе налаживания (настройки) радиоэлектронного устройства, называют подстроечными.

Основные параметры резисторов

Резисторы характеризуются такими основными параметрами: номинальным значением сопротивления, допустимым отклонением сопротивления от номинального значения, номинальной (допустимой) мощностью рассеяния, максимальным рабочим напряжением, температурным коэффициентом сопротивления, собственными шумами и коэффициентом напряжения.

Номинальное значение сопротивления R обычно обозначено на корпусе резистора. Действительное значение сопротивления резистора может отличаться от номинального в пределах допустимого отклонения (допуска, определяемого в процентах по отношению к номинальному сопротивлению).

Маркировка резисторов

На корпусе резистора, как правило, наносится краской его тип, номинальная мощность, номинальное сопротивление, допуск и дата изготовления. Для маркировки малогабаритных резисторов используют бук-венно-цифровой код. Код состоит из цифр, обозначающих номинальное сопротивление, буквы, обозначающей единицу измерения, и буквы, указывающей допустимое отклонение сопротивления. Примеры наносимого на корпус резистора буквенного кода единиц измерения номинального сопротивления старого и нового стандартов приведены в табл. 1.1.

Если номинальное сопротивление выражается целым числом, то буквенный код ставится после этого числа. Если же номинальное сопротивление представляет собой десятичную дробь, то буква ставится- вместо запятой, разделяя целую и дробную части. В случае, когда десятичная дробь меньше единицы, целая часть (ноль) исключается.

При маркировке резисторов код допуска ставится после кодированного обозначения номинального сопротивления. Буквенные коды допусков приведены в табл. 1.2. Например, обозначение 4К7В (или 4К7М) соответствует номинальному сопротивлению 4,7 кОм с допустимым отклонением 20%. В табл. 1.1 и 1.2 приведены буквенные коды, соответствующие как старым, так и новым стандартам, так как в настоящее время встречаются оба варианта. Номинальная мощность на малогабаритных резисторах не указывается, а определяется по размерам корпуса.

Таблица 1.1 Обозначение номинальной величины сопротивления на корпусах резисторов

Полное обозначение			Сокращенное обозначение на корпусе
Обозначение		Примеры обозначения	Обозначение единиц измерения		Примеры обозначения
единиц измерении		Примеры обозначения	Старое	Новое	Старое	Новое
Ом	Омы	13 Ом 470 0м	R	Е	13R 470R (К47)	13Е 470Е (К47)
кОм	килоОмы	1 кОм 5,6 кОм 27 кОм 100 кОм	К	К	1К0 5К6 27K 100К(М10)	1К0 5К6 27K 100К(М10)
МОм	мегаОмы	470 МОм 4,7 МОм 47 МОм	М	М	М47 4М7 47 М	М47 4М7 47М

Таблица 1. 2 Буквенные коды допусков сопротивлений, наносимых на корпуса резисторов

Допуск, %		±0,1	±0,2	±0,25	±0,5	±1	±2	±5	±10	±20	±30
Обозначение	старое	ж	У	–	Д	Р	Л	И	С	В	Ф
Обозначение	новое	в	–	С	D	F	G	J	К	М	N

Цветовой код маркировки резисторов

Тип маркировки, при котором на корпус резистора наносится краска в виде цветных колец или точек называют цветовым кодом (см. на рис. 1.1). Каждому цвету соответствует определенное цифровое значение. Цветовая маркировка на резисторах сдвинута к одному из выводов и читается слева направо. Если маркировку нельзя разместить у одного, из выводов, то первый знак делается полосой шириной в два раза больше, чем остальные.

На резисторы с малой величиной допуска (0,1…10%), маркировка производится пятью цветовыми кольцами. Первые три кольца соответствуют численной величине сопротивления в омах, четвертое кольцо ерть множитель, а пятое кольцо — допуск (рис. 1.1). Резисторы с величиной допуска 20% маркируются четырьмя цветными кольцами и на них величина допуска не наносится. Первые три кольца — численная величина сопротивления в омах, а четвертое кольцо — множитель. Иногда резисторы с допуском 20% маркируют тремя цветными кольцами. В этом случае первые два кольца — численная величина сопротивления в омах, а третье кольцо — множитель. Незначащий ноль в третьем разряде не маркируется.

В связи с тем, что на рынке радиоаппаратуры значительное место занимают зарубежные изделия, заметим, что резисторы зарубежных фирм маркируются как цифровым, так и цветовым кодом. При цифровой маркировке первые две цифры обозначают численную величину номинала резистора в омах, а оставшиеся представляют число нулей. Например: 150 — 15 Ом; 181 — 180 Ом; 132 — 1,3 кОм; 113—11 кОм. Цветовая маркировка состоит обычно из четырех цветовых колец. Номинал сопротивления представляет первые три кольца, двух цифр и множителя. Четвертое кольцо содержит информацию о допустимом отклонении сопротивления от номинального значения в процентах. Определение номиналов зарубежных резисторов по цветовому коду такое же, как и для отечественных. Таблицы цветовых кодов отечественных и зарубежных резисторов совпадают.

Многие фирмы, помимо традиционной маркировки, используют свою внутрифирменную цветовую и кодовую маркировки. Например, встречается маркировка SMD-резисторов, когда вместо цифры 8 ставится двоеточие. Так, маркировка 1:23 означает 182 кОм, a 80R6 — 80,6 Ом.

Цвет колец или точек	Номинальное сопротивление, Ом			Множитель	Допуск, %	ТКС, %/ГС
Цвет колец или точек	1-я цифра	2-я цифра	З-я цифра	4-я цифра	5-я цифра	п
Серебристый	–	–	–	0601	±10	–
Золотистый	–	–	–	061	±5	–
Черный	–	0	–	1	–	–
Коричневый	1	1	1	10	±1	100
Красный	2	2	2	10^2	±2	50
Оранжевый	3	3	3	10^3	–	15
Желтый	4	4	4	10^4	–	25
Зеленый	5	5	5	10^5	±0,5	–
Синий	6	6	6	10^6	±0,25	10
Фиолетовый	7	7	7	10^7	±0,1	5
Серый	8	8	8	10^8	±0,05	–
Белый	9	9	9	10^9	–	1

Рис. 1.1. Цветовая маркировка отечественных и зарубежных резисторов в виде колец или точек, в зависимости от допуска и ТКЕ

Литература: В.М. Пестриков. Энциклопедия радиолюбителя.

Резисторы

Резистор (или сопротивление) — пассивный элемент электрической цепи. Он может обладать конкретным значением сопротивления или переменным. Резисторы используются практически во всех электронных и электрических устройствах. В электрических цепях резисторы используют в разных целях:

Для преобразования силы тока в напряжение
Для преобразования напряжения в силу тока
Для ограничения тока
Для поглощения эл. энергии

Их основные технические параметры — номинальное сопротивление (номинал) в Омах, максимальная рассеиваемая мощность, максимальное рабочее напряжение и класс точности. Есть и другие параметры, такие как температурный коэффициент, термостойкость, влагоустойчивость и другие. Так же имеются паразитные параметры — емкость и индуктивность. Эти параметры важно учитывать при разработке устройств, предназначенных для работы в сложных условиях или требующих высокой точности, но можно опустить при небольших самоделках на Arduino.

Обозначение резисторов

В мире есть несколько общепринятых условных графических обозначений резисторов на схемах. В США рисунок резистора похож на зигзаг, а в России и Европе он выглядит как прямоугольник.

Пример рисунка резисторов в России и Европе (а), и в США (б)

В России существует ГОСТ 2.728-74, в соответствии с которым постоянные резисторы на схемах должны обозначаться так:

Обозначения постоянных резисторов по ГОСТ 2.728-74

По тому же ГОСТу нелинейные, переменные и подстроечные резисторы должны обозначаться так:

Обозначение переменных резисторов по ГОСТ 2.728-74

Маркировка резисторов

Постоянные резисторы обычно имеют очень небольшие размеры. Есть и крупные резисторы, но они используются для более специфических задач, так как они способны выдерживать большие токи, напряжения и температуры.

Резистор большой мощности

Для удобства обозначения основных параметров мелких постоянных резисторов используется цветовая маркировка. На корпус резистора наносятся несколько цветных полос, цвета которых имеют свое значение. Для расшифровки используется либо таблица постоянных резисторов либо онлайн калькуляторы цветовой маркировки.

Цветовая маркировка резисторов

Виды резисторов

Классификаций резисторов очень много:

По области применения:
- Высокоомные (обладающие сопротивление более 10 МОм)
- Высокочастотные (с уменьшенной паразитарной индуктивностью и емкостью)
- Высоковольтные (способные пропускать через себя тысячи вольт)
- Прецизионные (повышенной точности с допуском менее 1%)
По способности изменять сопротивление
- Переменные подстроечные
- Постоянные
- Переменные регулировочные
По влагозащищенности
- Обычные незащищенные
- Покрытые лаком
- Залитые компаундом
- Впрессованные в пластмассу
- Вакуумные
По способу монтажа
- Для навесного монтажа
- Для монтажа на печатных платах
- Для микромодулей и микросхем
По виду ВАХ (вольт-амперной характеристики)
- Линейные
- Нелинейные (фоторезисторы, терморезисторы, варисторы и другие)
В зависимости от используемых проводящих элементов
- Проволочные
- Непроволочные
По виду используемых материалов
- Углеродистые
- Металлопленочные
- Интегральные
- Проволочные

Далее рассмотрим несколько видов резисторов такие как постоянные, переменные и некоторые нелинейные резисторы.

Постоянный резистор

Постоянный резистор — это тот резистор, характеристики которого предопределены и не изменяются. Иначе говоря это элемент электрической цепи с фиксированным сопротивлением, предельным напряжением, классом точности. Такие резисторы изображены на картинках выше.

Расчет постоянного резистора для светодиода

Постоянные резисторы мы использовали во многих проектах. Например в проекте с подключением светодиода к Ардуино. Выход ардуино имеет напряжение 5 вольт и способен подать ток гораздо выше допустимого для светодиода. Так же необходимо учитывать, что сопротивление светодиода и без того низкое, так еще и падает во время работы.

Используя закон Ома мы можем увидеть, что сила тока будет расти при падении сопротивления и при одинаковом напряжении. Это значит что светодиод требующий 20 мА для работы, будет пропускать через себя более сильный ток и попросту сгорит. Тут то нам и поможет обычный постоянный резистор.

Что бы вычислить необходимый номинал резистора нам необходимо знать характеристики источника питания и характеристики светодиода. Источником питания для нашего светодиода выступает плата Arduino Uno. А характеристики светодиода можно посмотреть в его техническом описании, или спросить у продавца. Обычно это ток 20 мА и падение напряжения 2 В.

Vps — напряжение источника питания (5 Вольт)
Vdf — падение напряжения на светодиоде (2 Вольта)
If — номинальный ток светодиода (20 миллиампер или 0.02 Ампера)

Теперь подставим наши данные в формулу закона Ома для расчета сопротивления. Если кто забыл то напомню: R = U / I (сопротивление равно напряжению деленному на силу тока). Подставляем наши данные: R = (Vps — Vdf) / If = (5В — 2В) / 0.02А = 150 Ом

Теперь мы просто берем резистор на 150 Ом и ставим его перед или после светодиода (без разницы).

Подключение светодиода к Arduino

Переменный резистор

Переменный резистор — это электротехническое устройство, используемое для регулирования параметров электрической цепи (напряжение, сила тока) за счет заданного изменения сопротивления.

У переменного резистора есть множество названий и подвидов: реостат, потенциометр, переменное сопротивление, подстроечный резистор, регулировочный резистор. Попробуем разобраться в чем отличия. Переменное сопротивление, переменный резистор и реостат — это всё названия одного класса резисторов. «Потенциометр» — это жаргонное название переменного резистора, подключенного как делитель напряжения (о резисторных сборках и делителях напряжения мы расскажем в отдельной статье).

Реостат, потенциометр, переменный резистор, переменное сопротивление

Регулировочный резистор — переменный резистор, предназначенный для многократной регулировки параметров электрической цепи.
Подстроечный резистор — это тоже переменный резистор, который используется для подстройки параметров электрической цепи, у которого число перемещений подвижной системы значительно меньше, чем у регулировочного резистора.

Подстроечные резисторы в разных исполнениях

Нелинейные резисторы

Нелинейные резисторы — это резисторы сопротивление которых изменяется в зависимости от внешних факторов. Внешними факторами могут быть: температура, количество света, магнитное поле, напряжение в электрической цепи и другие. Вот некоторые примеры нелинейных резисторов, подробнее о которых вы сможете почитать по ссылкам в википедии:

терморезисторы — сопротивление меняется в зависимости от температуры;
варисторы — сопротивление меняется в зависимости от приложенного напряжения;
фоторезисторы — сопротивление меняется в зависимости от освещённости;
тензорезисторы — сопротивление меняется в зависимости от деформации резистора;
магниторезисторы — сопротивление меняется в зависимости от величины магнитного поля.

Не путайте такие резисторы с датчиками, они не показывают реальные величины, воздействующих на них сил. Изменяется лишь сопротивление. Можно откалибровать данные и привязать значение сопротивления, например терморезистора, к определенной температуре, но это не лучший вариант.

На сегодня это всё. В отдельной статье мы поговорим о соединении резисторов в разных комбинациях, таких как делители напряжения, подключение резисторов последовательно и параллельно.

Классификация и основные параметры резисторов

РЕЗИСТОРЫ

Классификация, основные параметры, обозначения и маркировка

Резисторы

Постоянные

Переменные

Подстроечные

Регулировочные

Общего назначения

Специального назначения

С линейной функциональной характеристикой

С нелинейной функциональной характеристикой

Преци-зионные

Высоко-мегаомные

Высокочастотные

Высоковольтные

Рисунок 1 –Классификация резисторов по назначению

Резисторы

Проволочные

Металлофольговые

Тонкослойные

Композиционные

Пленочные с органическим диэлектриком

Пленочные с неорганическим диэлектриком

Металло-окисные

Углеро-дистые

Высокочастотные

Непроволочные

Металли-зированные

Металло-диэлектрические

Объемные

Рисунок 2 – Классификация резисторов по материалу

Обозначение резисторов на электрических схемах

Тип

Обозначение

Тип

Обозначение

Резистор постоянный с номинальной мощностью рассеяния:

Резистор постоянный

без указания номинальной мощности

0,05 Вт

0,125 Вт

Резистор переменный

0,25 Вт

0,5 Вт

1 Вт

Резистор подстроечный

2 Вт

5 Вт

Embedded Adventures — Учебные пособия — Резисторы

Резисторы
вероятно, наиболее широко используемый компонент в электронных схемах. Резисторы
являются одним из трех основных «пассивных устройств», остальные
это конденсаторы и катушки индуктивности.

В качестве
разность потенциалов приложена между двумя выводами резистора,
ток будет течь пропорционально напряжению.

Резистор изготовлен из
материал, который ослабит ток, препятствуя прохождению
электронов при прохождении через него.Атомная структура такова, что более
будут происходить столкновения электронов (по сравнению с проводником, где происходит меньше столкновений), в результате чего
в рассеивании тепла. Это свойство позволяет некоторым типам резисторов
использоваться в качестве нагревательных элементов в электронагревателе.

Резисторы
можно разделить на постоянные и переменные. Фиксированный тип является наиболее
общий, и предназначен для фиксированного значения сопротивления, которое никогда не требуется
быть скорректированы. Тип переменной имеет третье соединение с элементом ползунка.
между двумя концевыми клеммами, чтобы его сопротивление можно было легко отрегулировать. Этот
статья будет посвящена только фиксированному типу, с его различными типами, конфигурациями,
и использует.

Резисторы
являются компонентами, которые подчиняются закону Ома, I=V/R, что означает, что ток (I) равен
пропорциональна приложенному напряжению (В) и зависит от значения сопротивления
(Р). Это основное уравнение можно изменить для расчета V или R по отдельности.
если известны два других значения. Сопротивление предназначено для фиксированного
стоимость и определяется свойствами используемого материала.

двумя основными параметрами, связанными с резисторами, являются их полное сопротивление в
ом (Ом), а также их безопасная рассеиваемая мощность
мощность в ваттах (Вт). Иногда в качестве третьего параметра указывается допуск.

Другое
параметры также учитываются при проектировании схем, и к ним относятся температурный коэффициент, коэффициент напряжения,
Шум, частотная характеристика, мощность, а также номинальная температура, физический размер и надежность. Их значение в цепи зависит от
применение, так как некоторым требуется более высокая номинальная мощность, более высокие токи, более
стабильность и др.Технический паспорт производителя или поставщика компонентов должен
предоставить необходимую информацию.

максимальная рассеиваемая мощность является вторым по важности параметром после
значение сопротивления. Этот рейтинг определяет мощность, которую можно безопасно
рассеивается в виде тепла. Это тепло приводит к повышению температуры, что
может изменить сопротивление или повредить устройство, если оно слишком высокое. Базовый
уравнение для расчета мощности: P =
В х И.Это уравнение можно комбинировать с законом Ома для расчета мощности из
значение сопротивления вместе с напряжением или током: P = V2 / R или P = I2 / R. Большинство инженеров
спроектировать работу своей схемы так, чтобы мощность (P) была значительно ниже
максимальная рассеиваемая мощность.

Стандартная практика гласит, что максимальное
фактическое рассеивание никогда не должно превышать примерно 60% от номинального значения
определенный тип резистора, что повышает надежность.

Идеал
резисторы должны действовать как чистые резисторы, без характеристик других
типы пассивных компонентов, индуктивность и емкость.В цепях постоянного тока
характеристики резистора практически идеальны, но в цепях переменного тока,
особенно на более высоких частотах, резисторы также имеют характеристики
емкость и/или индуктивность.

Из-за этого добавлен компонент
добавляется к сопротивлению на более высоких частотах, которые вызывают фазовый сдвиг, и это
называется реактивным сопротивлением. График частотной характеристики должен указывать частоту
где это реактивное сопротивление начинает становиться значительным.

структура резистора и его конструкция будут определять количество
паразитная индуктивность.Поверхностные резисторы, как правило, имеют наименьшую индуктивность.
в то время как проволочный тип имеет самый большой размер из-за конструкции катушки. Все
резисторы обладают конечной шунтирующей емкостью на своем выводе, что также
добавляет реактивную составляющую к сопротивлению на более высоких частотах, но это может
обычно контролируются технологиями изготовления.

Схема цветового кодирования

Для
более крупные резисторы, такие как резисторы с проволочной обмоткой, значение сопротивления печатается
на него обычным способом.Схема цветового кодирования используется для меньших
Резисторы, которые обычно используются. Как детали расположены в цепи, напечатаны
в некоторых случаях было бы трудно читать цифры, поэтому схема цветового кодирования
обеспечивает лучшую читаемость.

А
схема полос используется для цветового кода, и их может быть три, четыре или
даже пять колец или полос на резисторе. В приведенной ниже таблице поясняется значение
первые четыре полосы. Первые две обозначают значащие цифры в
ценность.Третья полоса является множителем и представляет собой степень числа десять, к которой
значащие цифры должны быть умножены. Например, резистор с коричневым,
красная и оранжевая полосы будут иметь значение 12 кОм.

Если
есть четвертое кольцо, если оно покажет, насколько точен резистор, и
уровень толерантности в процентах. Большинство резисторов в наши дни либо 2%, либо
5% от заявленной стоимости. Пятое кольцо, опять же, если оно присутствует, указывает
температурный коэффициент. Температурный коэффициент указывается в ppm/C (частей
на миллион на градус С), а это очень важный параметр для некоторых
критические приложения.

на более новых резисторах для поверхностного монтажа иногда будут напечатаны значения.
Обычно они обозначаются только двумя значащими цифрами и
множитель. Эти компоненты слишком малы, чтобы печатать на них больше.


Цвет	Диапазон 1 1-я цифра	Диапазон 2 2-я цифра	Множитель диапазона 3	Диапазон 4 Допуск
Черный	0	0	1
Коричневый	1	1	10	1%
Красный	2	2	100	2%
Оранжевый	3	3	1 К
Желтый	4	4	10 К
Зеленый	5	5	100 К
Синий	6	6	1 М
Фиолетовый	7	7	10 М
серый	8	8	100 М
Белый	9	9	1000 М
Золото				5%
Серебро				10%
Нет				20%

Типы постоянных резисторов

Там
множество различных типов фиксированных
Доступны резисторы от очень маленькой микросхемы для поверхностного монтажа
резисторы до больших мощностных резисторов с проволочной обмоткой

Состав углерода

Это
когда-то этот тип резистора был наиболее распространенным доступным типом, но сейчас он используется редко.
поскольку их обогнали резисторы из оксида металла или углеродной пленки.Этот
Резистор в настоящее время считается слишком большим для большинства приложений, а также имеет
большой отрицательный температурный коэффициент. Значения сопротивления часто
измениться из-за нагрева или старения.

резистор формируется путем смешивания углеродных гранул с непроводящим материалом для
получить конкретное значение резистора. Добавляется смола и образуется смесь.
в длинный цилиндр и нарезать по размеру. Гранулированная природа углерода вызвала
высокий уровень шума, создаваемый при протекании через него тока.У них есть
одно преимущество, однако, в том, что у них нет проблем с индуктивностью, характерных для
оксидно-металлические или углеродные пленочные резисторы. Они хорошо работают на частотах до нескольких
Мегагерц (МГц). Они до сих пор используются в таких приложениях, как источники питания.
из-за их надежности.

Углеродная пленка

Это
Тип резистора в настоящее время не используется так часто, потому что они имеют более высокую
уровни индуктивности и более высокий температурный коэффициент. Этот тип резистора
образуется путем наклеивания пленки углеводорода на керамический сердечник и резистор
значение регулируется путем вырезания спирали в углеродной пленке. Углеродная пленка
защищены конформным эпоксидным покрытием или керамической трубкой. Результирующий
резистор действует как катушка провода, на которую может воздействовать радиочастота
сигналы и шум. Углеродная пленка защищена конформной эпоксидной смолой
покрытие или керамическая трубка.

Оксид металла

Это
тип резистора сконструирован так же, как резистор из углеродной пленки,
за исключением того, что вместо углеродной пленки используется пленка из оксида металла
наносится на керамический стержень.Сопротивление регулируется здесь также путем разрезания
винтовая роща в фильме. Затем пленка защищена конформной эпоксидной смолой.
покрытие. Металлооксидные резисторы имеют температурный коэффициент намного меньше, чем
резисторы на углеродной основе, что составляет около + или — 15 частей на миллион на градус Цельсия.
Они также демонстрируют гораздо более низкий уровень шума, чем углеродные резисторы.
Доступны лучшие допуски до 1%, стандартными являются 2% или 5%. Ниже
допуски можно заказать вместе с пользовательскими значениями.Металлооксидные резисторы имеют
стали наиболее широко используемой формой резистора в настоящее время.

Проволочная обмотка

Это
тип резистора в основном используется в приложениях с более высокой мощностью, обычно более 5
Вт, так как они могут выдерживать более высокие температуры. Почти все высокоточные
В приборах используются резисторы с проволочной обмоткой из-за высокой стабильности проволоки в качестве
материала сопротивления. Проволочные резисторы изготавливаются по сопротивлению обмотки
проволока (проволока, изготовленная из металла с более высоким сопротивлением, чем обычно) вокруг формы.Затем резистор обычно покрывают эмалью. Более дорогие сорта
наматываются на керамический каркас и могут быть покрыты стекловидным или силиконовым покрытием.
эмаль. Иногда наматываемый элемент помещают внутрь керамического или металлического
пакет, способствующий отводу тепла. Наряду с их более высокой силой
рейтинг, этот тип резистора имеет относительно низкий уровень температуры
коэффициент. Резисторы с проволочной обмоткой легко узнать по их большому размеру и
иногда по видимости катушки.Проволочные резисторы печально известны тем, что
обладают индуктивными свойствами из-за конструкции катушки, поэтому они могут
хорошо работают до нескольких кГц.

Тонкопленочные и толстопленочные резисторы

Это
это тип резистора, который используется в популярных резисторах для поверхностного монтажа. Этот
тип формируется методом вакуумного напыления, который используется для размещения
резистивный материал на изолирующую подложку. Этот тип резистора
обычно используется для изготовления печатных плат.Пленочный резистор обеспечивает
стабильное и точное сопротивление. Толстые пленки делаются так же, как и тонкие;
за исключением того, что у них также есть некоторые дополнительные соединения, такие как стекло, а также экран
жидкость для печати. Пленочные резисторы могут действовать как идеальные резисторы в диапазоне
до сотен МГц. Хотя есть определенный тип пленочного резистора
со спиральной конструкцией, которая хороша только до нескольких МГц, потому что она имеет тенденцию
действовать как индуктор.

Рассеивающие резисторы

Рассеянный
резисторы изготавливаются с использованием тех же технологий, что и для производства
транзисторы на интегральной схеме.Диффузная база, эмиттер или эпитаксиальный
слой формируется в виде стержня с контактами на концах. Сопротивление
зависит от длины и сечения области резистора и примеси
уровень допинга.

Параметры резистора

Изучив этот раздел, вы сможете:
• Опишите важные параметры резисторов

Температурный коэффициент.
Частотная характеристика.
Рассеиваемая мощность.
Снижение мощности.
Максимальная температура.
Максимальное напряжение.
Символы безопасности.

Не только Ом

При рассмотрении резисторов важно учитывать не только сопротивление. Как и любой другой компонент, здесь необходимо учитывать ряд важных моментов.Вот несколько основных параметров. Для получения полной информации о любом резисторе (или фактически о любом другом компоненте) вам следует искать надежный источник информации, что в идеале означает загрузку паспорта производителя для любого конкретного компонента. они широко доступны практически для любого компонента, указанного на веб-сайте любого производителя или поставщика компонентов.

Температурный коэффициент

Значение резистора зависит от длины, площади поперечного сечения и удельного сопротивления резистивного материала, из которого он изготовлен.Однако указанное значение резистора на самом деле дается как «Столько-то омов при определенной температуре». Это связано с тем, что температура резистора также влияет на его значение.

Изменение сопротивления из-за изменения температуры обычно довольно мало в определенном диапазоне температур. Это связано с тем, что производитель выбрал материал, удельное сопротивление которого не сильно зависит от температуры. То есть материал (а значит и резистор) имеет низкий ТЕМПЕРАТУРНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ.Другими словами, изменение значения на °C незначительно. Это изменение значения обычно указывается в частях на миллион (ppm), поэтому типичный резистор будет иметь в своей спецификации указанный температурный коэффициент, например;

Температурный коэффициент: 50 ppm/°C

Это означает, что изменение значения из-за изменения температуры на 1°C не будет превышать 50 Ом на каждый 1 МОм номинала резистора (или 0,05 Ом на каждый 1 кОм его номинала).

Приведенный выше температурный коэффициент является типичным для металлопленочного резистора.Типы углеродной пленки обычно имеют температурный коэффициент от 200 до 500 ppm/°C

Изменение номинала резистора при изменении температуры не очень зависит от изменений размеров компонента, когда он расширяется или сжимается из-за изменения температуры. Это связано главным образом с изменением удельного сопротивления материала, вызванным активностью атомов, из которых состоит материал.

Частотная характеристика

В идеале резисторы должны работать как чистые резисторы, без каких-либо характеристик других типов компонентов, и когда они используются в цепях постоянного тока, они так и делают.Однако в цепях переменного тока некоторые резисторы могут иметь характеристики, которые делают их непригодными для определенной цели. На высоких частотах некоторые резисторы также имеют характеристики емкости и/или индуктивности. Из-за этого они будут иметь свойство, называемое реактивным сопротивлением, подобное сопротивлению, но зависящее от частоты сигналов переменного тока, проходящих через компонент. Частотная характеристика резистора говорит нам, на каких частотах резистор все еще действует как чистый резистор, без каких-либо значительных эффектов, связанных с этими другими типами частотно-зависимых компонентов. По этой причине этот параметр в основном представляет интерес для людей, работающих с высокочастотными цепями переменного тока, таких как инженеры по радиочастотам (RF).

Резисторы из углеродного состава, хотя и уступают пленочным резисторам в большинстве других аспектов, действуют как чистые резисторы на частотах в диапазоне мегагерц (МГц) (по крайней мере, резисторы с сопротивлением ниже примерно 10 кОм).

Пленочные резисторы со спиральной конструкцией имеют тенденцию проявлять свойства катушек индуктивности (которые в основном представляют собой спирально намотанные катушки проволоки), но обычно это не проблема, пока они не используются на частотах в диапазоне МГц.Пленочные резисторы, не имеющие спиральной дорожки, такие как резисторы для поверхностного монтажа, остаются чисто резистивными до сотен МГц.

Неудивительно, что резисторы с наихудшей частотной характеристикой имеют проволочную обмотку, поскольку их конструкция на самом деле представляет собой катушку из проволоки, как у катушки индуктивности. Поэтому эффекты индуктивности и реактивности необходимо учитывать при использовании проволочных резисторов в любой цепи, работающей на частотах выше нескольких сотен герц (Гц). Резисторы с проволочной обмоткой используются для приложений с большой мощностью и доступны с сопротивлением до нескольких кОм.При более высоких сопротивлениях можно использовать металлопленочные резисторы большой мощности, хотя они не имеют такой высокой номинальной мощности, как некоторые типы с проволочной обмоткой, но имеют гораздо лучшую частотную характеристику.

Рассеиваемая мощность

Это мера мощности, которую резистор может рассеивать, не вызывая его перегрева. Резисторы производятся со стандартной номинальной мощностью, и в основном это доли 1 Вт, а некоторые более крупные углеродные и металлические резисторы доступны в диапазоне от 1 Вт до примерно 5 Вт.Резисторы с проволочной обмоткой обычно доступны с номинальной мощностью до 25 Вт, а производители компонентов изготавливают специальные типы с проволочной обмоткой с гораздо более высокой номинальной мощностью, часто в соответствии со спецификациями заказчика (производителя оборудования).

Снижение мощности

Рис. 2.4.1 Кривая снижения мощности

Типичные максимальные температуры для резисторов из углеродного состава составляют от 100 до 120 °C, а для металлических и оксидных пленок — около 150 °C. Резисторы с проволочной обмоткой могут работать при более высоких температурах, примерно до 300°C.Для мощных резисторов, в качестве альтернативы указанной максимальной температуре, производители часто указывают «кривую снижения номинальной мощности», аналогичную показанной на рис. 2.4.1, которая показывает, как должна быть уменьшена указанная номинальная мощность резистора. (ухудшение характеристик) при различных температурах выше нормального рабочего диапазона.

Максимальная температура

Резисторы

предназначены для работы в определенном диапазоне температур. В пределах этого диапазона такие параметры, как допуск и температурный коэффициент, соответствуют заявленным, но за пределами этого диапазона они не гарантируются.Наиболее вероятным пределом диапазона температур, который будет достигнут в большинстве применений, будет максимум из-за тепла, выделяемого рабочим контуром, в дополнение к любой температуре окружающей среды.

В то время как очень низкие температуры могут возникать в таких цепях, как аэрокосмическое оборудование, высокие температуры могут возникать очень локально почти в любом электрическом оборудовании из-за того, что резистор установлен рядом с каким-либо другим компонентом, выделяющим тепло. Долговременное воздействие высоких рабочих температур на резистор заключается в том, что значение его сопротивления будет постепенно увеличиваться.Это особенно заметно на резисторах с высоким сопротивлением. Когда резисторы используются в ситуациях с большой мощностью, это увеличение сопротивления (R) приведет к увеличению напряжения (V), развиваемого на нем, поскольку V = IR. Поскольку мощность (P), рассеиваемая в виде тепла, зависит от этого напряжения, умноженного на ток (I), который уменьшится из-за увеличения сопротивления. Однако ток, вероятно, не уменьшится пропорционально, потому что другие компоненты в цепи также будут влиять на величину тока, проходящего через резистор.Поскольку (P=VI), мощность, рассеиваемая резистором, увеличивается, а вместе с ним и выделяемое тепло. В конце концов (при отсутствии каких-либо мер безопасности) резистор сгорит и/или повредит другие компоненты в цепи.

Максимальное напряжение

Напряжение, возникающее на резисторе при протекании через него тока, создает электрическую нагрузку на материалы, из которых изготовлен резистор. Если это напряжение превышает допустимый максимум, существует вероятность внезапного пробоя резистора и скачка напряжения.Максимальное напряжение сильно различается между различными типами резисторов: от нескольких вольт для некоторых типов поверхностного монтажа до нескольких тысяч вольт для некоторых специализированных высоковольтных резисторов.

Все вышеперечисленные параметры, а также другие, такие как количество генерируемых случайных электрических помех, возможно, потребуется принять во внимание при выборе резистора для конкретного применения. При выборе резисторов следует обращаться к надежному источнику информации, такому как каталог поставщика или паспорт производителя.

Рис. 2.4.2 Компонент безопасности

Символы.

При обслуживании оборудования рекомендуется, насколько это возможно, использовать сменные компоненты, поставляемые оригинальным производителем. Кроме того, некоторые критические резисторы в любом элементе оборудования могут быть помечены как предохранительный компонент небольшим символом, подобным показанному на рис. 2.4.2. ТОЛЬКО в этих случаях подходит прямая замена производителя. Однако показанная маркировка не является общепринятой, поэтому при обслуживании любого электронного оборудования необходимо уделять пристальное внимание руководствам по обслуживанию конкретного оборудования, с которым работают.

Руководство по выбору резисторов

: типы, характеристики, области применения

Резисторы представляют собой электрические компоненты, препятствующие прохождению постоянного или переменного тока. Они могут использоваться для защиты, эксплуатации или управления цепями. В сочетании с другими компонентами резисторы также можно использовать для придания электрическим волнам формы, соответствующей требованиям разработчика. Резисторы могут иметь фиксированное значение сопротивления, а могут быть переменными или регулируемыми в определенном диапазоне.Как пассивные компоненты, резисторы могут только уменьшать сигналы напряжения или тока, но не могут их увеличивать.

Общие сведения о резисторах

Сопротивление

Сопротивление элемента измеряет его сопротивление электрическому потоку, выраженное в омах (Ом). Каждый материал имеет определенное удельное сопротивление, которое измеряет силу этого сопротивления. Для ровного поперечного сечения элемента сопротивление (R) пропорционально удельному сопротивлению материала (ρ) и длине (L) и обратно пропорционально площади (A).

R = ρ х (L/A)

Этот принцип аналогичен проезжей части или трубе, где заторы (больше ρ) и более длинные пути (больше L) затрудняют поток (увеличивая R), в то время как более широкие участки или участки большого диаметра (больше A) улучшают поток (уменьшая R). Следовательно, конструкция (размер, форма и тип материала) резистора определяет значение его сопротивления.

Цветовое кодирование

Значения сопротивления могут отображаться на элементе с помощью цветных полос, соответствующих стандартной системе цветового кодирования.Для индикации на резисторе размещается от трех до пяти полос. Полосы читаются слева направо (конец к центру). Первая полоса будет близка к нити и не будет изолирована; последняя полоса обычно расположена дальше от остальных. В приведенной ниже таблице приведены обозначения цветового кода:

Таблица цветовой маркировки резисторов

. Графический кредит: sagarapache.blog.com

На большинство резисторов нанесены четыре полосы.При наличии четырех полос:

• Первая полоса представляет первую цифру сопротивления.

• Вторая полоса представляет вторую цифру сопротивления.

• Третья полоса указывает множитель .

• Четвертая полоса указывает допуск .

В качестве примера возьмем приведенный ниже резистор.

Изображение предоставлено: the12volt.ком

Первая полоса (коричневая) и вторая полоса (оранжевая) обозначают число 13. Третья полоса (красная) обозначает множитель 102. Четвертая полоса (серебристая) указывает допуск ±10%. Следовательно, сопротивление:

13 x 102 = 1300 Ом ±10 %

Пятиполосные резисторы читаются так же, как четырехполосные резисторы, за исключением того, что между второй и третьей вставлена дополнительная полоса, которая указывает третью цифру сопротивления.

Три полосы размещены на некоторых уникальных или маломощных резисторах. Они читаются так же, как четырехполосные резисторы, за исключением того, что отсутствие четвертой полосы предполагает допуск ± 20%.

В этом видео дается дополнительное объяснение цветовых кодов резисторов и способов их чтения:

Видео: >electronstructor

Выбор

При выборе резисторов промышленные покупатели должны учитывать тип конфигурации, технические характеристики и физические параметры, такие как конструкция и монтаж.

Конфигурация

Резисторы можно классифицировать по их конфигурации. Типы конфигураций включают одиночные резисторы, массивы микросхем резисторов, сети резистор-конденсатор (RC) и сети резистор-конденсатор-диод (RCD).

• Автономные резисторы — стандартные пассивные резисторы с одним значением сопротивления.

• Наборы резисторных микросхем — наборы из нескольких резисторов, размещенных в одном корпусе.

• Резисторно-конденсаторные (RC) сети — интегральные схемы (ИС), содержащие массивы RC в одном кристалле.

• Резисторно-конденсаторно-диодные (RCD) сети — ИС, содержащие массивы RCD в одном кристалле.

Технические характеристики

Рабочие характеристики, которые следует учитывать при поиске резисторов, включают диапазон сопротивления, допуск, номинальную мощность и температурный коэффициент.

Сопротивление (R) — основная спецификация для резисторных элементов, которая указывает единичное значение сопротивления или диапазон сопротивлений, которые обеспечивает элемент.

Используя закон Ома, напряжение (V) и ток (I) системы можно использовать для определения требуемого значения сопротивления резисторного элемента.

В = ИК

Следовательно:

Р = В / Р

Номинальная мощность — это максимальная мощность, поддерживаемая резистором. Этот рейтинг измеряется в ваттах (Вт), чтобы описать, сколько тепловой энергии резистор может рассеять без перегрева и повреждения. Резисторы могут работать при любом сочетании напряжения и тока, если не превышена номинальная мощность и не превышены ни номинальный ток, ни номинальное напряжение элемента.

Используя закон Джоуля, напряжение (V) и ток (I) системы также можно использовать для определения мощности в системе.

Р = IV

Подставив в уравнение закон Ома, можно определить мощность, используя сопротивление и ток системы.

P = I (ИК) = I ² R

Допуск — это мера точности резистора. Меньший допуск указывает на сопротивление с меньшим возможным отклонением от указанного значения сопротивления.Для кодированных автономных резисторов четвертая полоса цветового кода обычно указывает допуск. Отсутствие полосы допуска обычно указывает на допуск ±20%. Фактическое сопротивление резистора 1 кОм с золотым диапазоном допуска (±5) может быть любым значением между 950 Ом и 1050 Ом.

Температурный коэффициент сопротивления (TCR) измеряет скорость изменения номинального значения сопротивления в зависимости от температуры. TCR для резисторов выражается в частях на миллион (ppm) на градус Цельсия или ppm/C.Термочувствительные резисторы с характеристиками температурного коэффициента, приближающимися к +0,6%°C, все чаще используются производителями в качестве устройств компенсации температуры

Физические параметры

Физические параметры включают конструкцию резисторного элемента и варианты монтажа.

Конструкция описывает способ изготовления резистора и его состав. Обычными типами конструкции резистора являются проволочная обмотка, углеродная композиция, углеродная пленка, керамическая композиция и металлическая пленка.

Резисторы с проволочной обмоткой изготавливаются путем намотки тонкой проволоки на керамический стержень. Они используются в высокоточных устройствах, таких как мультиметры, осциллографы и другое измерительное оборудование. Резисторы с проволочной обмоткой, способные пропускать большие токи без перегрева, используются в источниках питания и других сильноточных цепях.

Схема конструкции проволочного резистора. Изображение предоставлено: Learnabout-electronics

Углеродный состав Резисторы состоят из углеродного порошка, изоляционного материала и смоляного связующего.Значение их сопротивления определяется соотношением порошкообразного угля и изоляционного материала. Резисторы из углеродного состава обычно имеют точность не более 5%. Это означает, что резистор на 100 Ом может иметь фактическое значение от 95 до 105 Ом.

Схема конструкции резистора из углеродного состава. Изображение предоставлено: Learnabout-electronics

Резисторы из углеродной пленки аналогичны по конструкции металлопленочным резисторам, но, как правило, имеют более широкий допуск (обычно ±5%), относительно недороги и легко доступны. Они имеют значения сопротивления в пределах ±10% или ±5% от их маркированного или номинального значения.

Керамический состав Резисторы представляют собой твердотельные устройства, изготовленные из высокотемпературного резистивного керамического материала. Имеют впаянные металлические контакты. Конструкция резисторов из керамического состава концентрирует почти всю массу компонента в резистивном элементе, в результате чего получается прочное устройство с высокой энергоемкостью.

Металлопленочные резисторы производятся путем нанесения резистивного элемента на высококачественный керамический стержень.Резистивным элементом металлической пленки может быть углерод, никель-хром, смесь металла и стекла или металла и оксида металла. Точное сопротивление достигается за счет удаления части металлической пленки по спирали вокруг стержня. Обычно допуск находится в пределах ±2% или ±1% от номинального значения. Когда достигается допуск 1%, резистор 100 Ом, 1% попадает в диапазон от 99 до 101 Ом.

Схема конструкции металлопленочного резистора. Изображение предоставлено: Learnabout-electronics

Крепление

Общие конфигурации для монтажа включают монтаж в сквозное отверстие и монтаж на поверхность.

Технология сквозных отверстий (THT) монтирует резисторы на печатной плате (PCB), вставляя выводы компонентов через отверстия в плате, а затем припаивая выводы на место на противоположной стороне платы. Он обеспечивает более прочное механическое соединение, чем методы поверхностного монтажа, но требует более дорогих плат из-за необходимости дополнительного сверления.

Резистор массива чипов

THT. Изображение предоставлено Digi-Key Corporation

Технология поверхностного монтажа (SMT) добавляет резисторы к печатной плате (PCB) путем припайки выводов компонентов или клемм к верхней поверхности платы. Устройства SMT (SMD) имеют плоскую поверхность, припаянную к плоской площадке на лицевой стороне печатной платы. Обычно контактная площадка печатной платы покрывается пастообразным составом из припоя и флюса.Резисторы SMT обычно имеют очень низкую рассеиваемую мощность. Их главное преимущество в том, что очень высокая плотность компонентов

можно получить на доске.

SMT толстопленочный чип-резистор. Изображение предоставлено Digi-Key Corporation

Каталожные номера

Узнайте об электронике — резисторы

Все о схемах — резисторы

Electronics Club — Резисторы

12 вольт.com — Резисторы, Цветовые коды резисторов, Калькулятор цветового кода резистора

Изображение предоставлено:

Корпорация Диги-Кей | sagarapache.blog.com | 12volt.com | Узнайте об электронике |

Инженерные калькуляторы, относящиеся к резисторам

Как выбрать резистор — выбор номиналов резистора

Как просто резистор, но он очень важен в любых схемах. Роль резистора заключается в ограничении величины тока, протекающего по цепи.Без него не будут работать другие электронные детали, схемы, модули или подсхемы. Есть некоторые факторы, которые следует учитывать при выборе резисторов. Все эти факторы будут рассмотрены ниже. Это даст вам правильное руководство по выбору резистора в любых приложениях. Это все параметры, которые я учитывал при выборе резистора для своих проектов.

1. Выбор типа резистора

Давайте начнем эту статью о том, как выбирать резисторы, возможно, с определения вашего приложения, а затем вы сможете выбрать тип резистора, на который вы смотрите.Если схема, которую вы хотите построить, требует переменного напряжения, вам понадобится переменный резистор. Это может быть триммер или потенциометр. Если ваше приложение имеет только фиксированное напряжение, сосредоточьтесь на резисторе с фиксированным номиналом. Ваше приложение связано с большой мощностью или просто с небольшими сигнальными цепями? Что ж, на это можно ответить, если у вас уже есть данные о рассеиваемой мощности либо путем расчета, либо с помощью моделирования. Вы также можете подумать о проволочной обмотке, углероде или пленочной композиции… Но это не так важно.Я имею в виду, что вам не нужно проводить мозговой штурм по этому поводу. Потому что, если номинальная мощность, которая вам нужна, очень высока, в большинстве случаев этот резистор будет иметь проволочную обмотку. С другой стороны, если номинальная мощность вам нужна небольшая, то в основном это углеродные или пленочные составы.

Несколько типов резисторов

2. Выбор резистора – сопротивление

Электрическим свойством резистора является сопротивление. Это сопротивление, которое будет противодействовать или ограничивать ток. Он указывается в единице Ом (Ом).Сопротивление очень важный параметр при выборе резистора. Как определить величину сопротивления? Это будет зависеть от количества тока, которое вы собираетесь разрешить. Это также будет зависеть от требуемого напряжения. Давайте сайт примеры, чтобы понять ясно.

Образец 1: Предположим, что ток цепи ограничен только 1 А, какое сопротивление необходимо для работы цепи от источника 10 В? См. схему ниже.

Простая схема резистора

Использование принципа закона Ома,

I = V/R, R = V/I

Итак, R = 10 В / 1 А = 10 Ом

Выберите стандартное значение резистора (10 Ом уже является стандартным значением).

Образец 2: В приведенной ниже схеме вам необходимо определить значение R1.

Схема простой серии

По закону Ома ток на резисторе R2 равен I = 7 В / 10 Ом = 0,7 А .

R1 и R2 включены последовательно, поэтому они будут иметь одинаковое значение тока. Снова из закона Ома,

I = V/R, R = V/I, R2 = 3 В/0,7 А = 4,2857 Ом.

Давайте перепроверим вычисление:

I = 10 В / (R1+R2) = 10 В / (4.2857 + 10) = 0,7 А. Наш расчет верен.

Стандартное значение 4,2857 Ом отсутствует. Итак, выберите стандартное значение, близкое к этому. Обратите внимание, что ток цепи немного изменится, если вы используете резистор стандартного номинала.

Иногда нет необходимости вычислять значение сопротивления. Вместо этого будет работать присвоение предопределенного значения. Если вам нужен резистор на 100 Ом, просто вычислите фактический ток, напряжение, рассеиваемую мощность и оцените, соответствует ли это значение вашей цели.

3. Выбор номинальной мощности резистора

Одним из наиболее важных параметров, на который следует обратить внимание при выборе резистора, является номинальная мощность. Резистор сгорит, если будет слишком высокое напряжение. Поэтому узнайте реальную мощность рассеивания резистора.

Фактическая рассеиваемая мощность резистора может быть вычислена как

Pdiss = I X I X R или Pdiss = V X V / R

Где;

Pdiss – рассеиваемая мощность резистора

I = ток, протекающий через резистор

В = напряжение на резисторе

R = значение сопротивления

Возьмем в качестве примера приведенную ниже простую схему выбора резисторов по номинальной мощности.

Простая резистивная цепь

Поскольку резистор R напрямую подключен к источнику напряжения, рассеиваемая мощность может быть вычислена напрямую.

Pdiss = V X V / R = 10 В X 10 В / 10 Ом = 10 Вт

Вы также можете рассчитать ток цепи как I = V / R = 10 В / 10 Ом = 1A . Тогда рассеиваемая мощность равна

Pdiss = I X I X R = 1A X 1A X 10 Ом = 10 Вт .

В своих разработках я всегда предпочитал не превышать 80 % нагрузки по мощности.Значит мне нужно подобрать резистор с номинальной мощностью не менее 12,5 Вт (10 Вт/0,8). Предел 80% является максимально допустимым. Вы всегда можете установить максимальный предел ниже 80%. Есть всего несколько соображений, по которым вам может понадобиться подняться так высоко (80%). Например, в приложениях, где выбор резисторов ограничен, и переход на деталь с более высокой номинальной мощностью сопряжен с большими дополнительными затратами. Если вы занимаетесь дизайном, вы оцените все это и примете решение на основе доступных вариантов и фактов.

Номинальная мощность резистора будет уменьшаться с температурой для силовых резисторов. Нужно также учитывать это. Ниже приведена кривая снижения номинальной мощности, которую я получил от TE Connectivity серии HS. Как видите, мощность несколько снижается при достижении определенного уровня температуры.

Снижение мощности резистора

4. Как выбрать номинальное напряжение резистора

Еще одним важным параметром, который следует учитывать при выборе резистора, является номинальное напряжение. В технических описаниях указаны пределы максимального рабочего напряжения.Это фактическое напряжение, приложенное к резистору. Еще из серии TE Connectivity HS, максимальное рабочее напряжение указано ниже. Если я буду заниматься проектированием, то, насколько я понимаю, я не позволю резистору иметь фактическое напряжение более 1900 В для серии HSC100. Это абсолютный предел этой серии.

Ограничение рабочего напряжения резистора

Обратите внимание, что это как-то сложно. Рейтинг указан для серии, а не для одного значения сопротивления.Предположим, вы используете 10-омную версию от HSC100, максимальное рабочее напряжение по-прежнему составляет 1900 В? Давайте разберемся.

На основании приведенной выше таблицы допустимое рассеивание мощности для серии HSC100 составляет 100 Вт и 50 Вт для моделей с радиатором и без радиатора. Давайте посчитаем фактическую мощность, рассеиваемую при допустимом напряжении 1900 В.

Pdiss = V X V / R = 1900 В X 1900 В / 10 Ом = 361 000 Вт. Это смехотворное количество рассеиваемой мощности, и резистор сгорит всего за микросекунды.

Принимая во внимание более высокое значение сопротивления из этой серии, равное 100 кОм, давайте снова посчитаем рассеиваемую мощность.

Pdiss = V X V / R = 1900 В X 1900 В / 100 кОм = 36,1 Вт . Это находится в пределах номинальной мощности резистора 50 Вт и 100 Вт независимо от того, с радиатором или без него.

Если увеличить фактическое напряжение до 2000 В, соответствующая рассеиваемая мощность составит

Pdiss = V X V / R = 2000 В X 2000 В / 100 кОм = 40 Вт.Это все равно меньше номинальной мощности резистора. Я могу это сделать? Ответ — нет. вам нужно придерживаться таблицы данных.

Короче говоря, максимальное номинальное рабочее напряжение должно быть проверено с использованием номинальной мощности, и оба должны быть удовлетворены.

5. Выбор допуска резистора и температурного коэффициента

Идеального резистора не существует, поэтому при выборе резистора необходимо учитывать допуски. Резисторы имеют несколько допусков, таких как 10%, 5%, 1%, 0.1% и так далее. Чем выше процент, тем выше может варьироваться сопротивление. Например, резистор 10 кОм с допуском 10%. Диапазон сопротивления будет 9K — 11K. Это огромная вариация. Если ваше приложение очень критично, выберите деталь с более низким допуском. В своих проектах я делаю стандартом использование допусков 1% для чип-резисторов общего назначения. Для критических цепей, таких как обратная связь и защита, я выбираю 0,1%.

Температурный коэффициент также указан в техническом паспорте.Это показатель того, как сопротивление меняется в зависимости от рабочих температур. Чем меньше это значение, тем лучше, так как это означает, что сопротивление не будет так сильно зависеть от температуры. Это критическая проблема при использовании резисторов в приложениях с высокими температурами окружающей среды. В своих проектах я выбираю 100 PPM/C или ниже. Не всегда верно, что деталь с более низким допуском будет иметь более низкий температурный коэффициент. Я получаю некоторые данные со страницы Mouser Electronics ниже.

Допуски резистора

Температурный коэффициент резистора

6.Как выбрать рабочую температуру резистора

При выборе резистора не забывайте о диапазоне рабочих температур. Если вы знаете, что изделие, над которым вы работаете, будет подвергаться воздействию максимальной температуры окружающей среды 85°C, выберите резистор с рабочей температурой выше 85°C. В своих проектах я установил максимальную температурную нагрузку на 80%. Это означает, что мне нужен резистор с максимальной рабочей температурой 106,25°C для температуры применения 85°C.

Аналогичным образом, если минимальная температура применения составляет -20°C, выберите резистор, который может работать при температуре до -20°C.

Рабочая температура резистора должна быть измерена на корпусе. Для резисторов малой мощности повышение температуры за счет рассеивания мощности незначительно, поэтому температуру тела можно приравнять к температуре окружающей среды. Однако для резисторов большой мощности повышение температуры является значительным. Таким образом, необходимо измерить фактическую температуру тела. В силовых резисторах также снижается номинальная мощность при достижении максимальной температуры. Ниже приведен пример из серии TE-подключения HSC.

Кривая снижения номинальных характеристик резистора

7. Тип крепления и физический размер

Способ монтажа также является важным фактором при выборе резистора. Вам может понадобиться чип или устройство для поверхностного монтажа или деталь со сквозным отверстием. Вам может понадобиться крепление на корпусе или резистор для крепления на радиаторе и т. д. Решение об этом иногда зависит от приложения, уровня мощности или наличия детали. Физический размер также является важным соображением, особенно в продуктах с ограниченным пространством. Микросхемные резисторы, такие как 0402, 0603, 1206, 1210 и т. д., имеют меньшие размеры, но ограничены по номинальной мощности, а также по напряжению.Резисторы со сквозным отверстием, крепление на радиатор или шасси громоздки, но обеспечивают более высокую рассеиваемую мощность и номинальное напряжение.

Пример номиналов резисторов

Ниже приведен образец паспортной таблицы резисторов, которую я получил на странице обзора Mouser Electronics. Параметры, рассмотренные выше при выборе резистора, показаны ниже.

Обзор номиналов резисторов

Родственные

Типы резисторов, символы, параметры

Резисторы являются пассивными электронными компонентами с интенсивным использованием в электронных устройствах.

Основной характеристикой резисторов является сопротивление (противодействие протеканию тока). Существует множество типов резисторов: для сильных токов, для малых токов, резисторы с постоянным значением, переменные резисторы и другие типы. Представленные типы резисторов можно классифицировать по другим параметрам. и производственный процесс во многих категориях.

Основные параметры резистора:

-допуск t указывается в процентах и представляет собой максимально допустимое отклонение реального сопротивления от номинального значения Rn.

— рассеивающая мощность и номинальное напряжение Un представляет собой максимальную электрическую мощность, поддерживаемую резистором.

Номинальная стандартная номинальная мощность резистора в ваттах: 0,05, 0,1, 0,125, 0,25, 0,5, 1, 2, 4, 6, 12, 16, 25, 40, 50, 100 Вт.

Обычно для длительного срока службы резистора рассеянная мощность от цепи должна быть в ½ номинальной мощности.

Существует множество типов резисторов, и каждый тип может быть помечен специальным стандартным символом . Основные обозначения резисторов можно посмотреть в таблице ниже.

а: резистор, общий символ

b: резистор, допустимый символ

c: резистор, нестандартный символ

d: резистор с переменным сопротивлением

e: резистор с подвижным контактом

f: резистор с подвижным контактом и положением остановки

г: потенциометр с подвижным контактом

h: потенциометр с подвижным контактом, общий символ

i: потенциометр с предустановленной регулировкой

j: резистор с двумя штекерами

к: шунтирующий резистор

л: терморезистор

м: общий символ термистора

n: обозначение допустимого термистора

o: общий символ варистора

p: допустимое обозначение варистора

Основные параметры резисторов можно маркировать разными способами, например:

— цветовой код, нанесенный на корпус резистора цветными полосами

— с буквами

— с буквенно-цифровыми кодами

Что такое резистор

Что такое резистор?

Подобно току и напряжению, сопротивление является основным параметром цепи. Резисторы являются наиболее часто используемыми компонентами в цепях.
Как следует из названия, резистор — это компонент, препятствующий прохождению электрического тока и являющийся «мертвым соперником» электрического тока. Когда мы прикладываем напряжение к проводнику, заряд будет течь по проводнику в определенном направлении, и во время потока заряда произойдет столкновение зарядов, что вызовет потерю энергии и ограничит величину проходящего через него тока. Подобно механическому трению, противодействующему движению, резисторы препятствуют движению электрического заряда (тока).

Ток в цепи аналогичен течению воды в трубе. Если труба достаточно длинная, поток воды станет достаточно медленным из-за сопротивления. То же самое справедливо и для резисторов. В проводнике, если мы увеличим длину проводника, количество столкновений зарядов увеличится, а движение заряда еще больше уменьшится.

Каков принцип работы резистора?

В физике сопротивление используется для выражения величины блокирующего влияния проводника на ток. Чем больше сопротивление проводника, тем больше сопротивление проводника току. Разные проводники обычно имеют разное сопротивление, а сопротивление является характеристикой самого проводника.

Резистивные компоненты — это энергоемкие компоненты, препятствующие току. Основной физической характеристикой резистора является преобразование электрической энергии в тепловую. Также можно сказать, что это энергоемкий элемент, и тепловая энергия вырабатывается при прохождении через него тока.

Сопротивление проводника обычно связано с температурой, материалом, длиной и площадью поперечного сечения. Например, в одних и тех же условиях чем длиннее проводник, тем больше сопротивление; чем больше площадь поперечного сечения, тем меньше сопротивление.

Чем отличается сопротивление проводников из разных материалов?

Изолятор: Изолятор — это материал с высоким сопротивлением току.Из-за высокого сопротивления он не пропускает ток и является плохим проводником электричества. Пластиковый материал, используемый для покрытия кабеля, представляет собой изолятор, предотвращающий поражение электрическим током.
Электрический проводник: Электрический проводник представляет собой материал с очень низким сопротивлением току. Металлы, такие как серебро, медь и золото, являются отличными проводниками электричества. Они протянуты в провода для передачи тока.
Полупроводник: Материал с удельным сопротивлением между проводником и изолятором называется полупроводником.Их сопротивление изменяется при различных обстоятельствах, и они могут работать как проводники или изоляторы. Полупроводниковые материалы, такие как кремний и германий, используются для изготовления диодов, транзисторов, интегральных схем и т. д.
Сверхпроводник: Сверхпроводник — это проводник с нулевым сопротивлением. Когда проводник слишком холодный, чтобы превысить критическую температуру, его сопротивление внезапно упадет до нуля. Это идеальный проводник без потери мощности.

Какова роль сопротивления в цепи?

Сопротивление не обязательно плохо.

Основной функцией резисторов является ограничение тока и снижение напряжения (последовательное деление напряжения, параллельное шунтирование). Кроме того, резисторы, подобно трению, которое помогает нам ходить и водить машину, могут преобразовывать электрическую энергию в тепло и обеспечивать нам различные удобства.

Ограничение тока: Резистор ограничивает протекание тока в цепи. Чем больше сопротивление, тем меньше ток.
Падение напряжения: Падение напряжения неизбежно произойдет при прохождении тока через резистор.Чем больше значение сопротивления, тем больше падение напряжения.
Делитель напряжения: благодаря понижающему эффекту резисторов резисторы также могут использоваться в качестве делителей напряжения.
Выработка тепла: Сопротивление может преобразовывать электрическую энергию в тепло. Например, змеевик в обогревателе использует свое сопротивление для выработки тепла для приготовления пищи и обогрева помещения; есть также лампы накаливания, у которых есть небольшая вольфрамовая катушка, которая также горит за счет сопротивления.

Какова классификация резисторов?

В структуре есть постоянные резисторы и переменные резисторы.

Основными параметрами фиксированного сопротивления являются сопротивление и допуск. Толерантность относится к изменениям, вызванным изменениями температуры и света.

Переменные резисторы включают переменные резисторы и датчики сопротивления физических величин. К переменным резисторам относятся регулируемые потенциометры и скользящие реостаты. Датчики сопротивления физической величины включают в себя тепловые датчики, фоточувствительные датчики, датчики, чувствительные к давлению, и магнитные датчики.

Из производственных материалов, включая угольные резисторы, резисторы из углеродной пленки, резисторы из металлопленки, резисторы из толстой пленки, резисторы из фольги, резисторы с проволочной обмоткой.

Углеродные резисторы являются относительно старыми конструкциями. Точность низкая, и обычно он используется там, где генерируются высокоэнергетические импульсы.

Резисторы с проволочной обмоткой

являются самой старой конструкцией. Сопротивление является точным и обычно используется в приложениях высокой мощности. Небольшое сопротивление по-прежнему очень надежно.

В настоящее время все чаще используются металлические и металлооксидные резисторы. Значение сопротивления и допуск относительно стабильны, а температурный коэффициент относительно хорош.

Какие параметры сопротивления?

Основными параметрами резистора являются величина сопротивления и номинальная мощность.

① Значение сопротивления

Значение сопротивления обозначается аббревиатурой «значение сопротивления», а его основной единицей измерения является ом, сокращенно ом (Ом). Обычно используемыми единицами измерения являются килоомы (кОм) и мегаомы (МОм). Соотношение преобразования между ними: 1 МОм = 1000 кОм, 1 кОм = 1000 Ом. Существует три способа указания значения сопротивления на резисторе, а именно метод прямой маркировки, метод цветовой маркировки и метод цифровой маркировки.

В производстве электроники могут использоваться резисторы с 4 или 5 кольцами. В таких схемах, как схема выбора частоты и цепь смещения, резисторы с малыми погрешностями следует подбирать как можно больше. При необходимости для проверки выбора можно использовать омметр.

②Номинальная мощность

Номинальная мощность – еще один основной параметр резисторов. Обычно используемые резисторы имеют номиналы 1/8 Вт, 1/4 Вт, )/2 Вт, 1 Вт, 2 Вт, 5 Вт и т. д.

При работе должен быть выбран резистор с номинальной мощностью, равной или большей, чем запрос схемы.То, что не отмечено на принципиальной схеме, означает, что потребляемая мощность резистора очень мала, поэтому думать об этом не нужно.

③Точность сопротивления

Точность сопротивления обычно составляет 1% и 5%, а точность составляет 0,1%. Цена 0,1% примерно в десять раз выше цены 1%, а цена 1% примерно в 1,3 раза выше цены 5%.

④ Значение выдерживаемого напряжения сопротивления

Напряжение, которое можно приложить к обоим концам резистора, определяется номинальной мощностью.Необходимо следить за тем, чтобы мощность не превышала номинальную мощность, а другое – выдерживаемое напряжение резистора. Хотя мощность корпуса резистора не превышает номинальной мощности, слишком высокое напряжение вызовет нестабильность резистора, утечку тока между выводами резистора и другие неисправности. При его использовании разумный резистор следует выбирать в соответствии с используемым напряжением. Выдерживаемое напряжение некоторых комплектов включает 0603 = 50 В, 0805 = 100 В, 1206–2512 = 200 В, подключаемый модуль 1/4 Вт = 250 В.Более того, при длительном применении напряжение на резисторе должно быть более чем на 20 % меньше номинального значения выдерживаемого напряжения, иначе в течение длительного периода времени легко возникнут проблемы.

⑤Температурный коэффициент сопротивления

Температурный коэффициент сопротивления — это параметр, описывающий изменение сопротивления в зависимости от температуры. В основном это определяется материалом резистора. Как правило, корпус толстопленочных чип-резисторов выше 0603 может достигать 100 ppm/℃, что означает, что при изменении температуры окружающей среды резистора на 25 градусов Цельсия значение сопротивления может измениться на 0.25%.

В более требовательных к точности приборах используются металлопленочные резисторы. Им легко добиться температурного дрейфа в 10-20 ppm, и, конечно, это дороже. Короче говоря, температурный коэффициент, безусловно, является очень важным параметром в прецизионных применениях приборов. Неточное сопротивление можно отрегулировать во время калибровки, а изменение сопротивления в зависимости от внешней температуры контролировать нельзя.

Каковы наиболее часто используемые формулы расчета сопротивления?

Определение: R=U/I. (U обозначает напряжение, I обозначает ток).
Определите формулу: R=ρL/S. (Р представляет собой удельное сопротивление резистора, которое определяется его собственными свойствами, L представляет собой длину резистора, а S представляет собой площадь поперечного сечения резистора).
Серия сопротивлений: R=R1+R2+R3+…+Rn. (R1…Rn представляет собой n сопротивлений, а значение сопротивления определяется его собственной природой).
Параллельное сопротивление: 1/R=1/R1+1/R2+1/R3+…+1/Рн. (R1…Rn представляет собой n сопротивлений, а значение сопротивления определяется его собственной природой).
Формула для электроэнергии: R=U²/P; R=P/I². (U обозначает напряжение, I обозначает ток, а P обозначает электрическую мощность).
Формула для электроэнергии (электроотопление): R=U²t/Вт; R=Вт/л²т. (U — напряжение, I — ток, t — время, W — электрический нагрев).

Каковы виды отказов и механизмы отказа резисторов?

Режим отказа: различные явления отказа и их проявления.

Механизм отказа: Это физический, химический, термодинамический или другой процесс, который приводит к отказу.

Основные виды отказов и механизмы отказа резисторов:

1) Обрыв цепи: Основной механизм отказа заключается в том, что резистивная пленка выгорает или отваливается на большой площади, подложка ломается, а свинцовый колпачок и корпус резистора отваливаются.
2) Дрейф сопротивления выходит за пределы спецификации: резистивная пленка повреждена или повреждена, в подложке есть подвижные ионы натрия, а защитное покрытие плохое.
3) Поломка вывода: дефект сварки корпуса резистора, загрязнение паяного соединения, повреждение вывода от механического напряжения.
4) Короткое замыкание: миграция серебра, коронный разряд.

Как измерить сопротивление? Как проверить сопротивление?

Мультиметр можно использовать для измерения значения сопротивления и определения, является ли сопротивление хорошим или плохим.

Фактическое значение сопротивления можно измерить, подключив два измерительных провода (независимо от положительного и отрицательного) к контактам на обоих концах резистора.Для повышения точности измерения диапазон следует выбирать в соответствии с номинальным значением измеряемого сопротивления. Если результат измерения сильно отличается от рыночной стоимости резистора, это означает, что резистор был поврежден. (Аналоговый мультиметр необходимо откалибровать до нуля перед измерением, цифровой мультиметр не используется)

Кроме того, на устойчивость влияет множество факторов. Поэтому при измерении сопротивления необходимо учитывать следующие факторы:

Компоненты в цепи: Если компонент находится внутри цепи, на его сопротивление могут влиять любые другие параллельные компоненты.
Электропитание через цепь: Если в цепь или какой-либо заряженный конденсатор подается питание, это повлияет на показания, поскольку омметр работает в соответствии с током, протекающим через измеритель.
Диоды в цепи: При наличии в цепи диодов, если поменять местами щупы, изменится сопротивление цепи. Это потому, что диод не пропускает ток в одном направлении.
Палец касается провода: Если палец касается провода, это повлияет на показания из-за утечки тока через тело.Не прикасайтесь к кончику провода при измерении сопротивления.
Температура: Когда через них проходит ток, температура большинства компонентов повышается. Лучше не измерять сопротивление, когда оно горячее, потому что температура повлияет на сопротивление.

Что такое резистор с нулевым сопротивлением? каков эффект?

Сопротивление 0 Ом распространено в схемотехнике, и все часто путают: Раз это сопротивление 0 Ом, то это провод, зачем его устанавливать? (На самом деле сопротивление нулевого резистора не «0Ом», а очень маленькое, почти 0.)

Причин много.

Во-первых, для одноточечного заземления аналоговой и цифровой земли можно использовать сопротивление с нулевым сопротивлением. Все заземления на печатной плате должны быть соединены вместе, но если аналоговое заземление и цифровое заземление напрямую соединены на большой площади, это вызовет взаимные помехи. Однако использование резистора с нулевым сопротивлением для замыкания накоротко всех заземлений может решить эту проблему.

Во-вторых, в конструкции печатной платы вместо проводов и перемычек можно использовать сопротивление с нулевым сопротивлением.

Например, использование резисторов с нулевым сопротивлением при массовом производстве печатных плат может снизить затраты. В процессе производства печатных плат мы будем использовать автомат для установки таких компонентов, как диоды, конденсаторы, катушки индуктивности и резисторы, чтобы снизить производственные затраты. Здесь вместо проводов и перемычек можно использовать резисторы с нулевым сопротивлением. Но если нет сопротивления с нулевым сопротивлением, нам придется включить другую автоматическую машину для укладки проводов или разместить провода вручную, что приведет к высоким производственным затратам и длительному времени производства.

Другой пример: сопротивление в 0 Ом может эффективно снизить риск копирования дизайна печатной платы. Некоторые люди используют стратегии обратного проектирования, чтобы копировать чужие проекты печатных плат. В этом случае сопротивление с нулевым сопротивлением является лучшей альтернативой проводам, которые могут запутать и помешать копированию печатных плат. Разработчики и производители будут размещать резисторы с сопротивлением 0 Ом там, где не указано значение сопротивления, или использовать для резисторов разные цветовые коды.

Наконец, сопротивление с нулевым сопротивлением также имеет функции предохранителя, пересечения проводов во время проводки, отладки/тестирования и устройства температурной компенсации.

Как выбрать правильный резистор

Все, что вам нужно знать, чтобы выбрать правильный резистор для вашего первого проекта проектирования печатной платы

Вы планируете приступить к разработке своей первой печатной платы? Существует так много типов компонентов, которые вы в конечном итоге будете использовать, но ни один из них не может превзойти печально известный из них — простой резистор. Если вы когда-нибудь смотрели на печатную плату, вы обнаружите, что резисторы расставлены повсюду, они контролируют ток и заставляют эти светодиоды светиться.Но что такое резистор, как он работает и как выбрать правильный резистор для вашей первой печатной платы?

Не бойтесь, у нас есть все, что вам может понадобиться.

Итак… Что такое резистор?

Резисторы являются одним из нескольких пассивных электрических компонентов, и то, что они делают, является относительно простым, но жизненно важным — создание сопротивления в потоке электрического тока.Вы когда-нибудь видели, как горит светодиод? Это стало возможным благодаря надежному резистору. Поместив резистор за светодиодом в цепь, вы получите все яркие огни, ничего не перегорая!

Величина резистора – это его сопротивление, измеренное в Омах (Ом). Если вы когда-либо проходили базовый курс по электронике, то ваш инструктор, скорее всего, вбил вам в голову закон Ома. Вы будете использовать закон Ома снова и снова при работе с резисторами. Подробнее об этом:

Найти обозначение резистора на схеме несложно.Международный символ имеет стандартную прямоугольную форму, но американский стандарт имеет зигзагообразную линию, что упрощает его идентификацию. Независимо от формы оба стиля имеют набор клемм, соединяющих концы.

Символ резистора как в версии для США, так и в международной версии.

Какие существуют типы резисторов?

Существует множество резисторов, которые делятся на две категории: тип конструкции и материал сопротивления .Давайте покроем оба:

Тип конструкции

Постоянные резисторы . Как следует из названия, эти резисторы имеют фиксированное сопротивление и допуск независимо от любых изменений внешних факторов, таких как температура, свет и т. д.
Переменные резисторы — эти детали имеют изменяемое сопротивление. Отличным примером является потенциометр, у которого есть циферблат, который можно поворачивать, чтобы увеличивать или уменьшать сопротивление. Другие переменные резисторы включают подстроечный резистор и реостат.
Резисторы физического качества — эти резисторы подобны хамелеонам и могут изменять свое сопротивление в зависимости от различных физических свойств, включая температуру, уровень освещенности и даже магнитные поля. Резисторы физического качества включают термистор, фоторезистор, варистор и магниторезистор.

Резистивный материал

Резисторы также можно разделить на фактические материалы, из которых они сделаны, что оказывает огромное влияние на то, как они сопротивляются току.Эти материалы включают:

Состав углерода
Углеродная пленка
Металлическая пленка
Толстая и тонкая пленка
Фольга
Проволочная обмотка

Углеродный состав — это более старая технология, которая существует уже некоторое время и позволяет производить резистор с низкой степенью точности. Вы все еще найдете их для использования в приложениях, где возникают импульсы высокой энергии.

Из всех типов материалов резисторов проволочные обмотки являются самыми старыми из всех, и вы все еще найдете их в использовании, когда вам нужно точное сопротивление для приложений с высокой мощностью.Эти древние резисторы широко известны своей надежностью даже при низких значениях сопротивления.

В настоящее время наиболее широко используются металлические и оксидно-металлические резисторы, которые лучше обеспечивают стабильный допуск и сопротивление, а также менее подвержены влиянию изменений температуры.

Как вы используете резисторы?

Вы обнаружите, что резисторы используются во многих приложениях, помимо сопротивления току.Другие приложения включают в себя деление напряжения, генерирование тепла, схемы согласования и нагрузки, управление коэффициентом усиления и фиксирование временных ограничений. В более практических приложениях вы найдете большие резисторы, используемые для питания электрических тормозов в поездах, что помогает высвободить всю накопленную кинетическую энергию.

Вот несколько других интересных приложений, для которых используется универсальный резистор:

Измерение электрического тока — Вы можете измерить падение напряжения на прецизионном резисторе с известным сопротивлением, когда он подключен к цепи.Это рассчитывается с использованием закона Ома.
Питание светодиодов – Если подать на светодиод слишком большой ток, этот красивый свет сгорит. Подключив резистор за светодиодом, вы можете контролировать, какой ток получает светодиод, чтобы свет продолжал светить.
Питание электродвигателей вентилятора . Эта система вентиляции в вашем автомобиле приводится в действие электродвигателем вентилятора, а для управления скоростью вращения вентилятора используется специальный резистор. Неудивительно, что этот тип резистора называется резистором двигателя вентилятора!

Как измерить резистор?

Значение, которое вы будете видеть снова и снова, это сопротивление (R).Это значение отображается по-разному, и в настоящее время существует два стандарта измерения сопротивления с помощью маркеров с цветовой кодировкой или кодов SMD.

Цветовая маркировка

Возможно, вы знакомы с системой цветового кодирования, если когда-либо возились с макетной платой. Этот метод был изобретен в 1920-х годах, и значения сопротивления и допуска отображаются несколькими цветными полосами, нанесенными на корпус резистора.

Большинство резисторов, на которые вы смотрите, имеют четыре цветные полосы.Вот как они разбиваются:

Первые две полосы определяют первые цифры значения сопротивления.
Третья полоса определяет коэффициент умножения, который дает значение сопротивления.
И, наконец, четвертая полоса содержит значение допуска.

Все разные цвета на резисторе соответствуют разным номерам. Вы можете использовать удобный калькулятор цветового кода резистора, чтобы быстро определить эти значения в будущем.Если вы больше визуальный ученик, вот отличное видео, которое мы нашли, которое показывает вам, как понять цветовое кодирование:

Резисторы для поверхностного монтажа

Не каждый резистор достаточно большой, чтобы его можно было идентифицировать по цветовой маркировке, особенно при использовании устройств для поверхностного монтажа или SMD. Чтобы компенсировать меньший размер, резисторам SMD присваивается числовой код. Если вы посмотрите на современную печатную плату, вы заметите, что резисторы SMD также имеют одинаковый размер.Это помогает стандартизировать производственный процесс с помощью этих быстродействующих машин для захвата и размещения.

Как правильно выбрать резистор?

Хорошо, пора перейти к самой важной части — узнать, как точно определить, какой тип резистора вам нужен для вашей первой конструкции печатной платы. Мы разбили это на три простых шага, которые включают в себя:

Расчет требуемого сопротивления
Расчет номинальной мощности
И, наконец, выбор резистора на основе этих двух значений.

Шаг 1. Расчет сопротивления

Здесь вы будете использовать закон Ома для расчета сопротивления. Вы можете использовать одну из стандартных формул ниже, когда известны напряжение (V) и ток (I).

Шаг 2. Расчет номинальной мощности

Далее вам нужно выяснить, какую мощность должен рассеивать ваш резистор. Это можно рассчитать по следующей формуле:

В этой формуле P — это ваша мощность в Ваттах, В — падение напряжения на резисторе, а R — сопротивление резистора в Омах.Вот краткий пример того, как эта формула будет работать в действии:

В приведенной выше схеме у нас есть светодиод с напряжением 2 В , резистор со значением 350 Ом (Ом) и источник питания, дающий нам 9 В . Так какая мощность будет рассеиваться на этом резисторе? Добавим. Сначала нам нужно найти падение напряжения на резисторе, которое составляет 9В от батареи и 2В от светодиода, поэтому:

9В – 2В = 7В

Затем вы можете подставить всю эту информацию в свою формулу:

P = 7 В * 7 В / 350 Ом = 0. 14 Вт

Шаг 3. Выбор резистора

Теперь, когда у вас есть значения сопротивления и номинальной мощности, пришло время выбрать настоящий резистор у дистрибьютора компонентов. Мы всегда рекомендуем использовать стандартные резисторы, которые есть на складе у каждого дистрибьютора. Оставаясь со стандартными типами резисторов, вы значительно облегчите себе жизнь, когда придет время производить их. Три надежных поставщика компонентов, у которых вы можете найти качественные детали, включают Digikey, Mouser и Farnell/Newark.

Сопротивление сильное в этом

Итак, вот и все, что вам может понадобиться знать о резисторах для вашего первого проекта по проектированию печатной платы. Резисторы обладают такой универсальностью, и вы будете использовать их снова и снова в каждом проекте электроники, который вы завершаете. В следующий раз, когда вам нужно будет выбрать резистор, помните о простом трехэтапном процессе: 1. рассчитайте сопротивление, 2. затем номинальную мощность, 3. а затем найдите поставщика!

Теперь, прежде чем вы начнете создавать свои собственные символы резисторов и посадочные места в вашей программе проектирования печатных плат, не было бы проще, если бы они уже были сделаны за вас? Они уже есть! Ознакомьтесь с огромным количеством бесплатных библиотек деталей, доступных только в Fusion 360.Попробуйте электронику Fusion 360 бесплатно уже сегодня.

Основные параметры резисторов. | недокиберpunk

2 Основные электрические параметры резисторов

Рекомендуемые файлы

Основные параметры резисторов

Электротехника Основные параметры резисторов

Читайте также

Классификация резисторов — Основные сведения — Лудим, паяем — Каталог статей

Характеристики резисторов, параметры и маркировка

Резисторы

Обозначение резисторов

Маркировка резисторов

Виды резисторов

Постоянный резистор

Расчет постоянного резистора для светодиода

Переменный резистор

Нелинейные резисторы

Классификация и основные параметры резисторов

Embedded Adventures — Учебные пособия — Резисторы

Параметры резистора

Не только Ом

Температурный коэффициент

Частотная характеристика

Рассеиваемая мощность

Снижение мощности

Рис. 2.4.1 Кривая снижения мощности

Максимальная температура

Максимальное напряжение

Рис. 2.4.2 Компонент безопасности

: типы, характеристики, области применения

Общие сведения о резисторах

Сопротивление

Цветовое кодирование

Выбор

Конфигурация

Физические параметры

Крепление

Каталожные номера

Изображение предоставлено:

Как выбрать резистор — выбор номиналов резистора

Типы резисторов, символы, параметры

Что такое резистор

① Значение сопротивления

②Номинальная мощность

③Точность сопротивления

④ Значение выдерживаемого напряжения сопротивления

⑤Температурный коэффициент сопротивления

Как выбрать правильный резистор

alexxlab

Вам также может понравиться

Управление однофазным электродвигателем: Устройство для управления однофазным электродвигателем

Среднеквадратичный ток: Среднеквадратичное значение тока

Добавить комментарий Отменить ответ