01.10.2024

Резистор как работает: Фоторезистор принцип работы

Содержание

Фоторезистор принцип работы

Фоторезистор: определение, виды, как работает, преимущества и недостатки

Название фоторезистора представляет собой комбинацию слов: фотон (легкие частицы) и резистор. 

Фоторезистор — это тип резистора, сопротивление которого уменьшается при увеличении интенсивности света. 

Другими словами, поток электрического тока через фоторезистор увеличивается, когда интенсивность света увеличивается.

Фоторезисторы также иногда называют LDR (светозависимым резистором), полупроводниковым фоторезистором, фотопроводником или фотоэлементом. 

Фоторезистор меняет свое сопротивление только при воздействии света.

Как работает фоторезистор

Когда свет падает на фоторезистор, некоторые из валентных электронов поглощают энергию света и разрушают связь с атомами. 

Валентные электроны, которые разрушают связь с атомами, называются свободными электронами.

Когда энергия света, приложенная к фоторезистору, сильно увеличивается, большое количество валентных электронов получает достаточно энергии от фотонов и разрушает связь с родительскими атомами.  

Большое количество валентных электронов, которые нарушают связь с родительскими атомами, попадет в зону проводимости.

Электроны, присутствующие в зоне проводимости, не принадлежат ни одному атому. 

Следовательно, они свободно перемещаются из одного места в другое.

Электроны, которые свободно перемещаются из одного места в другое, называются свободными электронами.

Когда валентный электрон покинул атом, в определенном месте атома, из которого вышел электрон, создается пустое место. 

Это место называется дырой. Следовательно, свободные электроны и дырки генерируются в виде пар.

И свободные электроны, и дырки будут нести электрический ток.

Количество электрического тока, протекающего через фоторезистор, зависит от количества генерируемых носителей заряда (свободных электронов и дырок).

Когда энергия света, приложенная к фоторезистору, увеличивается, число носителей заряда, генерируемых в фоторезисторе, также увеличивается.  

В результате электрический ток, протекающий через фоторезистор, увеличивается.

Увеличение электрического тока означает снижение сопротивления. Таким образом, сопротивление фоторезистора уменьшается, когда интенсивность приложенного света увеличивается.

Фоторезисторы делаются из полупроводника с высоким сопротивлением, такого как кремний или германий. Они также сделаны из других материалов, таких как сульфид кадмия или селенид кадмия.

При отсутствии света фоторезисторы действуют как материалы с высоким сопротивлением, тогда как при наличии света фоторезисторы действуют как материалы с низким сопротивлением.

Советуем вам посмотреть лучшее видео на тему фоторезистора, в котором вы узнаете очень подробно принцип работы фоторезистора:

//www.youtube.com/embed/4NIhxgyrKjo

Типы фоторезисторов

Фоторезисторы делятся на два типа в зависимости от материала, из которого они изготовлены:

  • Внутренний фотоэффект
  • Внешний фотоэффект

Фоторезистор с внутренним фотоэффектом

Собственные фоторезисторы изготавливаются из чистых полупроводниковых материалов, таких как кремний или германий.  Внешняя оболочка любого атома способна содержать до восьми валентных электронов. Однако в кремнии или германии каждый атом состоит только из четырех валентных электронов. Эти четыре валентных электрона каждого атома образуют четыре ковалентных связей с соседними четырьмя атомами, чтобы полностью заполнить внешнюю оболочку. В результате ни один электрон не остается свободным.

Когда мы применяем световую энергию к фоторезистору с внутренним эффектом, только небольшое количество валентных электронов получает достаточно энергии и освобождается от родительского атома. Следовательно, генерируется небольшое количество носителей заряда. В результате через внутренний фоторезистор протекает только небольшой электрический ток.

Внутренние фоторезисторы менее чувствительны к свету, поэтому они не надежны для практического применения.

Фоторезистор с внешним фотоэффектом

Фоторезисторы с внешним фотоэффектом изготовлены из внешних полупроводниковых материалов. Рассмотрим пример внешнего фоторезистора, изготовленного из комбинации атомов кремния и примеси фосфора.

Каждый атом кремния состоит из четырех валентных электронов, а каждый атом фосфора состоит из пяти валентных электронов. 

Четыре валентных электрона атома фосфора образуют четыре ковалентные связи с соседними четырьмя атомами кремния. Однако пятый валентный электрон атома фосфора не может образовывать ковалентную связь с атомом кремния, поскольку атом кремния имеет только четыре валентных электрона. Следовательно, пятый валентный электрон каждого атома фосфора освобождается от атома. Таким образом, каждый атом фосфора генерирует свободный электрон.

Свободный электрон, который генерируется, сталкивается с валентными электронами других атомов и делает их свободными. Аналогичным образом, один свободный электрон генерирует несколько свободных электронов. Следовательно, добавление небольшого количества примесных (фосфорных) атомов генерирует миллионы свободных электронов.

Во внешних фоторезисторах уже есть большое количество носителей заряда. Следовательно, обеспечение небольшого количества световой энергии генерирует еще большее количество носителей заряда. Таким образом, электрический ток быстро увеличивается.

Увеличение электрического тока означает снижение сопротивления. Сопротивление внешнего фоторезистора быстро уменьшается с небольшим увеличением приложенной световой энергии. Внешние фоторезисторы надежны для практического применения.

Символ фоторезистора на схеме

Символ американского стандарта и символ международного фоторезистора показаны на рисунке ниже.

Преимущества и недостатки фоторезистора

Преимущества фоторезистора

  • Маленький по размеру
  • Бюджетный
  • Легко переносить из одного места в другое.

Недостатки фоторезистора

  • Точность фоторезистора очень низкая.

Применение фоторезисторов

Фоторезисторы используются в уличных фонарях для контроля, когда свет должен включаться и когда свет должен выключаться. Когда окружающий свет падает на фоторезистор, он выключает уличный свет. Когда света нет, фоторезистор вызывает включение уличного освещения.  Это уменьшает потери электроэнергии.

Они также используются в различных устройствах, таких как сигнальные устройства, солнечные уличные фонари, ночники и радиочасы.

Пример схемы датчика освещенности

Понравилась статья? Расскажите друзьям:

Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 2 чел.
Средний рейтинг: 4.5 из 5.

Простая и быстрая проверка резистора мультиметром

Рубрика: Статьи обо всем, Статьи про радиодетали, Электрические измерения

Опубликовано 01.03.2020   ·  
Комментарии: 0
  ·  
На чтение: 3 мин
  ·  
Просмотры:

Post Views:
922

Проверить номинал резистора можно с помощью измерения сопротивления (омметр).

В разъем COM вставляется черный щуп, а в VΩ красный. VΩ — это измерение напряжения и сопротивления.

Переводим мультиметр в режим измерения сопротивления. Диодная прозвонка не поможет. Прозвонка измеряет только падение напряжения, но не сопротивление. Начинаем с малого значения в 200 Ом.

Единица обозначает две ситуации. Если у резистора сопротивление выше, чем выбранный предел, мультиметр покажет зашкаливающее значение. Так же единица обозначает, что прибор не видит радиодеталь или есть плохой контакт между щупами и деталью.

Точка на экране показывает предел измерения. Здесь выбран предел 20 кОм.

Мультиметр показывает 2,7 кОм. При измерениях нельзя касаться одновременно двух металлических оснований щупов. Ваше тело может шунтировать измеряемую деталь, и показания пробора будут ложными.

Неисправный резистор труднее всего диагностировать. Он может быть как пробитым (короткое замыкание) так и с обрывом. Проблема в том, что если вы не знаете маркировку или у вас нет схемы, определить неисправную деталь будет труднее.

Пробитый резистор мультиметр определит как с 0 сопротивлением. А в режиме диодной прозвонки, мультиметр начнет пищать. Однако, если реальное сопротивление резистора было 1 Ом, то прибор может пищать, а в режиме измерения сопротивления будет показывать погрешности.

Тоже самое с резисторами, чьи номиналы сопротивления выше, чем у измеряемого прибора. Можно его проверить и с помощью диодной прозвонки. При исправном резисторе диодная прозвонка не будет пищать, она покажет падение напряжения. Но и тут проблема.

Если сопротивление очень высоко, аккумулятора и измеряемых цепей мультиметра не хватит для таких высоких значений. И прибор покажет обрыв.

Если требуется проверить резистор на плате, лучше выпаивайте один контакт, иначе прибор будет показывать ложные значения. Другие радиодетали на плате будут шунтировать и вносить свои искажения при измерениях.

Чем заменить неисправный

Учитывайте цепь, в которой надо поменять деталь. Если SMD резистор, то подойдет только такой же +-5% от номинала. Если это DIP резистор, который стоит в блоке питания, то можно обойтись с большей погрешностью. Проблема в том, что некоторые схемы могут быть рассчитаны на большую погрешность, а схемы для точны приборов нет. SMD компоненты обладают меньшей емкостью и индуктивностью, чем DIP. И в тоже время, SMD не предназначены для высокой мощности.

Еще можно объединить разные резисторы в один нужный, для временного ремонта. Например, резистор мощностью 2 Вт и сопротивлением 10 кОм чернеет и перегревается. Чем можно его заменить? Можно соединить два резистора по 20 кОм 2 Вт параллельно, и получим эквивалентную мощность 4 Вт и сопротивление 10 кОм. А можно и последовательно соединить два по 5 кОм 2 Вт. И получится резистор 10 кОм 4 Вт.

Маркировка резисторов

Не нужно учить или зубрить маркировку. Она пригодится в тех ситуациях, когда на плате резистор сгорел или повредился, а данных о его сопротивлении нет.

DIP маркируются кольцами. У них есть множители и проценты погрешности.

SMD в виду своих габаритов маркируются цифрами.

Post Views:
922

последовательное и параллельное соединение, токоограничивающие и подтягивающие сопротивления [Амперка / Вики]

Резистор (сопротивление) — один из наиболее распространённых компонентов в электронике. Его назначение — простое:
сопротивляться течению тока, преобразовывая его часть в тепло.

Основной характеристикой резистора является сопротивление. Единица измерения сопротивления — Ом
(Ohm, Ω). Чем больше сопротивление, тем большая часть тока рассеивается в тепло. В схемах,
питаемых небольшим напряжением (5 – 12 В), наиболее распространены резисторы номиналом от
100 Ом до 100 кОм.

Закон Ома

Закон Ома позволяет на заданном участке цепи определить одну из величин:
силу тока I, напряжение U, сопротивление R,
если известны две остальные:

Для обозначения напряжения наряду с символом U используется V.

Рассмотрим простую цепь

Расчитаем силу тока, проходящего через резистор R1
и, соответственно, затем через лампу L1. Для простоты будем предполагать,
что сама лампа обладает нулевым собственным сопротивлением.

Аналогично, если бы у нас был источник питания на 5 В и лампа, которая по
документации должна работать при токе 20 мА, нам нужно бы было выбрать
резистор подходящего номинала.

В данном случае, разница в 10 Ом между идеальным номиналом и имеющимся не играет большого значения:
можно смело брать стандартный номинал — 240 или 220 Ом.

Аналогично, мы могли бы расчитать требуемое напряжение, если бы оно было не известно, а на руках
были значения сопротивления и желаемая сила тока.

Соединение резисторов

При последовательном соединении резисторов, их сопротивление суммируется:

При параллельном соединении, итоговое сопротивление расчитывается по формуле:

Если резистора всего два, то:

В частном случае двух одинаковых резисторов, итоговое сопротивление при параллельном соединении равно половине сопротивления
каждого из них.

Таким образом можно получать новые номиналы из имеющихся в наличии.

Применеие на практике

Среди ролей, которые может выполнять резистор в схеме можно выделить следующие:

  1. Токоограничивающий резистор (current-limiting resistor)

  2. Стягивающий, подтягивающий резистор (pull-down / pull-up resistor)

  3. Делитель напряжения (voltage divider)

Токоограничивающий резистор

Пример, на котором рассматривался Закон Ома представляет собой также пример токоограничевающего
резистора: у нас есть компонент, который расчитан на работу при определённом токе — резистор
снижает силу тока до нужного уровня.

В случае с Ардуино следует ограничивать ток, поступающий с выходных контактов (output pins).
Напряжение, в состоянии, когда контакт включен (high) составляет 5 В. Исходя из документации,
ток не должен превышать 40 мА. Таким образом, чтобы безопасно увести ток с контакта в землю
понадобится резистор номиналом R = U / I = 5 В / 0.04 А = 125 Ом или более.

Стягивающие и подтягивающие резисторы

Стягивающие (pull-down) и подтягивающие (pull-up) резисторы используются в схемах рядом
со входными контактами логических компонентов, которым важен только факт: подаётся ноль вольт
(логический ноль) или не ноль (логическая единица). Примером являются цифровые входы Ардуино.
Резисторы нужны, чтобы не оставить вход в «подвешенном» состоянии. Возьмём такую схему

Мы хотим, чтобы когда кнопка не нажата (цепь разомкнута), вход фиксировал отсутствие напряжения.
Но в данном случае вход находится в «никаком» состоянии. Он может срабатывать и не срабатывать
хаотично, непредсказуемым образом. Причина тому — шумы, образующиеся вокруг: провода действуют
как маленькие антенны и производят электричество из электромагнитных волн среды. Чтобы гарантировать
отсутствие напряжения при разомкнутой цепи, рядом с входом ставится стягивающий резистор:

Теперь нежелательный ток будет уходить через резистор в землю. Для стягивания используются резисторы
больших сопротивлений (10 кОм и более). В моменты, когда цепь замкнута, большое сопротивление резистора
не даёт большей части тока идти в землю: сигнал пойдёт
к входному контакту. Если бы сопротивление резистора было мало (единицы Ом), при замкнутой цепи произошло
бы короткое замыкание.

Аналогично, подтягивающий резистор удерживает вход в состоянии логической единицы, пока внешняя цепь
разомкнута:

То же самое: используются резисторы больших номиналов (10 кОм и более), чтобы минимизировать потери
энергии при замкнутой цепи и предотвратить короткое замыкание при разомкнутой.

Делитель напряжения

Делитель напряжения (voltage divider) используется для того, чтобы получить из исходного напряжения
лишь его часть. Например, из 9 В получить 5. Он подробно описан в отдельной статье.

Мощность резисторов

Резисторы помимо сопротивления обладают ещё характеристикой мощности. Она определяет нагрузку, которую
способен выдержать резистор. Среди обычных керамических резисторов наиболее распространены показатели
0.25 Вт, 0.5 Вт и 1 Вт. Для расчёта нагрузки, действующей на резистор, используйте формулу:

При превышении допустимой нагрузки, резистор будет греться и его срок службы может сильно сократиться.
При сильном превышении — резистор может начать плавиться и вызвать воспламенение. Будьте осторожны!

Принципы подбора резистора для понижения мощности: параметры, маркировка


Резисторы – радиоэлементы, без которых нельзя построить ни одну электрическую схему. На их долю приходится примерно половина всех монтируемых в схеме деталей. Резисторы позволяют контролировать, ограничивать и распределять ток между другими элементами. Их основной характеристикой является сопротивление, измеряемое в Ом.


Обозначение резисторов


Графический знак резистора, принятый среди наших соотечественников, – прямоугольник. За рубежом его изображают в виде ломаной линии, напоминающей букву W. На схемах рядом с графическим изображением указывают буквенно-цифровую маркировку, которая включает букву R, число, которое обозначает номер элемента на схеме, значение сопротивления. Если к номеру позиции элемента добавлен значок «*», то это означает, что величина сопротивления указана приблизительно. Точное значение придется подбирать при настройке устройства. Поэтому постоянные резисторы для данной области применения не пригодны. Внутри графического символа может указываться номинальная мощность рассеивания.

Виды резисторов

Производители предлагают широчайший ассортимент резисторов, из которого нужно подобрать деталь, подходящую по конструкции, назначению и цене. Рассмотрим характеристики самых распространенных видов этих радиоэлементов. По материалу резистивного элемента различают изделия проволочные, непроволочные, металлофольговые.

Проволочные


Это традиционная разновидность, применяемая нашими папами и дедушками. Токопроводящую проволоку с большим удельным сопротивлением изготавливают на основе сплавов из меди, никеля, марганца – манганина, константана, никелина. В ходе работы могут нагреваться.

Непроволочные


В конструкцию входят: диэлектрическое основание и покрытие, обладающее определенным сопротивлением. Такое покрытие называют резистивом, оно может быть пленочным или объемным. Пленочные бывают:

  • Тонкопленочными. Их толщина измеряется в нанометрах. Резистив наносят вакуумным напылением на диэлектрическую подложку. Стоимость такой продукции выше стоимости толстопленочных аналогов. Ее преимущества: хороший температурный коэффициент сопротивления, невысокие – паразитная индуктивность и уровень шума. Востребованы в основном для устройств СВЧ, в которых требуется точность и стабильность.
  • Толстопленочными. Эти изделия имеют толщину в десятых долях миллиметра. Бывают – лакосажевые, керметные, на базе токопроводящих пластмасс. Это недорогие резисторы, их отклонение от номинального значения составляет 1-2%.


Сопротивление пленочных резисторов регулируют за счет толщины покрытия. Основные характеристики этих изделий: стабильность, точность, широкий диапазон значений сопротивления – от нескольких Ом до МОм.

Классификация резисторов по принципу работы

В зависимости от области применения, используют резисторы:

  • Постоянные. Эти элементы лишены способности менять сопротивление во время эксплуатации.
  • Подстроечные. Такие элементы имеют три вывода. Сопротивление между двумя выводами постоянное. Если третий связывают с подвижным контактом, то получают делитель напряжения. Используются для настройки чувствительности датчиков и другой аппаратуры.
  • Переменные, называемые «потенциометрами». С их помощью регулируют работу аппаратуры путем изменения сопротивления.


Разновидности полупроводниковых резисторов


В категорию полупроводниковых резисторов входят:

  • Терморезисторы. Сопротивление таких элементов изменяется, в зависимости от температуры окружающей среды.
  • Варисторы. Изменение сопротивления происходит в соответствии с изменением величины напряжения. Используйте эти детали, если хотите защитить основные элементы схемы от скачков напряжения в сети.
  • Фоторезисторы – очень популярная продукция, используемая в электронных схемах часов, управления уличным освещением. Реагирует на степень освещенности. При ее низком уровне сопротивление этого элемента достигает 1 мОм, при ярком освещении оно резко падает.

Параметры, учитываемые при покупке резисторов

При покупке этих деталей учитывают:

  • Самый важный параметр – сопротивление, которое определяется нормативной документацией. Его номинальное значение указывается на корпусе детали. Значения до 999 Ом выражаются в Ом, 1000-99000 Ом – в кОм, от 1 000 000 Ом – в МОм. Помимо сопротивления, необходимо правильно подобрать допуск на точность, который может находиться в пределах 0,5-10%. При выборе величины допуска следует помнить: чем выше точность, тем меньше эксплуатационный температурный интервал.
  • Номинальная мощность – это максимально допустимая мощность, рассеиваемая на резисторном элементе, при которой рабочие характеристики резистора сохраняются в течение всего установленного эксплуатационного периода. Например, если вы купили резистор на 100 Ом c допуском ±10%, то его реальное сопротивление может составить 90-110 Ом. Узнать точное сопротивление этого резистора можно лишь с помощью замера омметром или мультиметром.
  • Температурный коэффициент сопротивления. Эта величина характеризует относительное изменение сопротивления детали при повышении или понижении температуры на 1°C. ТКС для одного резистора в разных температурных интервалах может иметь разное значение.
  • Электрическая прочность. Указывает на предельное напряжение, при котором элемент может функционировать без выхода из строя на протяжении всего установленного срока службы.

Была ли статья полезна?

Да

Нет

Оцените статью

Что вам не понравилось?



Анатолий Мельник


Специалист в области радиоэлектроники и электронных компонентов. Консультант по подбору деталей в компании РадиоЭлемент.











Как проверить резистор мультиметром на исправность, как прозвонить резистор?

При работе с электрической схемой возникают ситуации, когда необходимо проверить сопротивление резистора. Это может понадобиться при проверке исправности или подгонке его величины под требуемое значение, которое отличается от номинального. Проверять сопротивление можно, не выпаивая резистор, или после его выпайки. В этой статье я расскажу, как правильно проверить резистор мультиметром.


Содержание статьи


Особенности измерения сопротивления резистора мультиметром


Для того, чтобы узнать сопротивление резистора, нужно воспользоваться обычным мультиметром. Принцип измерений основан на законе Ома, который гласит, что сила тока находится в прямой пропорциональной зависимости от напряжения и обратно пропорциональной от сопротивления. Определение сопротивления происходит косвенным путем по формуле R = U/I. То есть, при известных напряжении и силе тока легко определить сопротивление.


Если ранее применялись стрелочные тестеры, то сегодня радиолюбители для проверки исправности резисторов чаще всего используют цифровые мультиметры с круговым переключателем, с помощью которого выставляется тип рабочего режима и диапазон измерений.


Цифровой тестер для проверки резисторов

Для измерения величины R переключатель выставляют в диапазон Ω. В комплекте к такому прибору идет один комплект щупов, имеющих разную расцветку. Принято красный щуп вставлять в отверстие com, а черный – VΩCX+.


Как проверить резистор не выпаивая: визуальная проверка


Процесс проверки резистора на работоспособность непосредственно на плате без полной выпайки является довольно трудоемким занятием, поэтому предварительно можно определить сгоревшую деталь визуально. Прежде всего осматривают корпус на предмет повреждений и сколов, надежности закрепления выводов.


О неисправностях свидетельствуют:


  • Потемнение корпуса. Сгоревший резистор имеет потемневшую поверхность – полностью или частично в виде колечек. Слабое потемнение не свидетельствует о неисправности, а только о перегреве, который не привел к полному выходу детали из строя.
  • Появление характерного запаха.
  • Стирание маркировки.
  • Наличие на плате сгоревших дорожек

Если условия позволяют, то неисправный резистор выпаивают, а на его место впаивают новый с таким же номиналом.


Внимание! Осмотр не гарантирует точного определения исправности, резистор может выглядеть как новый даже при оборванном контакте.


Подготовка мультиметра к проведению измерений: какие установить настройки


Перед измерениями прибор готовят к работе. Для этого его включают и концы щупов закорачивают между собой. Если на дисплее появляются нули, то прибор исправен и в цепи нет обрыва. На дисплее могут отражаться не нули, а доли Ома.


Подготовка прибора к проверке

При разомкнутых щупах на исправном мультиметре отображается цифра 1 и диапазон измерений. Кабельные шнуры подключают в соответствии с тем режимом, который вам необходим, – «Прозвонка» или «Измерение».


Как прозвонить резистор


Режим «Прозвонка» (имеется не во всех тестерах) применяется, чтобы убедиться, что в цепях, идущих через резистор или параллельных ему, отсутствует короткое замыкание. Для его установки регулятор поворачивают к значку диода. Если между точками установки щупов есть токопроводящая цепь, то через динамик генерируется звуковой сигнал.


Режим прозвонки

Этот режим применяют только для резисторов, номинал которых не превышает 70 Ом. Для деталей с большим номиналом его использовать не имеет смысла, поскольку сигнал настолько слаб, что его можно не услышать.


Как определить номинал резистора по маркировке


Для определения работоспособности желательно знать номинал. Как определить номинал резистора по цветовой маркировке, мы подробно рассказали в этой статье.


Немного дополним информацию о способах маркировки SMD резисторов. Из-за малого размера на них практически невозможно нанести традиционную цветовую маркировку, поэтому предусмотрена особая система идентификации. В обозначение входят: 3 или 4 цифры, 2 цифры и буква.


В первой системе первые две или три цифры характеризуют численное значение резистора, а последняя является показателем множителя, обозначающим степень, в которую возводят 10 для получения окончательного результата. Если сопротивление ниже 1 Ом, то для определения местонахождения запятой служит символ R. Например, сопротивление 0,05 Ом выглядит как 0R05.


Высокоточные (прецизионные) резисторы имеют очень малые размеры, поэтому нуждаются в компактной маркировке. Она состоит из трех цифр – первые две являются кодом, а третья – множителем. Каждому коду соответствует трехзначное значение сопротивления, определяемое по таблице. Такая маркировка выполняется в соответствии со стандартом EIA-96, разработанным для резисторов с допуском по сопротивлению не выше 1%.


Таблица кодов для прецизионных резисторов












КодЗначениеКодЗначениеКодЗначениеКодЗначениеКодЗначениеКодЗначение
011001714733215493166546481681
021021815034221503246647582698
031051915435226513326748783715
041072015836232523406849984732
051102116237237533486951185750
061132216538243543577052386768
071152316939249553657153687787
081182417440255563747254988806
091212517841261573837356289825
101242618242267583927457690845
111272718743274594027559091866
121302819144280604127660492887
131332919645287614227761993909
141373020046294624327863494931
151403120547301634437964995953
161433221048309644538066596976

Проверка сопротивления постоянного резистора


После подготовки прибора к работе приступают к измерениям. Для этого выпаивают одну из ножек сопротивления. Один из щупов подсоединяется к запаянной ножке, второй – к свободной. Если резистор исправен, то на дисплее появится показание, соответствующее номинальному значению в пределах допуска.


Как проверяют сопротивление резистора

При обрыве цепи на экране горит «1».


Внимание! Регулятором перед измерением выставляют переключатель на ближайшее к номиналу значение большего достоинства. Если регулятором была выполнена настройка на значение, меньшее, чем номинал детали, то на дисплее результаты измерений отображаться не будут, поскольку срабатывает внутренняя блокировка тестера.


Если с одной стороны от резистора в схеме впаян конденсатор, то ножку с этой стороны условно можно считать свободно висящей. И в этом случае можно провести измерения, не выпаивая резистор.


СМД-резисторы – компоненты поверхностного монтажа, измерение сопротивления которых осложняется их малыми размерами. Их обычно проверяют, как и все постоянные резисторы, выпайкой одной ножки.


Проверка переменного резистора


Проверка без выпайки из схемы переменных резисторов, имеющих как минимум три ножки, более сложная, по сравнению с проверкой постоянного резистора.


Переменный резистор

Наиболее легким вариантом является положение резистора в самом начале схемы, поскольку одна из крайних «ножек» подключается через емкость. Поэтому по постоянному току приравнивается к свободно висящей. Такой способ измерения позволяет определить общее сопротивление, которое присутствует между крайними контактами.


Провести точные измерения сопротивления резистора позволяет его выпайка из схемы. Аналогично выпаянной, проверяется и новая деталь. Этапы измерений:


  • Мультиметр включают в режим измерения.
  • Щупальца подсоединяют к крайним ножкам. Это позволяет определить общее сопротивление. Значение на дисплее не должно отличаться от номинала более чем на положенный допуск. Величина допуска характеризуется последним кольцом в цветовой маркировке. Она выражается в процентах от номинального значения.
  • Если общее сопротивление соответствует номинальному, то измеряют сопротивление между средней и крайней ножками. После подсоединения «крокодилов» вращают ручку переменного резистора в одном из направлений. Сопротивление либо плавно возрастает до ранее установленного общего значения, либо снижается до нулевого значения. При самой частой неисправности (пропадании контакта токосъемника) прибор показывает бесконечность.

Видео: как проверить резистор мультиметром





Была ли статья полезна?

Да

Нет

Оцените статью

Что вам не понравилось?


Другие материалы по теме





Анатолий Мельник


Специалист в области радиоэлектроники и электронных компонентов. Консультант по подбору деталей в компании РадиоЭлемент.











что это, принцип работы, разновидности

Переменный резистор называется часто потенциометром. Этот радиоэлемент состоит из двух постоянных выводов и одного подвижного. Первые два располагаются на краях и соединяются своими началами и концами с подвижным контактирующим элементом. Таким образом образуется общая величина сопротивления. Средний контакт соединяется с подвижным элементом, способный перемещаться, тем самым изменяя сопротивление, на то, которое нужно в данный момент.

Такие радиодетали используются очень широко, при производстве самой различной электроники. В данной статье будет описан принцип работы этого типа резисторов и как они используются в современной электронике. В качестве дополнительной информации, статья содержит два видеоматериала и одну научно-популярную статью по данной теме.

Что такое сопротивление

Резисторы обладают сопротивление, а что такое сопротивление? Постараемся с этим разобраться.

Для ответа на этот вопрос поможет сантехническая аналогия. Под действием силы тяжести или под действием давления насоса, вода устремляется от точки большего давления в точку с меньшим давлением. Так и электрический ток под действием напряжения течет из точки большего потенциала в точку с меньшим потенциалом.

Что может помешать движению воды по трубам? Движению воды может помешать состояние труб, по которым она бежит. Трубы могут быть широкими и чистыми, а могут быть загажены и вообще представлять собой печальное зрелище. В каком случае скорость водного потока будет больше? Естественно, что вода будет течь быстрее если ее движению не будет оказываться никакого сопротивления.

В случае с чистым трубопроводом так и будет, воде будет оказываться наименьшее сопротивление и ее скорость будет практически неизменной. В загаженной трубе сопротивление на водный поток будет значительным, и соответственно скорость движения воды будет не очень.

Резистор с переменным сопротивлением.

Хорошо, теперь переносимся из нашей водопроводной модели в реальный мир электричества. Теперь становится понятно, что скорость воды в наших реалиях представляет собой силу тока, измеряемую в амперах. Сопротивление, которое оказывали трубы на воду, в реальной токоведущей системе будет сопротивление проводов, измеряемое в омах.

Как и трубы, провода могут оказывать сопротивление на ток. Сопротивление напрямую зависит от материала, из которого сделаны провода. Поэтому совсем не случайно провода часто изготавливают из меди, так как медь имеет небольшое сопротивление.

Резистор — это пассивный элемент электрической цепи, обладающий фиксированным или переменным значением электрического сопротивления.

Другие металлы могут оказывать очень большое сопротивление электрическому току. Так для примера, удельное сопротивление (Ом*мм²) нихрома составляет 1.1Ом*мм². Величину сопротивления нетрудно оценить, сравнив с медью, у которой удельное сопротивление 0,0175Ом*мм².

При пропускании тока через материал с высоким сопротивлением, мы можем убедиться, что ток в цепи будет меньше, достаточно провести несложные замеры.

Переменное сопротивление – назначение

Переменные сопротивления главным образом применяются для регулировки громкости в различной бытовой и профессиональной радиоаппаратуре. Можно сказать, что они предназначены для плавного изменения напряжения или тока в различных электросхемах посредством изменения собственного сопротивления. Например, с их помощью можно плавно регулировать яркость свечения электрической лампочки.

Как выглядит резистор? 

В природе встречаются абсолютно различные резисторы. Есть резисторы с постоянным сопротивление, есть резисторы с переменным сопротивлением. И каждый вид резисторов находит свое применение. Что бы раскрыть нашу тему, необходимо рассмотреть основные виды резисторов, ведь всё познаётся в сравнении.

Резисторы
Резисторы
Резисторы

Постоянный резистор

Постоянный резистор имеет два вывода и само название говорит о том, что они обладают постоянным фиксированным сопротивлением.  Каждый такой резистор изготавливается с определенным сопротивлением, определенной рассеиваемой мощностью.

Рассеиваемая мощность — это еще одна характеристика резисторов, так же, как и сопротивление. Мощность рассеяний говорит о том, какую мощность может рассеять резистор в виде тепла (вы, наверное, замечали, что резистор во время работы может значительно нагреваться).

Естественно, что на заводе не могут изготавливать резисторы абсолютно любые. Поэтому постоянные резисторы имеют определенную точность, указываемую в процентах. Эта величина показывает в каких пределах будет гулять результирующее сопротивление. И естественно, чем точнее резистор, тем дороже он будет. Так зачем переплачивать?

Также сама величина сопротивления не может быть любой. Обычно сопротивление постоянных резисторов соответствует определенному номинальному ряду сопротивлений. Эти сопротивления обычно выбираются из рядов Е3, Е6, Е12,Е24.

Номинальные ряды
E3E6E12E24E3E6E12E24E3E6E12E24
1,01,01,01,02,22,22,22,24,74,74,74,7
1,12,45,1
1,21,22,72,75,65,6
1,33,06,2
1,51,51,53,33,33,36,86,86,8
1,63,67,5
1,81,83,93,98,28,2
2,04,39,1

 Как видите резисторы из ряда Е24 имеют более богатый набор сопротивлений. Но это еще не предел так как существуют номинальные ряды E48, E96, E192.

На электрических схемах постоянные резисторы обозначаются эдаким прямоугольником с выводами. На самом условном графическом обозначении может надписываться мощность рассеяния.

 

Подстроечные резистор

Это приборы, сопротивление которых предполагается изменять редко – при настройке прибора и его регулировке. По характеристикам подстроечный резистор, в принципе, не отличается от переменного, но конструктивные отличия есть. У подстроечных резисторов гораздо ниже износостойкость и механическая прочность (ведь их не нужно постоянно «крутить»), отсутствует удобная ручка (вместо нее может быть обычный шлиц как у винта под отвертку), они могут быть хуже или вовсе не защищены от внешнего воздействия (пыли, влаги). Имеют два и три вывода.

Основная цель подстроечного резистора- изменение или подстройка сопротивления лишь на этапе сборки изделия.

Переменный резистор обладает меньшей точностью нежели постоянный. Это плата за возможность регулировки, в результате которой сопротивление может гулять в некоторых пределах.

Конечно на этапе налаживания изделия может применяться так называемый подборочный резистор. Это обычный постоянный резистор, только при монтаже он подбирается из кучки резисторов с близкими номиналами.

Подбор резисторов имеет место быть, когда требуется регулировка параметров изделия и при этом требуется высокая точность работы (чтобы требуемый параметр как можно меньше плавал). Таким образом нужно чтобы резистор был как можно большей точностью 1% или даже 0,5%.

Так для подстройки параметров схемы чаще всего применяют подстроечные резисторы. Эти резисторы специально придуманы для этих целей.  Подстройка осуществляется посредством тоненькой часовой отвертки, причем после достижения требуемой величины сопротивления ползунок резистора часто фиксируют краской или клеем.

Переменные резисторы

Наконец мы подошли к нашей главной теме- переменные резисторы (они же резисторы переменного сопротивления). Название «переменный» говорит само за себя – сопротивление такого прибора можно изменять в процессе эксплуатации тем или иным образом.

Вы когда-нибудь обращали внимание на различные «крутилки» в старой аналоговой технике. Например, задумывались ли о том, что вы крутите, прибавляя громкость в старом, возможно даже ламповом телевизоре?

Многие регуляторы и различные «крутилки» представляют  собой переменные резисторы. Так же, как и постоянные резисторы, переменные также имеют различную рассеивающую мощность. Однако их сопротивление может меняться в широких пределах.

Переменные резисторы служат для регулирования напряжения или тока в уже готовом изделии. Этим резистором может регулироваться сопротивление в схеме формирования звука. Тогда громкость звука будет меняться пропорционально углу поворота ручки резистора.  Так сам корпус находится внутри устройства, а та самая крутилка остается на поверхности.

Более того, бывают еще и сдвоенные, строенные, счетверенные и так далее переменные резисторы. Обычно их применяют, когда нужно параллельное изменение сопротивления сразу в нескольких участках схемы.

Второе название таких резисторов – «потенциометры». Используются они настолько широко, что перечисленные выше примеры лишь верхушка айсберга. Регуляторы громкости и тембра, регуляторы частоты, яркости, скорости и т.д.

Основные компоненты

Состоит из двух основных компонентов: резистивного слоя и ползунка. Резистивный слой имеет на своих концах контакты. Сопротивление между этими контактами и определяет сопротивление переменного резистора. Резистивный слой изготавливается из углерода, металлокерамики или может быть в виде проволочной катушки (резистор переменный проволочный). Проволочные переменные резисторы могут быть довольно приличной мощности.

Ползунок передвигается по этому слою, имея с ним электрический контакт. При этом ползунок тоже имеет свой вывод. В процессе движения ползунка от одного крайнего положения до другого изменяется сопротивление между ним и крайними контактами переменного сопротивления.

Переменные сопротивления обычно бывают поворотные, т.е. шток резистора надо крутить. Но бывают также и ползунковые переменные резисторы. В них резистивный слой в виде прямой линии и ползунок движется по нему прямо. Поэтому и шток такого резистора надо двигать, а не крутить.

Как правило, у переменного резистора три выхода. Так же переменные резисторы бывают и с двумя выводами – их еще называют «реостатами». А чтобы разобраться с трехногим прибором, взглянем на рисунок ниже.

Слева – условное обозначение резистора, справа – его схема «внутренностей». Выводы 1 и 2 – выводы обычного резистора постоянного номинала, указанного на корпусе прибора. Сопротивление создает специальное покрытие, нанесенное на «подковку» между этими выводами.  Тут никаких фокусов – все честно. А вот вывод 3 подключен к подвижной пластине (движку), которая двигается по этой самой подковке и соприкасается с ней.

Если мы будем крутить ручку, то сопротивление между выводами 1 и 3 будет меняться от 0 до номинала, указанного на корпусе прибора. То же самое произойдет и между выводами 2 и 3, но «вверх ногами». Когда сопротивление между 1 и 3 увеличивается, между 2 и 3 уменьшается и наоборот. Для чего это сделано мы разберем позже, пока воспримем это как факт, причем, факт очень удобный, как мы убедимся.

Переменный резистор с выключателем

В случае использования переменных резисторов в качестве регулятора громкости, например, в радиоприёмнике, часто используют переменные резисторы с выключателем. Т.е. регулятор громкости совмещён с выключателем напряжения питания радиоприёмника. Как это работает: в крайнем положении регулятора, когда он

Что такое резистор? (с рисунками)

Резистор — это компонент цепи, который препятствует прохождению электрического тока. Он имеет два вывода, через которые должно проходить электричество, и предназначен для снижения напряжения тока, когда он течет от одного вывода к другому. Резисторы в основном используются для создания и поддержания известных безопасных токов в электрических компонентах.

Резисторы — это электрические устройства, управляющие прохождением тока через цепь.

Сопротивление измеряется в омах по закону Ома. Этот закон гласит, что электрическое сопротивление равно падению напряжения на выводах резистора, деленному на приложенный ток. Высокое сопротивление указывает на высокое сопротивление току. Этот рейтинг можно записать по-разному — например, 81R представляет 81 Ом, а 81K представляет 81000 Ом.

Электрическое сопротивление было обнаружено немецким физиком Георгом Омом в 19 веке и с тех пор измеряется в омах.

Величина сопротивления резистора определяется его физической конструкцией. Резистор из углеродной композиции имеет резистивный углерод, упакованный в керамический цилиндр, в то время как резистор из углеродной пленки состоит из аналогичной керамической трубки, но имеет проводящую углеродную пленку, намотанную снаружи. Металлопленочные или металлооксидные резисторы изготавливаются примерно так же, но из металла вместо углерода.Резистор с проволочной обмоткой, сделанный из металлической проволоки, обернутой вокруг трубки из глины, пластика или стекловолокна, обеспечивает сопротивление при более высоких уровнях мощности. Те, которые используются для приложений, которые должны выдерживать высокие температуры, обычно изготавливаются из таких материалов, как металлокерамика, металлокерамический композит или тантал, редкий металл, чтобы они могли выдерживать тепло.

Переменный резистор может управлять потоками электричества на определенном уровне, а также ниже этого уровня.

Резисторы покрыты краской или эмалью или покрыты формованным пластиком для их защиты. Поскольку они часто слишком малы для написания, для их идентификации используется стандартизированная система цветового кодирования. Первые три цвета представляют значение в омах, а четвертый указывает допуск, или насколько близок резистор в процентах к его значению в омах. Это важно по двум причинам: характер его конструкции неточен, и при использовании сверх максимального тока значение может измениться или сам блок может сгореть.

Переменные резисторы можно регулировать для изменения уровня сопротивления.

Каждый резистор попадает в одну из двух категорий: фиксированный или переменный. Постоянный резистор имеет заранее определенную величину сопротивления току, а переменный резистор можно регулировать для получения различных уровней сопротивления.Переменные резисторы также называются потенциометрами и обычно используются в качестве регуляторов громкости на аудиоустройствах. Реостат — это переменный резистор, созданный специально для работы с большими токами. Существуют также металлооксидные варисторы, которые изменяют свое сопротивление в ответ на повышение напряжения; термисторы, которые повышают или понижают сопротивление при повышении или понижении температуры; и светочувствительные резисторы.

Резистор — это электронный компонент, который может снизить напряжение в цепи и поток электрического тока.

Что такое стравливающий резистор и где он используется?

Сливные резисторы — стандартные резисторы высокого номинала, которые используются для разряда конденсатора в цепи фильтра. Разрядка конденсаторов очень важна, потому что даже если источник питания выключен, заряженный конденсатор может кого-нибудь поразить. Поэтому очень важно добавить резистор для удаления воздуха, чтобы избежать каких-либо неудач. У него также есть другие приложения, но основная цель его использования — безопасность.В этой статье мы обсудим , как работает сливной резистор, и его применение .

Почему используются спускные резисторы?

1. Цель безопасности

Рассмотрим простую схему, показанную ниже. Здесь параллельно основной цепи подключен конденсатор. Теперь, когда источник питания включен, конденсатор будет заряжен до своего пикового значения и останется заряженным даже после выключения питания, и это может быть большой опасностью, если вы работаете с действительно дорогостоящими конденсаторами.Этот конденсатор может вызвать сильный удар. Чтобы предотвратить это, резистор высокого номинала подключается параллельно конденсатору, чтобы он мог полностью разрядиться в резисторе.

2. Регулирование напряжения

Регулировка напряжения — это отношение разницы между напряжением полной нагрузки и напряжением холостого хода к напряжению полной нагрузки, то есть показывает, что если система может обеспечивать постоянное напряжение для различных нагрузок. Формула регулирования напряжения имеет следующий вид:

  VR = | V  nl  | - | V  эт  | / | V  fl  | 
 

Здесь,

В nl = напряжение без нагрузки

В эт = Напряжение полной нагрузки

То есть, если VR близко к нулю, значит регулировка напряжения хорошая.

Здесь мы подключаем спускной резистор параллельно как конденсатору, так и нагрузочному резистору, и также будет падение напряжения на спускном резисторе. Теперь, если нагрузка не подключена, напряжение холостого хода будет равно падению напряжения на спускном резисторе. А после подключения нагрузки учитывается падение напряжения на нагрузке. Итак, , если мы подключим резистор утечки, тогда разница между напряжением холостого хода и полной нагрузкой будет меньше, что улучшает регулировку напряжения .

Допустим, если мы подключим напряжение нагрузки, то полное напряжение будет 23,5 В, а если мы уберем напряжение, то напряжение из-за спускного резистора составит 22,4 В, поэтому разница напряжений между ними составляет 1,1 В, что довольно мало. Теперь, если мы не подключим спускной резистор, эта разница будет большой, и, следовательно, регулировка будет низкой.

Вы также можете проверить другие методы регулирования напряжения.

3. Отдел напряжения

Это также важная функция спускного резистора.Если вы хотите, чтобы ваша схема обеспечивала более одного или двух напряжений, этого можно добиться, используя резистор для утечки. Здесь резистор утечки имеет несколько ответвлений, и он будет действовать как разные резисторы, соединенные последовательно.

На рисунке ниже мы подключили резистор утечки в трех разных точках, чтобы получить три выхода разных напряжений. Он работает по принципу схемы делителя напряжения.

Как выбрать сливной резистор?

Приходится искать компромисс между потребляемой мощностью и скоростью спускного резистора.Резистор небольшого номинала может обеспечить высокую скорость прокачки, но потребляемая мощность выше. Так что дизайнер решает, сколько манипуляций он хочет. Сопротивление резистора должно быть достаточно высоким, чтобы не мешать питанию, и в то же время достаточно низким, чтобы конденсатор быстро разрядился.

Формула для расчета номинального сопротивления спускного резистора имеет следующий вид:

  R = -t / C * ln (V  сейф  / V  o ) 
 

Здесь

t — время, за которое конденсатор разряжается через спускной резистор

R — сопротивление спускного резистора

.

C — емкость конденсатора

В сейф — безопасное напряжение, до которого он может быть разряжен

В o — начальное напряжение конденсатора

Можно использовать любое низкое значение, как для V safe , но если мы поставим туда ноль, то разрядка займет бесконечное время.Итак, это метод проб и ошибок. Установите безопасное напряжение и время, с которым вы хотите разрядить конденсатор, и вы получите номинал резистора утечки.

Чтобы управлять мощностью, используйте следующую формулу:

  P = V  o   2  / R 
 

Здесь P — мощность, потребляемая сливным резистором

.

В или — начальное напряжение в конденсаторе

R — сопротивление спускного резистора

.

Итак, решив, какой может быть мощность, потребляемая резистором утечки, мы можем найти желаемое значение резистора утечки, используя оба приведенных выше уравнения.

Рассмотрим пример .

В приведенной выше схеме возьмем емкость C1 равной 4 мкФ, начальное напряжение V или равно 1500 В, а безопасное напряжение V safe равно 10 В. Если время разряда, которое нам нужно, составляет 4 секунды, тогда значение резистора утечки должно быть 997877,5 Ом или ниже. Вы можете использовать резистор, близкий к номиналу. Потребляемая мощность составит 2,25 Вт.

Номинал резистора рассчитывается путем помещения в первую формулу емкости, начального напряжения, безопасного напряжения и времени разряда.Затем введите значение начального напряжения и значение резистора во вторую формулу, чтобы получить потребляемую мощность.

Значение резистора также можно найти в обратном формате, т.е. сначала решите, сколько мощности вы хотите, чтобы он потреблял, а затем поместите мощность и начальное напряжение во вторую формулу. Таким образом, вы получите номинал резистора, а затем используете его в первой формуле для расчета постоянной времени разряда.

Резисторы

PDF-ФАЙЛ
НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ ДЛЯ ПЕЧАТИ НА ОСНОВЕ УПРАЖНЕНИЙ
ПО РАБОТЕ НИЖЕ

Резисторы определяют протекание тока в
электрическая цепь.Если в цепи высокое сопротивление, поток
ток небольшой, при низком сопротивлении протекание тока
большой. Сопротивление, напряжение и ток соединены в электрическую
Схема Закон Ома .

Когда в цепь вводится резистор, поток
ток снижен.Чем выше номинал резистора, тем
меньше / меньше ток.

Резисторы используются для регулирования тока
и они сопротивляются текущему потоку, и степень, в которой они это делают,
измеряется в омах (Ом). Резисторы есть
можно найти почти в каждой электронной схеме.

Самый
Обычный тип резистора состоит из небольшой керамической (глиняной) трубки, покрытой
частично проводящей углеродной пленкой. Состав углерода
определяет, какой ток может пройти.

Резисторы

слишком малы, чтобы на них можно было напечатать цифры.
их, поэтому они отмечены рядом цветных полос.Каждый цвет
обозначает число. Три цветные полосы показывают номинал резисторов в
Ом, а четвертый показывает толерантность. Резисторы никогда не могут быть
точное значение и полоса допуска (четвертая полоса) говорят нам, используя
в процентах, насколько близко резистор к его кодированному значению. Резистор
слева 4700 Ом.

ФАЙЛ PDF
НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ ДЛЯ ОСНОВНЫХ ВОПРОСОВ ПО РЕЗИСТОРУ
ЗАКОН О ЦЕННОСТЯХ И ОМ

Номинал резистора может быть
написано разными способами.Ниже приведены некоторые примеры:

47R означает 47 Ом
5R6 означает 5,6 Ом
6k8 означает 6800 Ом
1M2 означает 1200000 Ом

Общее значение — K
что означает тысячу Ом. Итак, если резистор имеет номинал 7000 Ом
можно также сказать, что он имеет значение 7K .

РЕЗИСТОРЫ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО И ПАРАЛЛЕЛЬНО

Резисторы

можно соединить между собой двумя способами
дают разные общие значения.Это особенно полезно, если вы не
иметь резистор правильного номинала и заменить его другим
доступные.

1. Резисторы СЕРИИ — Когда резисторы подключены
последовательно их значения складываются:

R Итого = R 1 + R 2

Например:

1K + 1K + 3K9 = 5K9
(общая стоимость)

2.Резисторы в ПАРАЛЛЕЛЬНОМ -Когда резисторы подключены в
параллельно, их общее сопротивление определяется как:

1 / R всего = 1 / R 1 + 1 / R 2

Например: 1 / R всего
= 1 / 1К + 1 / 1К = 0.5 кОм или 500 Ом

ИЛИ = R1 x R2

R1 + R2

= 1 x 1 = 1

1 +1 = 2 =
0,5к

Нажмите
здесь для дополнительных резисторов параллельно вопросы

ПЕРЕМЕННЫЕ РЕЗИСТОРЫ

Переменные резисторы имеют регулируемые значения.Регулировка
обычно выполняется поворотом шпинделя (например, регулятор громкости на
радио) или перемещая ползунок.

СИМВОЛ

Поворотный переменный резистор самый дешевый
тип переменного резистора. Уменьшенная версия этого переменного резистора
— предварительно установленный резистор.Предустановленный резистор типа обычно
используется в небольших электронных проектах (вы, вероятно, будете использовать этот тип в
школьные проекты).

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РЕЗИСТОР

НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ ДЛЯ ПОТЕНЦИАЛА
РАЗДЕЛИТЕЛЬНЫЙ ЛИСТ (РЕЗИСТОРЫ ПРОДОЛЖЕНИЕ)

НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ ДЛЯ ИНДЕКСА ЭЛЕКТРОНИКИ
СТР.

Введение в резисторы — инженерные проекты

Привет ребят! Надеюсь, у вас все хорошо и весело.Сегодня я собираюсь открыть подробную информацию о Введение в резисторы . Резистор — это компонент с двумя выводами, который используется для ограничения протекания тока. Резисторы широко используются в электрических цепях. Они бывают разных форм, от переменных резисторов до постоянных резисторов. В зависимости от характеристик резисторов оба используются во многих приложениях. Я собираюсь осветить все аспекты, связанные с резисторами. Давайте начнем.

Введение в резисторы

  • Резистор — это устройство с двумя выводами, которое используется для сопротивления прохождению тока.Это один из наиболее часто используемых компонентов в электрических цепях.
  • Сопротивление любого резистора указывается в омах. Ом обозначается греческой буквой омега. Каждый резистор имеет разное значение сопротивления, которое говорит нам, насколько сильно он сопротивляется прохождению тока. Больше значение сопротивления — это способность сопротивляться току.
  • Сопротивление будет считаться одним омом, если разность потенциалов между двумя концами проводника составляет 1 В, а ток, протекающий через него, равен 1 амперу.
  • Сопротивление можно вывести из закона Ома, который указывает, что напряжение прямо пропорционально току, протекающему по проводнику.

V = I * R

  • Каждый резистор имеет два провода, также называемые выводами. Между этими двумя выводами находится керамическая деталь, которая фактически препятствует прохождению тока. Резистор состоит из трех цветных полосок, на которых указано значение сопротивления.
  • Некоторые резисторы поставляются с четырьмя цветными полосками. В таком случае четвертая полоса указывает значение допуска.Допуск — это величина отклонения сопротивления от заданного значения на резисторе. Золотой цвет четвертой полосы указывает на допуск 5%, а серебряный цвет указывает на допуск 10%. При отсутствии четвертой полосы допуск считается равным 20%. Допустим, если сопротивление имеет сопротивление 50 Ом без четвертой полосы. Тогда допуск такого резистора может составить 50 ± 20%.
  • Сопротивление любого резистора также зависит от его удельного сопротивления, его длины и площади поперечного сечения.
  • Резисторы также показывают температурный коэффициент.Температурный коэффициент известен как сопротивление из-за изменения температуры. Есть два типа температурных коэффициентов. Положительный температурный коэффициент и отрицательный температурный коэффициент. Если сопротивление увеличивается с увеличением температуры, то это называется положительным температурным коэффициентом, а если сопротивление уменьшается с понижением температуры, то это называется отрицательным температурным коэффициентом.

Как ограничить ток с помощью сопротивления

  • Основное назначение сопротивления — ограничить ток, протекающий через компонент.
  • Предположим, если мы хотим подключить светодиод к прямому источнику постоянного тока, то есть к батарее, то он сразу же перегорит, как только вы подключите светодиод к батарее.
  • Потому что батарея пропускает через светодиод большое количество тока, что приводит к его перегоранию.
  • Светодиод можно избежать серьезного повреждения, если поместить резистор между батареей и светодиодом. Он будет контролировать количество тока, протекающего через светодиод.
  • Значение используемого сопротивления зависит от текущего номинала батареи.Вам необходимо использовать резистор с высоким сопротивлением, если номинальный ток батареи высокий.
  • Сопротивление можно рассчитать, используя закон Ома. Предположим, у нас есть светодиод с номинальным напряжением 12 и номинальным напряжением 100 мА или 0,1 А. Согласно закону Ома

V = IR

R = V / I

R = 12 / 0,1 = 120 Ом

  • Во избежание повреждения светодиода нам потребуется резистор сопротивлением 120 Ом

Комбинация резисторов

Резисторы также можно использовать в комбинации.В зависимости от комбинации они делятся на два типа.

Параллельные резисторы

  • Если резисторы подключены параллельно друг другу, то общее сопротивление будет равно сумме, обратной всем сопротивлениям.

1 / R = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3 ………… 1 / Rn

Последовательные резисторы

  • Если резисторы соединены последовательно, общая сопротивление будет равно сумме всех сопротивлений.

R = R1 + R2 + R3 + R4 ………. Rn

Рассеиваемая мощность

  • Мощность, потребляемая любым резистором в любой момент, определяется как
  • P = VI = V (V / R) = V² / R
  • Большинство резисторов классифицируются по их способности рассеиваемой мощности. Резисторы, которые рассеивают большое количество энергии, называются силовыми резисторами и в основном используются в источниках питания, усилителях мощности и схемах преобразования мощности.
  • Силовые резисторы физически больше обычных резисторов, и их значение не может быть напрямую определено методом считывания цветных полос.
  • Резисторы относятся к серьезным повреждениям, если их средняя рассеиваемая мощность превышает их номинальную мощность. Это приводит к постоянной смене сопротивления.
  • Чрезмерное рассеивание мощности может также повредить всю цепь. Чтобы избежать возгорания цепи, используются взрывобезопасные резисторы, которые внезапно размыкают цепь до того, как рассеиваемая мощность становится слишком высокой.

Как рассчитать сопротивление любого резистора

Существует два разных способа расчета сопротивления:

Считывание цветных полос

  • Первый метод расчета сопротивления — считывание цветных полос резистора.
  • Каждая цветная полоска на резисторе представляет собой определенную цифру.
  • Различные цвета, соответствующие их цифровым значениям, приведены ниже.
  • На приведенном выше рисунке первая полоса коричневая, а соответствующая цифра коричневому — 1.
  • Вторая полоса — черная, а соответствующая цифра черному — 0.
  • Третья полоса оранжевая и соответствующая цифра к оранжевому — три, что на самом деле показывает количество нулей.
  • Четвертая полоса сделана из золота, что указывает на допуск ± 5%.
  • Таким образом, общее сопротивление этого резистора составляет 10 000 ± 5% Ом.

Использование мультиметра

  • Второй метод измерения сопротивления — использование мультиметра в качестве омметра. В основном мультиметр выполняет три функции. Он используется для измерения текущего напряжения и сопротивления.
  • Вставьте черный щуп в COM-порт мультиметра. И вставьте красный щуп в VΩmA.
  • Вы можете измерить сопротивление любого резистора, удерживая резистор двумя отдельными щупами мультиметра.Перед тем, как рассчитать сопротивление, необходимо установить шкалу в Ом, что обозначено на мультиметре символом Ω.

Типы резисторов

Резисторы бывают разных форм, размеров и форм. Резисторы используются в различных приложениях в зависимости от номинального тока напряжения и сопротивления. Обсудим типы резисторов и их применение. Резисторы в основном делятся на два типа:

  1. линейные резисторы
  2. нелинейные резисторы

1.Линейные резисторы

  • Резисторы называются линейными резисторами, в которых ток прямо пропорционален приложенному напряжению.
  • Сопротивление этих резисторов изменяется при изменении температуры и напряжения.
  • Другими словами, резисторы, которые подчиняются закону Ома, являются линейными резисторами.
  • Линейные резисторы далее подразделяются на два типа
    • Постоянные резисторы
    • Переменные резисторы

1.1 Постоянные резисторы 1.1.1 Резистор из углеродного состава

  • Резисторы из углеродного состава состоят из жесткого резистивного элемента, соединенного с подводящим проводом. Корпус резистора покрыт пластиком или краской.
  • Резистивный элемент в середине выводных проводов содержит мелкий углерод и изоляционный материал, обычно керамический. Сопротивление таких резисторов измеряется как отношение керамики к углеродной.
  • Значение сопротивления во многом зависит от концентрации углерода.Чем больше концентрация углерода, тем меньше сопротивление.
  • Резисторы из углеродного состава обладают плохой стабильностью и допуском 5%.
  • Эти резисторы вышли из употребления из-за своей высокой цены, но все еще используются в элементах управления и источниках питания.
  • Сопротивление таких резисторов варьируется от нескольких Ом до 22 МОм.

1.1.2 Углеродный резистор

  • Угольный резистор состоит из слоев угольных дисков, которые помещаются между двумя металлическими пластинами.
  • Сопротивление между пластинами можно изменить, изменив давление зажима.
  • Эти резисторы широко используются в радиопередатчиках.
  • Резистор с угольным ворсом также можно использовать в генераторах, где он регулирует ток, чтобы поддерживать напряжение в определенном состоянии.

1.1.3 Углеродный пленочный резистор

  • Углеродный пленочный резистор состоит из аморфного углерода, который обеспечивает относительно большое сопротивление.
  • Эти резисторы обладают низким уровнем шума по сравнению с резисторами из углеродистой композиции.
  • Углеродный пленочный резистор имеет номинальную мощность от 0,125 до 5 Вт с сопротивлением от 1 Ом до 10 МОм. Эти резисторы используются в областях, где требуется высокая стабильность.

1.1.4 Толстопленочный резистор

  • Толстопленочный резистор выпускается в форме SMD (устройство для поверхностного монтажа).
  • И резисторы Think, и тонкопленочные резисторы производятся одинаково, но главное отличие состоит в том, что резистивный элемент, который используется в толстопленочных резисторах, является относительно большим, чем используемый в тонких пленках.

1.1.5 Тонкопленочный резистор

  • Тонкопленочный резистор состоит из керамического стержня и резистивного материала.
  • На изолирующий стержень, сделанный из стекла или керамики, накладывается очень тонкий слой проводящего материала. Этот метод изготовления тонких пленок называется вакуумным напылением.
  • Когда производится тонкопленочный резистор, он не дает точного значения сопротивления.
  • Значение сопротивления можно уточнить с помощью процесса, называемого лазерной обрезкой.
  • Эти резисторы имеют диапазон допуска от 1% до 5% и обеспечивают гораздо меньший уровень шума, чем толстопленочные резисторы.
  • По сравнению с толстопленочными резисторами, тонкопленочные резисторы очень дороги.

1.1.6 Резисторы с проволочной обмоткой

  • Резисторы с проволочной обмоткой широко используются во многих электрических приложениях. Их изготавливают путем наматывания металлической проволоки на сердечник из стекловолокна или керамического материала. Формируется вся сборка, где два конца проволоки свариваются кольцами и покрываются высоким слоем формованного пластика или краски.
  • Эти резисторы способны выдерживать высокие температуры до 450 ºC.
  • Поскольку резисторы с проволочной обмоткой такие же, как катушки, они наследуют высокую индуктивность по сравнению с другими резисторами.
  • И резисторы из углеродистой композиции, и резисторы с проволочной обмоткой используются в одном и том же приложении, за исключением случаев, когда требуется высокая частота. Высокочастотная характеристика резисторов из углеродного состава лучше, чем резисторов с проволочной обмоткой.

1.2 Переменные резисторы

  • Резисторы называются переменными резисторами, значения которых можно регулировать вручную с помощью винта, ручки или шкалы.
  • Эти резисторы поставляются со скользящим рычагом, прикрепленным к валу.
  • Значение сопротивления можно изменить, вращая скользящий рычаг.
  • Они в основном делятся на два типа:

1.2.1 Реостаты

  • Реостатные резисторы также известны как резисторы с переменной обмоткой или резисторы с ответвлениями.
  • Реостат — это трехконтактное устройство с ручным управлением, которое в основном используется для ограничения текущего значения.
  • Чтобы сделать реостат, резисторы из нихрома наматывают на керамический сердечник, затем их помещают в покрытую оболочку.

1.2.2 Потенциометр

  • Потенциометр — это трехконтактное устройство, состоящее из точек отвода, регулируемых вращением вала.
  • Его можно использовать для обеспечения разности потенциалов между двумя клеммами, подключенными к точкам ответвления.
  • Они широко используются для регулировки громкости во многих радиоприемниках.
  • Потенциально нет разницы между реостатом и потенциометром, однако оба используются для разницы.
  • Реостат используется для контроля уровня тока в цепи, а потенциометр используется для контроля напряжения в цепи.

2. Нелинейные резисторы

  • Резисторы называются нелинейными резисторами, где они не подчиняются закону Ома, но их значение сопротивления изменяется при небольшом изменении температуры или тока.
  • Нелинейные резисторы далее делятся на два типа:

2.1 Термистры

  • Резисторы называются термисторами, если ток, протекающий через них, изменяется с изменением температуры.
  • Термистор — это, по сути, двухконтактное устройство, в котором используется переменный резистор и указывается даже небольшое изменение температуры.
  • В термисторе сопротивление и температура обратно пропорциональны друг другу.

2.2 Варистеры

  • Резисторы называются варистерами, если ток, протекающий через них, изменяется с изменением приложенного напряжения.
  • Эти резисторы чувствительны к напряжению и предотвращают скачки высокого напряжения в цепях.
  • Они служат для поддержания напряжения на необходимом уровне.

Применение резисторов

Резисторы широко используются во многих электрических цепях. Ниже приведены основные области применения резисторов.

  • Они используются для ограничения тока во избежание короткого замыкания
  • Они используются для управления напряжением во избежание резких скачков напряжения в конце выходного напряжения
  • Используется во многих электронных отраслях
  • Температуру также можно контролировать с помощью эти резисторы
  • В бытовых электронных приборах, таких как обогреватель и утюг

Это все на сегодня.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *