在電子設備中,電阻器是應用最廣泛的一種元件。其主要用途是穩定和調節電路中電流和電壓。其次還可作為分流器、分壓器和消耗能量的負載等。常用電阻器有實心碳質電阻、薄膜電阻器、線繞電阻器和熱敏電阻器等,其中又有固定電阻器和可變電阻器之分。
常用電阻器的外形和符號如圖1所示
電位器是一種具有三個接頭的可變電阻器。其阻值可在一定范圍內連續可調。
電位器的種類有以下幾種:
按電阻體的材料可分為碳質、薄膜和線繞三種。它們的性能和特點與同材料的固定電阻器相似,所不同的只是電位器有可動的觸點。因而使用電位器時需要考慮它的阻值變化特性、接觸的可靠性、材料的耐磨性等等。一般,線繞電位器的誤差小于±10%,非線性電位器的誤差小于±20% 。其阻值、誤差和型號均標在電位器上。
按調節機構的運動方式可分為;旋轉式、直滑式。
按機構可分為單聯、雙聯、帶開關、不帶開關等;開關式又有旋轉式、推拉式、按鍵等。
按用途可分為普通電位器、精密電位器、功率電位器、微調電位器和專業電位器等。
按輸出特性和函數關系可分為線性和非線性電位器,如圖2所示。
線繞電位器的阻值變化特性一般都是直線式的。非線性電位器的阻值變化特性分為直線式(X型)、對數式(D型)、指數式(Z型)三種。所有X、D、Z字母符號一般印在電位器上,使用時應主意。 常用電位器的外形和符號如圖3所示。
電阻器與電位器的命名
示例:RJ71-0.125-5.1KI型電阻器
電阻器和電位器的識別與測量
電阻器簡稱為電阻,是一種最基本、最常用的電子元件。由于制造材料和結構不同,電阻器有許多種,常見的有:碳膜電阻器、金屬膜電阻器、有機實芯電阻器、線繞電阻器、固定抽頭電阻器、可變電阻器、滑線式變阻器、片狀電阻器等等。在業余電子制作中一般常用碳膜或金屬膜電阻器。
電阻器的文字符號為“R”,圖形符號如圖所示。
電阻器的主要參數有電阻值和額定功率兩項。電阻值簡稱阻值,基本單位是歐姆,簡稱歐(Ω)。常用單位還有千歐(kΩ)和兆歐(MΩ)。它們之間的換算關系是:1MΩ=1000kΩ,1kΩ=1000Ω。電阻器上阻值的標示方法有兩種:一種是直標法,如5.1Ω的電阻器上印有“5.1”或“5R1”字樣;6.8kΩ的電阻器上印有“6.8k”或6k8”字樣。
另一種是色環法,在電阻器上印有4或5道色環表示阻值等。對于4環電阻器,第1、2環表示兩位有效數字,第3環表示倍乘數,第4環表示允許偏差,如左圖所示。對于5環電阻器,第1、2、3環表示三位有效數字,第4環表示倍乘數,第5環表示允許偏差。
色環一般采用黑、棕、紅、橙、黃、綠、藍、紫、灰、白、金、銀12種,它們的意義見表。
額定功率是電阻器的另一主要參數,常用電阻器的功率有1/8W、1/4W、1/2W、1W、2W、5W等,其符號如左圖所示,大于5W的直接用數字注明。使用中應選用額定功率等于或大于電路要求的電阻器。電路圖中不作標示的表示該電阻器工作中消耗功率很小,可不必考慮,例如大部分業余電子制作中對電阻器功率都沒有要求,這時可選用1/8W或1/4W電阻器。
電阻器的好壞可用萬用表的電阻擋檢測。檢測時,首先根據電阻器阻值的大小,將萬用表上的擋位旋鈕轉到適當的Ω擋位。然后將兩表筆互相短接,轉動“調零”旋鈕使表針指向電阻刻度的“0”位(滿度)。
將萬用表兩表筆(不分正、負)分別與電阻器的兩端引線相接,表針應指在相應的阻值刻度上。如表針不動、指示不穩定或指示值與電阻器上標示值相差很大,則該電阻器已損壞。在測量幾十千歐以上阻值的電阻器時,注意不可用手同時接觸電阻器的兩端引線,以免接入人體電阻帶來測量誤差。
電阻器的主要作用是限流和降壓。圖(a)所示為電阻器用作限流的電路。從歐姆定律I=U/R可知,當電壓U一定時,流過電阻器的電流I與其阻值R成反比。由于限流電阻R的存在,將發光二極管VD的電流限制在10mA。圖(b)所示為電阻器用作降壓。當電流流過電阻器時,必然會在電阻器上產生一定的壓降,壓降大小與電阻值R及電流I的乘積成正比,即:U=IR。利用電阻器的降壓作用,可以使較高的電源電壓適應元器件工作電壓的要求。
沒有合適阻值的電阻器時,可以將若干電阻器串、并聯使用。若干電阻器串聯后,其總阻值等于各電阻器阻值之和。例如,R1、R2串聯后,其總阻值R=R1+R2。
若干電阻器并聯后,其總阻值的倒數等于各電阻器阻值倒數之和。例如,R1、R2并聯后,其總阻值R=R1×R2/(R1+R2)。
電阻器家族中,除普通電阻器外,還有一些敏感電阻器,例如熱敏電阻器(又分為正溫度系數和負溫度系數兩種)、光敏電阻器、壓敏電阻器、濕敏電阻器、氣敏電阻器、力敏電阻器、磁敏電阻器等。圖所示為較常用的壓敏電阻器、熱敏電阻器、光敏電阻器的文字符號、圖形符號和外形。
安裝使用時,電阻器引線不要過長或過短。需要折彎引線時,不可齊根部折彎,以防折斷。在電路板上可以采用臥式安裝,也可以采用立式安裝,同時應注意使電阻器上的標志朝向便于觀察的方向,以便檢測與維修。
電位器是一種最常用的可調電子元件。電位器是從可變電阻器發展派生出來的,它由一個電阻體和一個轉動或滑動系統組成,其動臂的接觸刷在電阻體上滑動,即可連續改變動臂與兩端間的阻值。電位器也有許多種類,較常見的有:普通旋轉式電位器、帶開關電位器、超小型帶開關電位器、直滑式電位器、多圈電位器、微調電位器、雙連電位器等等。
電位器的文字符號為“RP”,圖(a)為電位器一般符號,圖(b)為帶開關電位器的符號。
電位器的主要參數除標稱阻值和額定功率外,還有阻值變化特性,它是指其阻值隨動臂的旋轉角度或滑動行程而變化的關系。常用的有直線式(X)、指數式(Z)和對數式(D),見圖。直線式適用于大多數場合,指數式適用于音量控制電路,對數式適用于音調控制電路。
電位器也可用萬用表的電阻擋進行檢測。檢測標稱阻值時,根據電位器標稱阻值的大小,將萬用表置于適當的Ω擋位,兩表筆(不分正、負)分別與電位器的兩定臂相接,表針應指在相應的阻值刻度上。如表針不動、指示不穩定或指示值與電位器標稱值相差很大,則該電位器已損壞。
檢測動臂與電阻體的接觸是否良好。萬用表一表筆與電位器動臂相接,另一表筆與定臂A相接,來回旋轉電位器旋柄,萬用表表針應隨之平穩地來回移動。如表針不動或移動不平穩,則該電位器動臂接觸不良。然后再將接定臂A的表筆改接至定臂B,重復以上檢測步驟。
檢測開關。萬用表置于Ω擋位,兩表筆分別接開關接點A和B,旋轉電位器旋柄使開關交替地“開”與“關”,觀察表針指示。開關“開”時表針應指向最右邊(滿度);開關“關”時表針應指向最左邊(電阻∞)。可重復若干次以觀?察開關有無接觸不良。
由于電位器具有兩個定臂引腳,在使用中,應根據電路需要確定接入方式。如果是逆時針方向轉動電位器的旋柄將開關關斷,則定臂③引腳為接地端,定臂①引腳為信號端。