电阻基础知识和检测方法.docx

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电阻基础知识和检测方法

问

电阻器基础知识与检测方法

一、    基础知识

概述：

电阻是电子产品中使用最多的电子元件，约占总数的35%，而有些产品如彩电则占50%因此电阻的质量对产品有重要影响。

常用电阻有碳膜电阻，金属膜电阻，金属氧化膜电阻，实心电阻和绕线电阻。

技术参数：

1电阻和阻值：

导电材料在一定程度上阻碍电流流过的物理性能。

在保证测试灵敏度的情况下，应注意测试电压应绝对的低，时间尽量短，避免电阻发热引起误差。

并使测量功率小于额定功率的10%。

2标称电阻及允差：

即实际值与标称值之间的差别。

3额定功率：

在正常大气压力（650-800mmhg）和额定温度下，长期连续工作并能满足性能要求所允许的最大功率。

4额定电压：

由阻值和功率换算的电压，考虑到电击穿，上升到一定值后，受最大工作电压的限制。

5最大工作电压：

由于尺寸结构的限制所允许的最大连续工作电压。

6温度系数：

在某一规定的环境温度范围内，温度改变1度电阻的变化量。

7绝缘电阻：

在正常大气压力下，电阻引线与电阻壳体之间的绝缘电阻。

8噪声：

产生于电阻器中的一种不规则的电压起伏，包括热噪声和电流噪声两部分，热噪声是由于导体内部不规则的电子自由运动，使导体任意两点的电压不规则变化。

在非线绕电阻中，还有电流噪声，由于电流噪声和电阻两端的工作电压成正比，所以可衡量电流噪声的指标uv/v

9稳定性：

在指定的时间内，受到环境，负荷等因素的影响，保持其初始阻值的能力。

10电阻的负载特性：

允许功率与环境温度的关系，当环境温度等于最高环境温度时，功率将降为零。

标称阻值与额定功率系列：

标称阻值的选取由以下几何级数通向表达式表示，An=（10开k次方）n-1（次方），这是一个特殊的几何级表达式，其公比为10开k次方，n为几何级数的项数，例如在10以内要求有三个值，那么k取3，公比为2.154

按n=1，2，3计算，得1，2.154,  4.64取整为：

1，2.2,4.7

如果k取6，公比为1.468,可得1，1.5,2.2,3.3,4.7,6.8

电阻的标称值系列即将k分别取为6，12，48，96,192化整后构成的几何数列，称为：

E6,E12,E48,E96,E192系列，分别使用于允差为20%M,10%K,5%J,2%G,1%F,0.5%D.

从以上可以看出，以上电阻的偏差极限是相重叠的，

所以无论生产的电阻值是多少，都可把他规为某一标称值

即可做到零废品生产。

电阻的额定功率也是采用标准化的额定功率系列值：

0.05.1250.250.5  1  2  5  10  25  50  100W

色环标志法：

黑0   棕1    红2   橙3   黄4   绿5   蓝6   紫7灰8  白9  金5%   银10%

例如：

当电阻为四环时，最后一环必为金色或银色。

那么前两位为有效数字，第三位为乘方数，第四位为允差。

当电阻为五环时，最後一环与前面四环距离较大。

前三位为有效数字，第四位为乘方数，第五位为允差。

表示允差的文字符号

B0.1%  C0.25%  D0.5%  F1%G2%  J5%  K10%  M20%  N30%

电阻的型号命名方法：

第一部分：

主称R电阻，W电位器

第二部分：

材料  T碳膜   H合成膜   S有机实心  N无机实心  J金属膜  Y金属氧化膜  C化学沉积膜   I玻璃

1．    分类

在电子电路中常用的电阻器有固定式电阻器和电位器，按制作材料和工艺不同，固定式电阻器可分为：

膜式电阻（碳膜RT、金属膜RJ、合成膜RH和氧化膜RY）、实芯电阻（有机RS和无机RN）、金属线绕电阻（RX）、特殊电阻（MG型光敏电阻、MF型热敏电阻）四种。

碳膜电阻器（RT）

材料：

高温下将有机化合物（烷，苯等碳氢化合物）热分解产生的碳积在陶瓷肌体表面。

碳膜电阻器阻值范围宽，由良好的稳定性，温度系数不大且是负值，是目前应用最广泛的电阻器。

超小型碳膜电阻：

RT13功率：

0.125W阻值范围：

1-1M允差：

G,J,K环境温度范围：

-55---125C额定温度70C最大工作电压：

150V温度系数：

-400---1500PPM最大重量：

0.1G

碳膜电阻：

RT-0.25功率：

0.25W阻值范围：

10-5.1M允差:

J,K环境温度范围：

-55---100C额定温度40C最大工作电350V温度系数：

-600---1200PPM最大重量：

1.5G

碳膜电阻：

RT-1功率：

1W阻值范围：

27-10M允差:

J,K

环境温度范围：

-55---100C额定温度40C最大工作电压：

700V温度系数：

-600---1200PPM最大重量：

3.4G

金属膜电阻（RJ）：

在真空中加热合金，合金蒸发，使瓷棒表面形成一层导电金属膜。

刻槽和改变金属膜厚度可以控制阻值。

这种电阻和碳膜电阻相比，体积小、噪声低、稳定性好，但成本较高。

材料：

通过真空蒸发或阴极溅射，沉积在陶瓷肌体表面上一层很薄的金属或合金膜。

特点：

金属膜电阻比碳膜电阻的精度高，稳定性好，噪声，温度系数小，金属膜电阻由于结构不均匀，因此使他的脉冲负载能力差。

RJ13功率：

0.125W阻值范围：

100-510K允差：

J,K

最大工作电压：

150V温度系数：

+-500PPM最大重量：

0.1G

RJ17功率：

0.25W阻值范围：

1000-1M允差：

B,C,D

最大工作电压：

250V（脉冲500）温度系数：

+-25PPM（负温：

+-100PPM）最大重量：

2.0G

RJ74功率：

0.25W阻值范围：

1000-510K允差：

B,C,D,F

最大工作电压：

250V温度系数：

+-15PPM

金属氧化膜电阻：

（RJ）

材料：

利用金属氯化物（氯化锑，氯化锌，氯化锡）高温下在绝缘体水解形成金属氧化物电阻膜。

特点：

由于其本身即是氧化物，所以高温下稳定，耐热冲击，负载能力强。

但其在直流下容易发生电解使氧化物还原，性能不太稳定。

RY功率：

0.25W阻值范围：

1-1K允差：

J,K

最大工作电压：

250V温度系数：

+-700PPM（负温：

+-1200PPM）最大重量：

0.25G

RY功率：

2W阻值范围：

1-10K允差：

J,K    最大重量：

3.5G最大工作电压：

750V温度系数+-700PPM（负温：

+-1200PPM）

RY70功率：

1W阻值范围：

10-1K允差：

D,F,G    最大重量：

3.5G温度系数+-200PPM（负温：

+300PPM）

合成膜电阻（RH）

材料：

将导电合成物悬浮液涂敷在基体上而得，因此也叫漆膜电阻。

特点：

由于其导电层呈现颗粒状结构，所以其噪声大，精度低，主要用他制造高压，高阻，小型电阻器。

RHZ功率：

0.25W阻值范围：

10M-5.1G允差：

M,K

最大工作电压：

400V温度系数：

+-3000PPM（负温：

+-3500PPM）

    最大重量：

1.4G

RHZ功率：

1W阻值范围：

10M-1000G允差：

M,K最大工作电压：

500V温度系数：

+-3000PPM（负温：

+-3500PPM）

    最大重量：

3.2G

合成实心电阻（RS）

材料：

将炭黑，石墨等导电材料及其他材料混合后压制成一个实体的电阻器。

特点：

实心电阻的性能不如薄膜电阻，但其有一个突出的特点即高可靠性。

在卫星，海底电缆等场合常采用。

RS11功率：

0.5W阻值范围：

4.7-22M允差：

M,K,J最大工作电压：

350V

金属玻璃铀电阻：

（RI）

材料：

将金属粉和玻璃铀粉混合，采用上。

特点：

耐潮湿，高温，温度系数小，主要应用于厚膜电路。

   RI12功率：

0.25W阻值范围：

1-10M允差：

F,J,G,K

最大工作电压：

250V温度系数：

300

SMT电阻：

（RI）

材料：

片状电阻是金属玻璃铀电阻的一种形式，他的电阻体是高可靠的钌系列玻璃铀材料经过高温烧结而成，电极采用银钯合金浆料。

特点：

体积小，精度高，稳定性好，由于其为片状元件，所以高频性能好。

RI功率：

0.125W阻值范围：

50-10M允差：

J,K,M

最大工作电压：

63V温度系数：

+-500PPM+-700额定温度：

70C

尺寸：

3.2*1.6mm

RI13功率：

0.25W阻值范围：

5.1-10M允差：

J,K,M,G

温度系数：

500PPM额定温度：

70C尺寸：

9*4.5mm

RI功率：

0.05W阻值范围：

50-10M允差：

J,K,M,

温度系数：

+-500PPM+-700PPM额定温度：

70C尺寸：

2*1.25mm

绕线电阻:

RX

材料：

用高阻合金线绕在绝缘骨架上制造。

特点：

绕线电阻具有较低的温度系数，阻值精度高，稳定性好，耐热耐腐蚀，主要做精密大功率电阻使用，缺点是高频性能差，时间常数大。

   RX21功率：

2W阻值范围：

0.15-5.1K允差：

J,G额定温度：

40C

   RX27功率：

2W阻值范围：

2.2-33允差：

J,额定温度：

70C环境温度范围：

-55---275绝缘电阻：

1000mohm耐电压：

1000V温度系数：

250PPM

融断电阻：

他具有双重功能，正常工作时，起电阻作用，过载时电阻将迅速融断，起保险丝的作用，这种电阻在彩电中得到广泛应用。

RRD额定功率：

1W阻值范围：

0.47-1K最大融断时间：

10PH60秒

12PH45秒16PH30秒20PH秒

电位器：

电位器是一种机电元件，他靠电刷在电阻体上的滑动，取得与电刷位移成一定关系的输出电压。

参数意义：

标称阻值：

电位器的标称阻值采用E6,E12系列，允差对于非线绕电位器有20%10%5%对线绕电位器有10%5%2%1%.

符合度：

电位器实际输出函数特性与所要求理论函数特性的符合程度。

线性度：

当电位器的理论函数为直线时，这时的符合度即为线性度。

分辨力：

由于动接点的接触具有跳动特性，所以其输出电压是阶梯性的，为评定电位器阶梯性引起的误差，引用了分辨力的概念，他决定了电位器的理论精度。

对于函数电位器，这时则是指函数特性斜率最大的一段。

动噪声：

动接点在电阻表面移动产生的噪声，对绕线电位器，还有分辨力噪声和短接噪声。

合成实心电位器：

有机实心电位器与碳膜电位器相比具有耐热性好，功率大，可靠性高耐磨性好的优点。

WS-1额定功率：

0.5W阻值特性：

X

阻值范围：

100-4.7MOHM允差：

M,K最大工作电压：

315V工作温度：

-25---70C机械寿命：

10000周。

金属玻璃铀电位器：

钯-银金属玻璃铀电位器具有以下特点：

阻值范围宽，耐热性好，过载能力强，耐潮，耐磨等都很好，是很有前途的电位器品种，缺点是接触电阻和电流噪声大。

WIW21额定功率：

0.75W阻值范围：

100-2.2MOHM

允差：

M,K最大工作电压：

315V工作温度：

-25---70C机械寿命：

10000周。

电位器的函数形式：

X线性电位器  Z指数电位器，D对数电位器  S正旋（余旋）电位器

合成碳膜电位器

他的电阻体是经过研磨的碳黑，石墨，石英等材料涂敷于基体表面而成，该工艺简单，是目前应用最广泛的电位器。

例如收音机，电视，录音机等均大量应用。

缺点是电流噪声，非线性大。

耐潮性以及阻值稳定性差。

WH20额定功率：

0.25W阻值特性：

X阻值范围：

470-1M

允差：

M最大工作电压：

200V工作温度：

-25---70C温度系数：

《100K<1500PPM  >100K<3000PPM行程：

30+-2mm动噪音：

《50mv

WH182额定功率：

0.05W阻值特性：

Z,D,S阻值范围：

1K—470K允差：

M最大工作电压：

100V工作温度：

-25---70C温度系数：

《100K<2000PPM  >100K<3000PPM转角：

290C动噪音：

《50mv

金属膜电位器：

特点是耐高温，分辨力好，温度系数小，高频性能好，缺点是阻值范围窄，接触电阻大耐磨性差。

WJW2（微调）额定功率：

0.25W阻值范围：

150-150K阻值特性：

X允差：

M最大工作电压：

200V机械寿命：

36周。

环境温度：

-55—125C

绕线电位器

绕线电位器特点是接触电阻小，精度高，温度系数小，其缺点是分辨力差，阻值偏低，高频特性差。

WXD3-13额定功率：

2W阻值范围：

220-68K阻值特性：

X

允差：

G,J,K  最大工作电压：

160V机械寿命：

5000周。

环境温度：

-55—125C机械角度：

3600度。

敏感电阻：

敏感电阻：

敏感电阻是指器件特性对温度，电压，湿度，光照，气体，磁场，压力等作用敏感的电阻器。

敏感电阻的符号是在普通电阻的符号中加一斜线，并在旁标注敏感电阻的类型，如：

t.v等。

命名方法：

根据电子工业部的规定，敏感电阻的命名由4部分组成：

第一部分：

M敏感元件

第二部分：

类别：

Z正温度系数热敏电阻  F负温度系数热敏电阻  Y压敏电阻S湿敏电阻Q气敏电阻G光敏电阻C磁敏电阻  L力敏电阻

第三部分：

用途和特征（热敏）1普通用2稳压用3微波测量用4旁热式5测温用6控温用7消磁用8线性用9恒温用0特殊用

（压敏）W稳压用G高压保护用P高频用N高能用K高可靠用L防雷用H灭弧用Z消噪用  B补偿用C消磁用光敏1,2,3紫外线4，5，6可见光7，8，9红外线  

第四部分：

序号

热敏电阻：

是一种阻值随温度变化的元件，阻值随温度增加而上升的为正温度系数热敏电阻，简称PTC   反之称为负温度系数热敏电阻NTC

热敏电阻主要参数的定义：

标称阻值：

指在环境温度为25C时电阻的阻值。

材料常数：

描述电阻材料物理特性的一个参数，又称热灵敏度。

单位，开。

耗散常数：

温度每增加1度所耗散的功率，是电阻与外界环境热交换的量。

温度系数：

温度变化1度时电阻的相对变化量。

时间常数：

热敏电阻在无功耗状态下，环境温度从一个温度向另一个温度突然转变时，电阻体温度变化了这两个特定温度之差的63.2%所用时间。

功率灵敏度：

阻值变化1%所消耗的外加功率。

取决于热敏电阻的温度系数于环境之间的热交换条件。

热敏电阻参数：

MF11温度补偿标称阻值10-15k材料常数：

1980-3630k温度系数：

-2.23---4.09%C额定功率：

0.25W测量功率：

0.1W耗散系数：

5mw/C

时间常数：

30s最高工作温度125C

MF13测温控温标称阻值820-300k材料常数：

2430-3630k温度系数：

-2.73---4.09%C额定功率：

0.25W测量功率：

0.1W耗散系数：

5mw/C

时间常数：

30s最高工作温度125C

MF22-4稳压负温度系数标称电压：

6V标称工作电流：

2.0ma

稳压范围：

4.2-7.8v工作电流范围：

0.4—6ma电压波动0.8v时间常数：

30s过负载电流：

9ma

M71彩电消磁标称阻值18，27，40散系数：

5mw/C

允许偏差：

+-20%额定电压：

220V最大电压：

270V

衰减电流：

IO>15A  I1<450maI60<10MA

压敏电阻：

（MY）

压敏电阻：

（MY）

当电阻的外加电压增加到某一临界值时，其阻值急剧减小的电阻器称为压敏电阻。

他与其他非线性器件（稳压管等）相比，具有温度系数小，范围宽（几伏----万伏）耐冲击，而且具有对称或非对称的伏安特性。

压敏电阻主要有碳化硅和氧化锌压敏电阻，氧化锌具有更多的优良特性。

参数定义：

标称电压：

一般指在1ma下压敏电阻的端电压。

非线性系数：

表示压敏电阻偏离伏安特性的程度，该值越大越好。

通流容量：

用规定的时间和次数进行标准波形冲击（一般8/20us,2ms方波）压敏电阻标称电压变化率符合技术条件规定的最大电流称为通流容量。

残压比：

当流过脉冲电流时，两端的峰值电压与标称电压之比。

电压比：

10倍标称电流的电压与标称电流的电压之比。

环形压敏电阻：

MY10标称电压（1ma）3—4.5v允差：

+-25%

电压非线性系数：

2—5   电压温度系数：

《0.5%c

氧化锌压敏电阻：

MY21标称电压（1ma）22-82v电压比：

1.25（1v1a/1v1ma）漏电流：

《30ua  电压温度系数：

《0.2%c

氧化锌压敏电阻：

MY23标称电压（1ma）100-1000v

漏电流：

《30ua  残压比：

（100a/1ma）1.9通流容量：

0.5—10KA（10*20us）

防雷用压敏电阻：

MYL1-10标称电压56—820V通流容量：

10KA残压比L1KA/1MA）<2.5电压温度系数：

《0.1C漏电流：

10ua

湿敏电阻：

由感湿层，电极，绝缘体组成，湿敏电阻主要包括氯化锂湿敏电阻，碳湿敏电阻，氧化物湿敏电阻。

氯化锂湿敏电阻随湿度上升而电阻减小。

缺点为测试范围小，特性重复性不好，受温度影响大。

碳湿敏电阻缺点为低温灵敏度低，阻值受温度影响大，由老化特性，较少使用。

氧化物湿敏电阻性能较优越，可长期使用，温度影响小，阻值与湿度变化呈线性关系。

有氧化锡，镍铁酸盐，等材料。

湿敏电阻的主要参数与含义：

灵敏度：

相对湿度变化1%时阻值变化的百分率。

单位为%/%RH

时间常数：

湿敏电阻阻值增量从零变化到稳定增量的63%所需要的时间.

温度系数：

温度变化1C时阻值变化相当于多少湿度变化称为温度系数。

MSC1使用温度：

0—150度测湿范围：

1—100%RH

  精度误差：

4%RH阻值范围：

5K-5MOHM

灵敏度：

200%/%RH使用电压：

《3VAC响应时间：

《10S

温度系数：

0.02%RH/C

光敏电阻：

光敏电阻是电导率随着光量力的变化而变化的电子元件，当某种物质受到光照时，载流子的浓度增加从而增加了电导率，这就是光电导效应。

主要参数的定义：

亮电阻：

一般规定在A光源，色温2854+-50K，照度100LX条件下测得。

暗电阻：

在0LX下测得，由于他会随时间延长而增加，所以规定时间30秒。

时间常数：

当光敏电阻在0上升到100LX时电阻到达稳定状态的63%所需的时间。

也称为惯性。

光谱特性：

表示光敏电阻对不同波长的光照敏感程度，光谱响应最敏感的波长称为光谱响应峰值。

温度系数：

温度变化1C,亮电阻的相对变化，一般规定在100LX下测试。

照度指数：

表征光照与亮电阻的关系曲线称为照度指数，一般在照度为1，10，100，1000LX分段测试。

光敏电阻：

MG41-2外径尺寸：

%9.2mm  额定功率：

20MW

亮电阻：

《1-10Kohm  暗电阻：

》0.1—10Mohm使用环境温度:

-40—70C时间常数：

《20MS  最高工作电压：

100V

光敏电阻：

MG41-4外径尺寸：

%9.2mm  额定功率：

100MW

亮电阻：

《100-200ohm  暗电阻：

》50--1000Mohm

使用环境温度:

-40—70C时间常数：

《20ms  最高工作电压：

150V

气敏电阻：

利用某些半导体吸收某种气体后发生氧化还原反应制成，主要成分是金属氧化物，主要品种有：

金属氧化物气敏电阻，复合氧化物气敏电阻，

陶瓷气敏电阻等。

气敏电阻主要参数：

电阻温度特性：

气敏电阻的电阻与温度关系具一下特性，阻值随温度上升而急剧下降，到了200度时到达最低值，温度继续上升时，阻值又升高。

到350-400度到达峰值，温度继续上升时，阻值又下降。

当切断加热源，元件的降温曲线并不按以上曲线返回，而始终保持在高阻状态，这个现象说明气敏电阻具有两个特征，加热过程阻值不规则变化，降温过程阻值关系的不可逆性。

电压电流特性：

通气前和通气后通过电流大小均随电压增加，但斜率不同。

QN-06

加热回路：

电流0.6A+-0.05电压：

1.5+-0.3V冷电阻：

0.8+-0.2ohm

测量回路：

电压：

6V电流：

1—1000MA通如标准气样后的变化：

0.1%H21%CH4灵敏度：

ICX/ICO>5  响应时间恢复：

《20秒预热时间10分

磁敏电阻：

他是利用半导体材料的磁电阻效应制成的，主要品种有，锑化铟单晶磁敏电阻，锑化铟-锑化镍磁敏电阻等。

半导体材料的电阻随着磁场的增大而增大，这种现象叫做磁电阻效应，磁敏可用于测量，探测，计算等方面。

力敏电阻：

力敏电阻是一种阻值随压力变化而变化的电阻，国外称为压电电阻器。

所谓压力电阻效应即半导体材料的电阻率随机械应力的变化而变化的效应。

可制成各种力矩计，半导体话筒，压力传感器等。

主要品种有硅力敏电阻器，硒碲合金力敏电阻器，相对而言，合金电阻器具有更高灵敏度。

2．主要性能指标

额定功率：

在规定的环境温度和湿度下，假定周围空气不流通，在长期连续负载而不损坏或基本不改变性能的情况下，电阻器上允许消耗的最大功率。

为保证安全使用，一般选其额定功率比它在电路中消耗的功率高1-2倍。

额定功率分19个等级，常用的有0.05W、0.125W、0.25W、0.5W、1W、2W、3W、5W、7W、10W，在电路图中非线绕电阻器额定功率的符号表示如下图：

标称阻值：

产品上标示的阻值，其单位为欧，千欧、兆欧，标称阻值都应符合下表所列数值乘以10N欧，其中N为整数。

表2　标称阻值系列

允许误差     系列代号     标称阻值系列

5%     E24     1.0     1.1　1.2　1.3　1.5　1.6　1.8　2.0　2.2　2.4　2.7　3.03.3　3.6　3.9　4.3　4.7　5.1　5.6　6.2　6.8　7.5　8.2　9.1

10%     E12     1.0　1.2　1.5　1.8　2.2　2.7　3.3　3.9　4.7　5.6　6.8　8.2　

20%     E6     1.0　1.5　2.2　3.3　4.7　6.8

允许误差：

电阻器和电位器实际阻值对于标称阻值的最大允许偏差范围，它表示产品的精度，允许误差的等级如下表所示。

电阻额顶功率    碳膜电阻（RT）    金膜电阻（RJ）

W    长度（mm）    直径（mm）    长度（mm）    直径（mm）

0.125    11    3.9    6-8    2-2.5

0.25    18.5    5.5    7-8.3    2.5-2.9

0.5    28.5    5.5    10.8    4.2

1    30.5    7.2    13    6.6

2    48.5    9.5    18.5    8.6

表3　允许误差等级

级别     005     01     02     Ⅰ    Ⅱ    Ⅲ

允许误差     0.5%     1%     2%     5%     10%     20%

标称阻值与误差允许范围的标识方法

表4色环颜色所代表的数字或意义

色别     第一色环最大一位数字     第二色环第二位数字     第三色环应乘的数     第四色环误差

棕    1     1     10       

红     2     2