电阻器家族
当电荷在导体中流动,会遭遇一些阻止电流流动的机械磨擦力,使电能 转变成热能,此种具有抵制电荷流动的阻力及消耗电功率的阻力称为电阻,单位为奥姆ohm(通常以“Ω”表示)。电阻器(resistor)便是专门用来作 这些工作的器件,它可用来限制电流量,也可用来调整电压,还有其他的一些功能。电阻组件依其工作特性、结构、用途、功率消耗与误差百分比等来考虑可分为固 定电阻(fixed resistor)、可变电阻(variable resistor)、及特殊用途电阻器等三大类。
固定电阻器 - 碳膜电阻
碳 膜电阻(carbon- film resistor)为最早期也最普遍使用的电阻器,利用真空喷涂技术在瓷棒上面喷涂一层碳膜,再将碳膜外层加工切割成螺旋纹状,依照螺旋纹的多寡来定其电 阻值,螺旋纹愈多时表示电阻值愈大。最后在外层涂上环氧树脂密封保护而成。其阻值误差虽然较金属皮膜电阻高,但由于价钱便宜。碳膜电阻器仍广泛应用在各类 产品上,是目前电子、电器、设备、信息产品之最基本零组件。 |
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金属膜电阻 金 属膜电阻(Metal- filmed resistor)同样利用真空喷涂技术在瓷棒上面喷涂,只是将炭膜换成金属膜(如Ni-Cr),并在金属膜车上螺旋纹做出不同阻值,并且于瓷棒两端度上 贵金属。虽然它较碳膜电阻器贵,但低杂音、稳定、受温度影响小、精确度高成了它的优势。因此被广泛应用于高级音响器材、计算机、仪表、国防及太空设备等方 面。 |
金属氧化膜电阻 某 些仪器或装置需要长期在高温的环境下操作,使用一般的电阻会未能保持其安定性。在这种情况下可使用金属氧化膜电阻(Metal-Oxide-Film resistor),它是利用高温燃烧技术于高热传导的瓷棒上面烧附一层金属氧化薄膜(如氧化锌),并在金属氧化薄膜车上螺旋纹做出不同阻值,然后于外层 喷涂不燃性涂料。它能够在高温下仍保持其安定性,电阻皮膜负载之电力亦较高。它还兼备低杂音、稳定、高频特性好的优点。 |
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方形线绕电阻 方 形线绕电阻(wire-wound resistor)又俗称为水泥电组,采用镍、铬、铁等电阻较大的合金电阻线绕在无碱性耐热瓷件上,外面加上耐热、耐湿、无腐蚀之材料保护而成,再把绕线 电阻体放入瓷器框内,用特殊不燃性耐热水泥充填密封而成。而不燃性涂装线绕电阻的差别只是外层涂装改由硅利康树脂或不燃性涂料。它们的优点是阻值精确、低 杂音,有良好散热及可以承受甚大的功率消耗,大多使用于放大器功率级部份。缺点是阻值不大,成本较高,亦因存在电感不适宜在高频的电路中使用。 |
碳质电阻 碳质电阻(carbon resistor)是利用石墨、碳等较大电阻系数的物质加上胶合剂加压、加热成棒状,并在制造时植入导线。电阻值的大小是根据碳粉的比例及碳棒的粗细长短而定。其制造成本最为低廉,但稳定性较差及误差大。 |
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(芯片电阻(左),芯片排阻(右)) |
芯片电阻 晶 片电阻(chip resistor)是金属玻璃铀电阻的一种形式,它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。特点是体积小,精度高, 稳定性和高频性能好,适用于高精密电子产品的基板中。而芯片排阻则是将多个相同阻值的芯片电阻制作成一颗芯片电阻,目的是可有效地限制组件数量,减少制造 成本和缩小电路板的面积。 |
可变电阻器 可 变电阻又称电位器,它可随需要在某范围内任意改变其电阻值,常使用于需要时常移动其分接头来改变其电阻值之状况,例如收音机、扬声器和热水炉等。电位器通 常由电阻体和可移动的电刷组成,电阻调整方式有转动、滑动、插梢等。当电刷沿电阻体移动时,在输出端即获得与位移量成一定关系的电阻值或电压。半固定电阻 为可微调电阻值的电阻,它跟电位器相似都是可调节电路的阻值,但它的主要用途是在电路完成时而某一部分需要调整以达到预期之效果,这个程序都是由技术人员 负责,而且在调整之后便不再改变它。 |
电阻色环/数字有意思 一 般电路设计无需极为精确的电阻值,可允许有限度的误差值,而使电阻生产成本降低及方便维修时替换。因此,制造厂商只选择制造某些特定电阻值的固定电阻器以 供市场。电阻的阻值可以用色环法或数字法来表示,但以色环法最为普遍,常见的色环通常有四个环,第一和第二环色环为阻值的头两个位,第三环为乘上10的次 方,第四环为制造时可容许的误差值(若无第四环时即代表误差值为± 20%)。而精密电阻则会以五个色环来表示,第一至第三个色环为阻值的头三个位,第四环才为10的次方,第五环为容许误差。 |
( 表 ) 电阻色环的对应表
色环颜色 |
读数 |
倍数 |
容许误差 |
容许误差 |
黑 |
0 |
10 0 |
--- |
--- |
棕 |
1 |
10 1 |
--- |
± 1% |
红 |
2 |
10 2 |
--- |
± 2% |
橙 |
3 |
10 3 |
--- |
--- |
黄 |
4 |
10 4 |
--- |
--- |
绿 |
5 |
10 5 |
--- |
± 0.5% |
蓝 |
6 |
10 6 |
--- |
± 0.25% |
紫 |
7 |
10 7 |
--- |
± 0.1% |
灰 |
8 |
10 8 |
--- |
± 0.05% |
白 |
9 |
10 9 |
--- |
--- |
金 |
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10 -1 |
±5% |
±5% |
银 |
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10 -2 |
±10% |
±10% |
无 |
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±20% |
±20% |
浅谈特殊用途电阻
特殊用途之电阻组件有很多,例如光敏电阻、热敏电阻、力敏电阻等,其阻抗值可受外界温度、光线、湿度、机械压力等因素影响而改变,例如高速公路上的路灯就是以光线的强弱来控制灯泡的开关,这种自动控制之路灯装置便是使用光敏电阻的特性。
?光敏电阻会随着光线强弱而改变电导率的电子组件,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。
湿敏电阻是由感湿层、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。它们的阻值会随湿度上升而减小,当中以氧化物湿敏 电阻性能较优越,可长期使用,受温度影响小,阻值与湿度变化呈线性关系。?
力敏电阻是一种阻值会随压力变化而改变的电阻。所谓压力电阻效应是即半导体的电阻率随机械压力的变化而变化的效应。它可制成各种力矩计,半导体话筒,压力传感器等。
保险丝电阻器可以扮演电阻器和保险丝的角色,平时可作电阻器使用,但当电路出现异常的电流时就会发挥保险丝的作用来保护电器。