Классификация и типы резисторов – Резисторы

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 Ртм — 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.
С учетом возможного повышения температуры резисторы вы­бирают с номинальной мощностью на 20… 30 % больше расчет­ной. Численное значение мощности обычно входит в обозначе­ние резистора, например МЛТ-1, где Р„ом = 1 Вт. Обычно на корпусах непроволочных резисторов приводится мощность при /’„ом>2Вт.

2. Максимальное напряжение Umm— наибольшее напряжение (по­стоянное или действующее переменное), которое может быть при­ложено к токоотводам резистора с сопротивлением Я»^ > U^JPmu.

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.


 

radioorda.3dn.ru

Классификация резисторов

Технические данные и маркировка резисторов

Резистор 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. 1.

Рис.1 Типы резисторов

 

Классификация резисторов

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

Рис. 2 Классификация резисторов по назначению

 

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 подстроенные и регулировочные. Подстроенные резисторы впаиваются в схему, и при наладке их сопротивление подстраивается с помощью регулятора. На лицевую панель радиоаппаратуры регуляторы подстроенных резисторов не выводятся. Износоустойчивость подстроенных резисторов составляет до 1000 циклов.

Рис.3 Классификация резисторов по материалу резистивного элемента

 

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. 3).

 

Похожие статьи:

poznayka.org

Классификация и конструкции резисторов.

Резисторы
являются элементами РЭА и могут
применяться как дискретные компоненты
или как составные части интегральных
микросхем.. Они предназначены для
перераспределения и регулирования
электрической энергии между элементами
схемы. Принцип действия резисторов
основан на использовании свойства
материалов оказывать сопротивление
протекающему через них электрическому
току. Особенностью резисторов является
то, что электрическая энергия в них
превращается в тепло, которое рассеивается
в окружающую среду.

По
назначению дискретные резисторы делятся
на резисторы

  • общего
    назначения,

  • прецизионные,

  • высокочастотные,

  • высоковольтные
    и

  • высокоомные.

По
постоянству значения сопротивления
резисторы

подразделяются на постоянные, переменные
и специальные. Постоянные резисторы
имеют фиксированную величину сопротивления,
у переменных резисторов предусмотрена
возможность изменения сопротивления
в процессе эксплуатации, сопротивление
специальных резисторов изменяется под
действием внешних факторов: протекающего
тока или приложенного напряжения
(варисторы), температуры (терморезисторы),
освещения (фоторезисторы) и т.д.

По
виду токопроводящего элемента

резисторы делятся на проволочные и
непроволочные.

По
эксплуатационным характеристикам

дискретные резисторы делятся на
термостойкие, влагостойкие, вибро- и
ударопрочные, высоконадежные и т.д.

Резисторы
гибридных ИМС изготавливаются в виде
резистивных пленок, наносимых на
поверхность подложки. Эти резисторы
могут быть тонкопленочными (толщина
пленки порядка 1 мкм) и толстопленочными
(толщина пленки порядка 20 мкм).

Резисторы
полупроводниковых ИМС представляют
собой тонкую (толщиной 2-3 мкм) локальную
область полупроводника, изолированную
от подложки и защищенную слоем SiO2.

Основным
элементом конструкции постоянного
резистора является резистивный элемент,
который может быть либо пленочным, либо
объемным. Величина объемного сопротивления
материала определяется количеством
свободных носителей заряда в материале,
температурой, напряженностью поля и
т.д. и определяется известным соотношением

(2.1)

где

удельное
электрическое сопротивление материала,

    l
длина
резистивного слоя,

    s
площадь
поперечного сечения резистивного слоя.

В
чистых металлах всегда имеется большое
количество свободных электронов, поэтому
они имеют малую величину 
и для изготовления резисторов не
применяются. Для изготовления проволочных
резисторов применяют сплавы никеля,
хрома и т.д., имеющие большую величину
.

Для
расчета сопротивления тонких пленок
пользуются понятием удельного
поверхностного сопротивления s
, под которым понимается сопротивление
тонкой пленки, имеющей в плане форму
квадрата. Величина s
связана с величиной 
и легко может быть получена из 2.1, если
принять в ней s
= w
, где w —
ширина резистивной пленки, 
толщина
резистивной пленки.

Тогда

(2.2)

где


удельное поверхностное сопротивление,
зависящее от толщины пленки 
и имеющее размерность Ом/ (Ом/квадрат).
Если l = w,
то R=s,
причем величина сопротивления не зависит
от размеров сторон

На
рис.2.1 представлено устройство пленочного
резистора. На диэлектрическое
цилиндрическое основание 1 нанесена
резистивная пленка 2. На торцы цилиндра
надеты контактные колпачки 3 из проводящего
материала с припаянными к ним выводами
4. Для защиты резистивной пленки от
воздействия внешних факторов резистор
покрывают защитной пленкой 5.

Сопротивление
такого резистора определяется соотношением

(2.3)

где
l — длина
резистора (расстояние между контактными
колпачками), D
диаметр
цилиндрического стержня.на резистора
(расстояние между контактными колпачками),
D
диаметр цилиндрического стержня.

Такая
конструкция резистора обеспечивает
получение сравнительно небольших
сопротивлений ( сотни Ом ). Для увеличения
сопротивления резистора резистивнную
пленку 2 наносят на поверхность
керамического цилиндра 1 в виде спирали
( рис. 2.2 ).

Рис.
2.2

Сопротивление
такого резистора определяется соотношением

(2.4)

где
t
— шаг спирали, а
ширина
канавки (расстояние между соседними
виткамиспирали),

число
витков спирали.

На
рис. 2.3 показана конструкция объемного
резистора, представляющего собой
стержень 1 из токопроводящей композиции
круглого или прямоугольного сечения с
запрессованными проволочными выводами
2. Снаружи стержень защищен стеклоэмалевой
или стеклокерамической оболочкой 3.
Сопротивление такого резистора
определяется соотношением (2.1).

Постоянный
проволочный резистор представляет
собой изоляционный каркас, на который
намотана проволока с высоким удельным
электрическим сопротивлением. Снаружи
резистор покрывают термостойкой эмалью,
спрессовывают пластмассой либо
герметизируют металлическим корпусом,
закрываемым с торцов керамическими
шайбами.

Для
гибридных ИМС выпускаются микромодульные
резисторы, представляющие собой стержень
из стекловолокна с нанесенным на
поверхность тонким слоем токопро водящей
композиции. Такие резисторы приклеиваются
к контактным площадкам подложек
токопроводящим клеем- контактолом.

Конструкции
переменных резисторов гораздо сложнее,
чем постоянных. На рис. 2.4 представлена
конструкция переменного непроволочного
резистора круглой формы.

Рис.
2.4

Он
состоит из подвижной и неподвижной
частей. Неподвижная часть представляет
собой пластмассовый корпус 2, в котором
смонтирован токопроводящий элемент 3,
имеющий подковообразную форму. Посредством
заклепок 6 он крепится к круглому корпусу.
Эти заклепки соединены с внешними
выводами 4. Подвижная часть представляет
собой вращающуюся ось, с торцом которой
7 посредством чеканки соединена
изоляционная планка 8, на которой
смонтирован подвижный контакт 1
(токосъемник), соединенный с внешним
выводом. Угол поворота оси составляет
270° и ограничивается стопором 5.

Существуют
и другие конструкции переменных
непроволочных резисторов.

Токопроводящий
элемент в них бывает тонкослойным
металлическим или металлоксидным
(резисторы типа СП2), пленочным
композиционным (резисторы типа СП4).

Переменные
резисторы могут иметь разный закон
изменения сопротивления в зависимости
от угла поворота оси (рис.2.5).

Рис.
2.5

У
линейных резисторов (типа А) сопротивление
зависит от угла поворота линейно. У
логарифмических резисторов (тип Б)
сопротивление изменяется по логарифмическому
закону, а у резисторов типа В — по
обратнологарифмическому. Кроме того,
существуют резисторы, у которых
сопротивление изменяется по закону
синуса (тип И) или косинуса (тип Б).

Некоторые
типы переменных резисторов состоят из
двух переменных резисторов объединенных
в единую конструкцию, в которой
токосъемники расположены на общей оси.
Существуют переменные резисторы,
содержащие выключатель, контакты
которого разомкнуты, если ось резистора
повернута в крайнее положение при
вращении против движения часовой
стрелки. При повороте оси по движению
часовой стрелки на небольшой угол
контакты выключателя замыкаются.
Некоторые типы резисторов комплектуются
специальными стопорящими устройствами,
жестко фиксирующими положение оси. На
рис.2.6 показана конструкция переменного
проволочного резистора с круговым
перемещением токосъемника. В пластмассовом
корпусе 7 с помощью цанговой втулки 3
укреплена поворотная ось 2, на которой
закреплен изоляционный диск с контактной
пружиной (ползуном) 4, скользящей по
проводу обмотки 9, — укрепленной на
гетинаксовой дугообразной пластине 6.
Концы обмотки соединены с выводами 8, а
ползун через контактное кольцо соединен
с внешним контактным лепестком 10.
Положение оси может быть зафиксировано
стопорной разрезной гайкой 1, а угол
поворота оси ограничен выступами
корпуса, в которые упирается
планка-ограничитель 5, закрепленная на
оси.

Помимо
переменных резисторов с круговым
перемещением существуют резисторы с
прямолинейным перемещением подвижного
контакта. В этом случае контактный
ползун укрепляется не на поворотной, а
на червячной оси.

Выбор
типа резистора (постоянного или
переменного) для конкретной схемы
производится с учетом условий работы
и определяется параметрами резисторов.

Резистор
нельзя рассматривать как, элемент,
обладающий только активным сопротивлением,
определяемым его резистивным элементом.

Помимо
сопротивления резистивного элемента
он имеет емкость, индуктивность и
дополнительные паразитные сопротивления.
Эквивалентная схема постоянного
резистора представлена на рис. 2.7.

На
схеме RR
сопротивление резистивного элемента,

Rиз
сопротивление изоляции, определяемое
свойством защитного покрытия и основания,
Rk

сопротивление контактов, LR
эквивалентная индуктивность резиcтивного
слоя и выводов резистора, СR
— эквивалентная емкость резистора, CB1
и CB2
емкости выводов. Активное сопротивление
резистора определяется соотношением

(2.5)

Сопротивление
RКимеет
существенное значение только для
низкоомных резисторов. Сопротивление
Rизпрактически
влияет на общее сопротивление только
высокоомных резисторов.Реактивные
элементы определяют частотные свойства
резистора. Из-за их наличия сопротивление
резистора на высоких частотах становится
комплексным.

Относительная
частотная погрешность определяется
соотношением

(2.6)

где
Z — комплексное сопротивление резистора
на частоте 

.На
практике, как правило, величины L и С
неизвестны. Поэтому для некоторых типов
резисторов указывается значение
обобщенной постоянной времени max ,
которая связана с относительной частной
погрешностью сопротивления приближенным
уравнением:

(2.7)

Частотные
свойства непроволочных резисторов
значительно лучше, чем проволочных.

studfiles.net

Резисторы. Классификации резисторов

Резисторы классифицируются по характеру зависимости величины сопротивления от напря­жения, по типу сопротивления, по составу резистивного слоя, и по форме изготовления

По характеру зависимости величины сопротивления от напря­жения резисторы подразделяют на линейные (с линейной вольт-амперной ха­рактеристикой) и нелинейные (с нелинейной вольт-амперной харак­теристикой).

Линейные резисторы по типу сопротивления подразделяют на две основные группы: резисторы постоянного сопротивления и резисторы переменного сопротивления. В свою очередь резисторы постоянного сопротивления делятся на проволочные и непроволочные, а резисторы переменного сопротивления на реостаты и потенциометры – рис. 1.1.

Непроволочные резисторы классифицируются по составу резистивного слоя и бывают углеродистые, металлопленочные, металлодиэлектрические, металлоокисные, полупроводниковые и пленочные композиционные.

По форме изготовления резисторы делятся на два класса: проволочные и непроволочные. К проволочным относятся резисторы с проводящими элементами из провода или ленты, к непроволочным относятся резисторы, в которых в качестве проводящих элементов используются специальные объем­ные структуры физического тела или поверхностные слои, образо­ванные на базовых изоляционных деталях.

По способу защиты от влаги резисторы выполняют незащищен­ными, лакированными, компаундированными, впрессованными в пластмассу, герметизированными, вакуумными.

По основным конструктивным признакам резистивного элемента на тонкопленочные, объемные, проволочные.

Нелинейные резисторы подразделяют на терморезисторы, варисторы, тензорезисторы, магниторезисторы, позисторы, фоторезисторы и ис­пользуются в электрических цепях, где требуется изменение ве­личины сопротивления от температуры (терморезисторы и позисторы), напряжения (варисторы), лучистой энергии (фоторезисторы) и других факторов.

В случае, когда требуется регулировать один из параметров электрической цепи по определенному закону, применяют резисто­ры переменного сопротивления с требуемым законом изменения сопротивления от перемещения его подвижной части.

В некоторых устройствах сопротивление резисторов изменяется по определенному закону под действием температуры, приложенно­го напряжения, лучистой энергии или других факторов. Например, для компенсации нежелательных изменений параметров электрической цепи исполь­зуют резистор, величина сопротивления которого меняется от тем­пературы по требуемому закону.

Резисторы, изменяющие сопротивление от приложенного напря­жения, используются в стабилизаторах цепей питания, а также в качестве ограничителей тока, резисторы же, сопротивление которых зависит от уровня падающей на них лучистой энергии, применяют в устройствах вместо более сложных и дорогих фотоэлементов.

В зависимости от особенностей назначения промышленностью выпускаются резисторы общего и специаль­ного назначения.

Резисторы общего назначения предназначаются для использования в электрических цепях, не требующих от резистора специфических свойств и параметров.

Резисторы специального назначения обладают ря­дом специфических свойств и параметров. К ним относятся высокоомные (с величинами сопротивлений, превышающими единицы мегоомов), высоковольтные (с допустимыми напряжениями, превы­шающими сотни вольт), высокочастотные (предназначенные для работы на частотах свыше 10 МГц), прецизионные и полупреци­зионные (отличающиеся высокой точностью величины сопротивле­ния и повышенной стабильностью), миниатюрные (обладающие существенно меньшими габаритами, чем резисторы общего назна­чения и использующиеся при малых уровнях электрической нагруз­ки) резисторы.

ВЫВОД: существуют разнообразные классификации резисторов, например, классификация по типу сопротивления, по характеру зависимости величины сопротивления от напря­жения, по форме изготовления, по способу защиты от влаги, по основным конструктивным признакам резистивного элемента и ряд других. Более подробно класси

electrono.ru

Классификация и система условных обозначений резисторов.



Поиск Лекций




ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6.


РЕЗИСТОРЫ.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: изучение типов, конструкций, параметров и маркировки резисторов, особенностей их применения.

 

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

В современной ЭВА широко применяются резисторы. Принцип работы резисторов основан на использовании свойств материалов оказывать сопротивление проходящему электрическому току. Или, обладая омическим сопротивлением, они используются для того, чтобы установить ток в электрической цепи, погасить излишек напряжения или уменьшить сигнал, поступающий на тот или иной каскад.

 

Классификация и система условных обозначений резисторов.

Выпускаемые отечественной промышленностью резисторы классифицируются по различным признакам. В зависимости от характера изменения сопротивления резисторы разделяют на постоянные – значение сопротивления фиксировано; переменные – с изменяющимся значением сопротивления.

В зависимости от назначения резисторы делятся на общего назначения и специальные (прецизионные, сверхпрецизионные, высокочастотные, высоковольтные, высокомегаомные).

Резисторы общего назначения используются в качестве нагрузок активных элементов, поглотителей, делителей в цепях питания, элементов фильтров, шунтов, в RC-цепях формирования импульсных сигналов и т.д. Диапазон номинальных сопротивлений этих резисторов 1 Ом…10МОм, номинальные мощности рассеяния – 0,125…100Вт. Допускаемые отклонения сопротивления от номинального значения ±1; ±2; ±5; ±10; ±20%.

Прецизионные и сверхпрецизионные резисторы отличаются высокой стабильностью параметров и высокой точностью изготовления (допуск ±0,0005…0,5%). Данные резисторы применяются в основном в измерительных приборах, системах автоматики, персональных компьютерах.

Высокочастотные резисторы отличаются малыми собственными индуктивностью и емкостью и предназначены для работы в высокочастотных цепях, кабелях и волноводах.

Высоковольтные резисторы рассчитаны на работу при больших (от единиц до десятков киловольт) напряжениях.

Высокомегаомные резисторы имеют диапазон номинальных сопротивлений от десятков мегаом до единиц тераом. Высокомегаомные резисторы применяются в цепях с рабочим напряжением до 400В и обычно работают в режиме малых токов. Мощности рассеяния их невелики (до 0,5 Вт).

В зависимости от способа защиты от внешних факторов резисторы делятся на неизолированные, изолированные, герметизированные и вакуумные.

Неизолированные резисторы с покрытием и без него не допускают касания своим корпусом шасси аппаратуры.



Изолированные резисторы имеют изоляционное покрытие (лак, компаунд, пластмасса) и допускают касание корпусом шасси и токоведущих частей радиоэлектронной аппаратуры (РЭА).

Герметизированные резисторы имеют герметичную конструкцию корпуса, которая исключает влияние окружающей среды на внутреннее пространство. Герметизация осуществляется с помощью опрессовки специальным компаундом.

Вакуумные резисторы имеют резистивный элемент, помещенный в стеклянную вакуумную колбу.

По способу монтажа резисторы подразделяются на резисторы для навесного и печатного монтажа , поверхностного монтажа, для микромодулей и интегральных микросхем, поверхностного монтажа.

По материалу резистивного элемента резисторы делятся на проволочные, непроволочные, металлофольговые.

В проволочных резисторах токопроводящим элементом является намотанная на каркас проволока, изготовленная из материалов с высоким удельным электрическим сопротивлением.

В непроволочных резисторах токопроводящим элементом является углерод, металлы, их сплавы или окислы, либо композиции проводников и диэлектриков, выполненные в виде тонкой пленки или объема. На рис.1 представлено устройство пленочного резистора. На диэлектрическое основание 1 нанесена резистивная пленка2. На торцы цилиндра надеты контактные колпачки 3 из проводящего материала с припаянными к ним выводами 4.Для защиты от вредных факторов резистор покрывают защитной пленкой 5.

Сопротивление такого резистора определяется соотношением

,

гдеρs – удельное поверхностное сопротивление материала,

l – длина резистора.

D – диаметр цилиндрического стержня.

рис.1

Конструкция обеспечивает получение сравнительно небольших сопротивлений (сотни Ом) Для увеличения сопротивления резистивную пленку наносят на поверхность керамического цилиндра 1 в виде спирали (рис.2)




рис.2.

Сопротивление такого резистора определяется соотношением

,

где t –шаг спирали,

α – ширина канавки,

N= l/t – число витков спирали.

Металлофольговые – резисторы, в которых резистивным элементом является фольга определенной конфигурации.

Непроволочные резисторы можно разделить на тонкопленочные (толщина слоя в нанометрах), толстопленочные (толщина в долях миллиметра), объемные (толщина в единицах миллиметра).

В объемных резисторах в качестве связующего компонента используют органические смолы или стеклоэмали. Проводящим компонентом является углерод

На рис.3 показана конструкция объемного резистора , представляющего соьой стержень 1 из токопроводящей композиции круглого или прямоугольного сечения запрессованным проволочными выводами 2. Снаружи стержень защищен стеклоэмалевой или стеклокерамической оболочкой 3. Сопротивление такого резистора определяется соотношением

,

где ρ – удельное электрическое сопротивление материала;

l – длина резистивного слоя;

S – площадь поперечного сечения.

Рис.3.

Конструкции переменных резисторов гораздо сложнее, чем постоянных . На рис.4 представлена конструкция переменного непроволочного резистора круглой формы.

 

 

 

Рис.4

Этот резистор состоит из подвижной и неподвижной частей. Неподвижная часть представляет собой пластмассовый круглый корпус 2, в котором смонтирован токопроводящий элемент 3,имеющий подковообразную форму. Посредством заклепок 6 он крепится к круглому корпусу. Эти заклепки соединены с внешними выводами 4.Подвижная часть представляет собой вращающуюся ось, с торцом которой 7 посредством чеканки соединена изоляционная планка 8,на которой смонтирован подвижный контакт 1 (токосъемник) ,соединенный с внешним выводом. Угол поворота оси составляет 270о и ограничивается стопором 5. Существуют и другие конструкции переменных непроволочных резисторов. Токопроводящий элемент в них представляет собой тонкую графитовую ,металлическую, металлооксидную или композиционную пленку.

 

В соответствии с действующей системой сокращенных и полных обозначений сокращенноеусловное обозначение, присваиваемое резисторам, должно состоять из следующих элементов:

первый элемент — буква или сочетание букв, обозначающих подкласс резисторов (Р – резисторы постоянные, РП – резисторы переменные, НР – наборы резисторов).

Второй элемент — цифра, обозначающая группу резисторов по материалу резистивного элемента (1 – непроволочные, 2 – проволочные или металлофольговые).

Третий элемент — регистрационный номер конкретного типа резистора.

Например, постоянные непроволочные резисторы с номером 4 или переменные непроволочные резисторы с номером 46 следует писать Р1-4 и РП1-46 соответственно.

По существовавшей ранее системе (ГОСТ 13453-68), первый элемент сокращенного обозначения – буква (С – резистор постоянный, СП – резистор переменный, СТ – терморезистор, СН – варистор. Второй элемент – цифра, обозначающая тип резисторов по материалу резистивного слоя (1 – непроволочные тонкослойные углеродистые и бороуглеродистые; 2 – непроволочные тонкослойные металлодиэлектрические и металлоокисные; 3 – непроволочные композиционные пленочные; 4 – непроволочные композиционные объемные; 5– проволочные; 6 – непроволочные тонкослойные металлизированные). Третий элемент – число, обозначающее порядковый номер изделия. Например, С2-33 обозначает резистор постоянный непроволочный тонкослойный металлодиэлектрический, регистрационный номер 33.

Полное условное обозначение резистора указывается в следующей последовательности: тип резистора, номинальная мощность рассеяния, номинальное сопротивление и буквенное обозначение единицы измерения, допускаемое отклонение сопротивления в процентах, группой по уровню шумов ( для непроволочных), группа по температурному коэффициенту сопротивления (ТКС).

Например, постоянный непроволочный резистор с регистрационным номером 4, номинальной мощностью рассеяния 0,5 Вт, номинальным сопротивлением 10 кОм, с допуском 1%, группы по уровню шумов – А, группы ТКС – Б обозначается:

Р1- 4 — 0,5 – 10 кОм + 1% — А — Б (документ на поставку).

Кодированное обозначение номинальных сопротивлений состоит из трех или четырех знаков, включающих две цифры и букву или три цифры и букву. Буква кода из русского или латинского алфавита обозначает множитель, составляющий сопротивление, и определяет положение запятой десятичного знака. Буквы R , К, М, G, Т обозначают соответственно множители 1, 103, 106 , 109, 1012.

Например, 5R1, 150К, 2М2 обозначают 5,1Ом, 150кОм, 2,2МОм соответственно.

Полное обозначение допускаемого отклонения состоит из цифр, а кодированное из буквы (табл.1).

Таблица1.Кодированные обозначения допустимых отклонений сопротивлений.

Допуск, % ±0,1 ±0,25 ±0,5 ±1 ±2 ±5 ±10 ±20 ±30
СТ СЭВ 1810-79 B C D F G J K M N

На постоянных миниатюрных резисторах допускается маркировка цветным кодом. Ее наносят знаками в виде кругов или полос.

 

 





Рекомендуемые страницы:



poisk-ru.ru

Резисторы

Классификация резисторов.
Резистором называется пассивный элемент РЭА, предна­значенный для создания в электрической цепи требуемой величины сопротивления, обеспечивающей перераспределение и регулирование электрической энергии между элементами схемы.
Выпускаемые отечественной промышленностью резисторы классифицируются по различным признакам. В зависимости от характер, а изменения сопротивления резисторы разделяют на постоянные — значение сопротивления фиксировано; пере­менные — с изменяющимся значением сопротивления.
В зависимости от назначения резисторы делятся на об­щего назначения и специальные (прецизионные, сверхпре­цизионные, высокочастотные, высоковольтные, высокоме-гаомные).
Резисторы общего назначения используются в качестве нагрузок активных элементов, поглотителей, делителей в це­пях питания, элементов фильтров, шунтов, в RC — цепях формирования импульсных сигналов и т.д. Диапазон номинальных сопротивлений этих резисторов 1 Ом…10 МОм, номи­нальные мощности рассеяния — 0,125… 100 Вт. Допускаемые отклонения сопротивления от номинального значения ±1; ±2; ±5; ±10; ±20 %. Примерами резисторов общего назначения служат С2-33, Р1-12 и др..
Прецизионные и сверхпрецизионные резисторы отличают­ся высокой стабильностью параметров и высокой точностью изготовления (допуск ±0,0005…0,5 %). Данные резисторы применяются в основном в измерительных приборах, систе­мах автоматики. Диапазон этих резисторов значительно шире, чем резисторов общего назначения. Примерами служат резисторы Р1-72, Р2-67, С2-10, С2-29, С2-36, Р1-16, Р1-8 и др.
Высокочастотные резисторы отличаются малыми собствен­ными индуктивностью и емкостью и предназначены для рабо­ты в высокочастотных цепях, кабелях и волноводах. Примерами служат резисторы Р1-69,
Высоковольтные резисторы рассчитаны на работу при больших (от единиц до десятков киловольт) напряжениях. Примерами высоковольтных резисторов служат Р1-32, Р1-35, С2-33НВ и др.
Высокомегаомные резисторы имеют диапазон номиналь­ных сопротивлений от десятков мегаом до единиц тераом. Высокомегаомные резисторы применяются в цепях с рабо­чим напряжением до 400 В и обычно работают в режиме малых токов. Мощности рассеяния их невелики (до 0,5 Вт). Примером служит резистор Р1-33.
В зависимости от способа защиты от внешних факторов резисторы делятся на неизолированные, изолированные, гер­метизированные и вакуумные.
Неизолированные резисторы с покрытием или без него не допускают касания своим корпусом шасси аппаратуры. Пример: Р1-69.
Изолированные резисторы имеют изоляционное покрытие (лак, компаунд, пластмасса) и допускают касание корпусом шасси и токоведущих частей радиоэлектронной аппаратуры (РЭА). Примеры: С5-35В, С5-36В, С5-37В, С5-43В, С5-47В и др.
Герметизированные резисторы имеют герметичную кон­струкцию корпуса, которая исключает влияние окружающей среды на его внутреннее пространство. Герметизация осу­ществляется, с помощью опрессовки специальным компаун­дом.
Вакуумные резисторы имеют резистивный элемент, поме­щенный в стеклянную вакуумную колбу.
По способу монтажа резисторы подразделяются на резисторы для навесного и печатного монтажа, для микромо­дулей и интегральных микросхем.
По материалу резистивного элемента резисторы делятся на проволочные, непроволочные, металлофольговые.
Проволочные — резисторы, в которых резистивным эле­ментом является высокоомная проволока (изготавливается из высокоомных сплавов: константан, нихром, никелин).
Непроволочные — резисторы, в которых резистивным эле­ментом являются пленки или объемные композиции с вы­соким удельным сопротивлением.
Металлофольговые — резисторы, в которых резистивным элементом является фольга определенной конфигурации.
Непроволочные резисторы можно разделить на тонкопле­ночные (толщина слоя в нанометрах), толстопленочные (тол­щина в долях миллиметра), объемные (толщина в единицах миллиметра). Примеры: С2-23, С2-33, С2-14, Р1-32, Р1-35, Р1-12 и др. 
Тонкопленочные резисторы подразделяются на металло-диэлектрические, металлоокисные и металлизированные с резистивным элементом в виде микрокомпозиционного слоя из диэлектрика и металла, или тонкой пленки окиси металла, или сплава металла; углеродистые и бороуглеродистые, про­водящий элемент которых представляет собой пленку пиролитического углерода или борорганических соединений. К толстопленочным относят лакосажевые, керметные и резисторы на основе проводящих пластмасс. Проводящие резистивные слои толстопленочных и объемных резисторов представляют собой гетерогенную систему (композицию) из нескольких фаз, получаемую механическим смешением проводящего компонента, например графита или сажи, металла или окисла металла, с органическими или неорганическими наполнителями, пластификаторами или отвердителем. После термообработки образуется монолитный слой с необходимым комплексом параметров. Примеры: С2-33, Р1-72, С2-10, С2-36, Р1-8 и др.
В объемных резисторах в качестве связующего компонента используют органические смолы или стеклоэмали. Про­водящим компонентом является углерод.
В резистивных керметных слоях основным проводящим компонентом являются металлические порошки и их смеси, представляющие собой керамическую основу с равномерно распределенными частицами металла.

Обозначение резисторов на схемах

а) обозначение, принятое в России и в Европе
б) принятое в США
В России условные графические обозначения резисторов на схемах должны соответствовать ГОСТ 2.728-74. В соответсвии с ним, постоянные резисторы обозначаются следующими образом:

Типы практически применяемых резисторов

Три резистора разных номиналов для поверхностного монтажа (SMD) припаянные на печатную плату
Резисторы классифицируются на постоянные резисторы (сопротивление которых не регулируется), переменные регулируемые резисторы (потенциометры, реостаты, подстроечные резисторы) и различные специальные резисторы, например: нелинейные (которые, строго говоря, не являются обычными резисторами из-за нелинейности ВАХ), терморезисторы (с большой зависимостью сопротивления от температуры), фоторезисторы (сопротивление зависит от освещённости), тензорезисторы (сопротивление зависит от деформации резистора), магниторезисторы и пр.
По используемому материалу резисторы классифицируются на:
·                     Проволочные резисторы. Представляют собой кусок проволоки с высоким удельным сопротивлением намотанный на какой-либо каркас. Могут иметь значительную паразитную индуктивность. Высокоомные малогабаритные проволочные резисторы иногда изготавливают из микропровода.
·                     Плёночные металлические резисторы. Представляют собой тонкую плёнку металла с высоким удельным сопротивлением, напылённую на керамический сердечник, на концы сердечника надеты металлические колпачки с проволочными выводами. Иногда, для повышения сопротивления, в плёнке прорезается канавка. Это наиболее распространённый тип резисторов.
·                     Металлофольговые резисторы. В качестве резистивного материала используется тонкая металлургическая лента.
·                     Угольные резисторы. Бывают плёночными и объёмными. Используют высокое удельное сопротивление графита.
·                     Полупроводниковые резисторы. Используется сопротивление слаболегированного полупроводника. Эти резисторы могут иметь большую нелинейность вольт-амперной характеристики. В основном используются в составе интегральных микросхем, где применить другие типы резисторов труднее.

Резисторы, выпускаемые промышленностью

Резисторы
Выпускаемые промышленностью резисторы одного и того же номинала имеют разброс сопротивлений. Значение возможного разброса определяется точностью резистора. Выпускают резисторы с точностью 20 %, 10 %, 5 %, и т. д. вплоть до 0,01 %[1]. Номиналы резисторов не произвольны: их значения выбираются из специальных номинальных рядов, наиболее часто из номинальных рядов E12 или E24 (для резисторов с точностью до 5 %), для более точных резисторов используются более точные ряды (например E48).
Резисторы, выпускаемые промышленностью характеризуются также определённым значением максимальной рассеиваемой мощности (выпускаются резисторы мощностью 0,125Вт 0,25Вт 0,5Вт 1Вт 2Вт 4Вт?) (Согласно ГОСТ 24013-80 и ГОСТ 10318-80 советской радиотехнической промышленностью выпускались резисторы следующих номиналов мощностей, в Ваттах, Вт.: 0.01, 0.025, 0.05, 0.062, 0.125, 0.5, 1, 2, 3, 4, 5, 8, 10, 16, 25, 40, 63, 100, 160, 250, 500)
[А.А.Бокуняев, Н.М, Борисов, Р.Г. Варламов и др. Справочная книга радиолюбителя-конструктора.-М.Радио и связь 1990-624с.:
ISBN 5-256-00658-4]

Маркировка резисторов с проволочными выводами

Резисторы, в особенности малой мощности — чрезвычайно мелкие детали, резистор мощностью 0,125Вт имеет длину несколько миллиметров и диаметр порядка миллиметра. Прочитать на такой детали номинал с десятичной запятой невозможно. Поэтому, при указании номинала вместо десятичной точки пишут букву, соответствующую единицам измерения (К — для килоомов, М — для мегаомов, E или R для единиц Ом). Например 4K7 обозначает резистор, сопротивлением 4,7 кОм, 1R0 — 1 Ом, 120К — 120 кОм и т. д. Однако и в таком виде читать номиналы трудно. Поэтому, для особо мелких резисторов применяют маркировку цветными полосками.
Для резисторов с точностью 20% используют маркировку с тремя полосками, для резисторов с точностью 10% и 5% маркировку с четырьмя полосками, для более точных резисторов с пятью или шестью полосками. Первые две полоски всегда означают первые два знака номинала. Если полосок 3 или 4, третья полоска означает десятичный множитель, то есть степень десятки, которая умножается на двузначное число, указанное первыми двумя полосками. Если полосок 4, последняя указывает точность резистора. Если полосок 5, третья означает третий знак сопротивления, четвёртая — десятичный множитель, пятая — точность. Шестая полоска, если она есть, указывает температурный коэффициент сопротивления (ТКС). Если эта полоска в 1,5 раза шире остальных, то она указывает надёжность резистора (% отказов на 1000 часов работы)[1]
Следует отметить, что иногда встречаются резисторы с 5-ю полосами, но стандартной (5 или 10%) точностью. В этом случае первые две полосы задают первые знаки номинала, третья — множитель, четвёртая — точность, а пятая — температурный коэффициент.

Цветная кодировка резисторов
Цвет как число как десятичный множитель как точность в % как ТКС в ppm/°C как % отказов
серебристый 1·10-2 = «0,01» 10
золотой 1·10-1 = «0,1» 5
чёрный 0 1·100 = 1
коричневый 1 1·101 = «10» 1 100 1%
красный 2 1·102 = «100» 2 50 0,1%
оранжевый 3 1·103 = «1000» 15 0,01%
жёлтый 4 1·104 = «10 000» 25 0,001%
зелёный 5 1·105 = «100 000» 0,5
синий 6 1·106 = «1 000 000» 0,25 10
фиолетовый 7 1·107 = «10 000 000» 0,1 5
серый 8 1·108 = «100 000 000»
белый 9 1·109 = «1 000 000 000» 1
отсутствует 20 %

Пример
Допустим на резисторе видим 4 полоски коричневую, чёрную, красную, золотую. Первые две полоски дают 1 0, третья 100, четвёртая даёт точность 5 %, итого резистор сопротивлением 10·100 Ом = 1 кОм, с точностью ±5 %.
Запомнить цветную кодировку резисторов нетрудно: после чёрной 0 и коричневой 1 идёт последовательность цветов радуги. Так как маркировка была придумана в англоязычных странах, голубой и синий цвета не различаются (вот она, иллюстрация гипотезы Сепира-Уорфа)!
Поскольку резистор симметричная деталь, может возникнуть вопрос: «Начиная с какой стороны читать полоски?» Для четырёхполосной маркировки обычных резисторов с точностью 5 и 10 % вопрос решается просто: золотая или серебряная полоска всегда стоит в конце. Для трёхполосочного кода первая полоска стоит ближе к краю резистора, чем последняя. Для других вариантов важно, чтобы получалось значение сопротивления из номинального ряда, если не получается, нужно читать наоборот.
Особый случай использования цветовой маркировки резисторов — перемычки нулевого сопротивления. Они обозначаются одной чёрной (0) полоской по центру. (Использование таких резисторо-подобных перемычек вместо дешёвых кусков проволоки объясняется желанием производителей сократить расходы на перенастройку сборочных автоматов).

 

Маркировка SMD-резисторов

«Резисторы» нулевого сопротивления (перемычки на плате) кодируются одной цифрой «0». Бо́льшее количество знаков обозначает:

Кодирование 3 или 4 цифрами

·                     ABC обозначает AB•10C Ом
например 102 — это 10•102 Ом = 1 кОм
·                     ABCD обозначает ABC•10D Ом, точность 1 % (ряд E96)
например 1002 — это 100•102 Ом = 10 кОм

Кодирование буква-цифра-цифра

Ряды E24 и E12, точность 2 %, 5 % и 10 %. (Ряд E48 не используется).
Степень при 10 кодируется буквой (так же, как для 1 %-х сопротивлений, см список выше), мантисса m значения сопротивления и точность кодируется 2 цифрами (см таблицу).
Примеры:
·                     2%, 1,00 Ом = S01
·                     5%, 1,00 Ом = S25
·                     5%, 510 Ом = A42
·                     10%, 1,00 Ом = S49
·                     10%, 820 кОм = D60

Некоторые дополнительные свойства резисторов. Зависимость сопротивления от температуры

Основная статья: Терморезистор
Сопротивление металлических и проволочных резисторов немного зависит от температуры. При этом зависимость от температуры практически линейная , так как коэффициенты 2 и 4 порядка достаточно малы и при обычных измерениях ими можно пренебречь. Коэффициент называют температурным коэффициентом сопротивления. Такая зависимость сопротивления от температуры позволяет использовать резисторы в качестве термометров. Сопротивление полупроводниковых резисторов может зависеть от температуры сильнее, возможно, даже экспоненциально по закону Аррениуса, однако в практическом диапазоне температур и эту экспоненциальную зависимость можно заменить линейной.

 

Шум резисторов

Даже идеальный резистор при температуре выше абсолютного нуля является источником шума. Это следует из фундаментальной флуктуационно-диссипационной теоремы ( в применении к электрическим цепям это утверждение известно также как теорема Найквиста). При частоте, существенно меньшей чем (где — постоянная Больцмана, — абсолютная температура резистора в градусах Кельвина, — постоянная Планка) спектр теплового шума равномерный («белый шум»), спектральная плотность шума (преобразование Фурье от коррелятора напряжений шума) , где . Видно, что чем больше сопротивление, тем больше эффективное напряжение шума, также, эффективное напряжение шума пропорционально корню из температуры.
Даже при абсолютном нуле температур у резисторов, составленных из квантовых точечных контактов будет иметься шум, обусловленный Ферми-статистикой. Однако такой шум устраним путём последовательного и параллельного включения нескольких контактов.
Уровень шума реальных резисторов выше. В шуме реальных резисторов также всегда присутствует компонента, интенсивность которой пропорциональна обратной частоте, то есть 1/f шум или «розовый шум». Этот шум возникает из-за множества причин, одна из главных перезарядка ионов примесей, на которых локализованы электроны.

coolreferat.com