Rezystory, powszechnie skrócone jako „R”, są składnikami stosowanymi przede wszystkim do ograniczenia przepływu prądu w gałęzi obwodu, zawierające stałe wartości rezystancji i zazwyczaj dwa zaciski.Ten artykuł zagłębi się w typy rezystorów, symbole i metody reprezentacji, aby zapewnić głębsze zrozumienie tego komponentu.Zacznijmy!
Katalog
W życiu codziennym rezystory są często nazywane po prostu oporem.Składniki te są używane przede wszystkim do ograniczenia przepływu prądu w gałęzi obwodu i są dostarczane ze stałą wartością rezystancyjną i zwykle dwoma zaciskami.Stałe rezystory mają stałą wartość rezystancji, podczas gdy potencjometry lub zmienne rezystory można regulować.Idealnie, rezystory są liniowe, co oznacza, że prąd natychmiastowy przez rezystor jest bezpośrednio proporcjonalny do natychmiastowego napięcia.Rezystory zmienne są powszechnie stosowane do podziału napięcia, który obejmuje dostosowanie rezystancji poprzez przesuwanie jednego lub dwóch ruchomych styków metalowych wzdłuż odsłoniętego elementu rezystancyjnego.
Rezystory przekształcają energię elektryczną w energię cieplną, prezentując ich charakterystykę rozdzielania mocy, jednocześnie odgrywają rolę w podziale napięcia i rozkładu prądu w obwodach.Niezależnie od tego, czy w przypadku sygnałów AC lub DC rezystory mogą je skutecznie przesyłać.Symbkiem rezystora jest „R”, a jego jednostką jest Ohm (ω), z wspólnymi elementami, takimi jak żarówki lub przewody grzewcze również rozważane rezystory o właściwościach oporności.Dodatkowo na rozmiar oporu wpływa materiał, długość, temperatura i powierzchnia przekroju.Współczynnik temperatury opisuje, w jaki sposób zmienia się wartość rezystancji wraz z temperaturą, zdefiniowaną jako procentową zmianę na stopień Celsjusza.
2.1 Rodzaje rezystorów
Rezystory różnią się w zależności od ich materiału, konstrukcji i funkcji i można je podzielić na kilka głównych typów.Stałe rezystory mają ustaloną wartość rezystancyjną, której nie można zmienić, w tym rezystory folii węglowej, rezystory folii metalowej i rezystory z przewodu.
Rezystory folii węglowej są wytwarzane przez osadzanie warstwy węglowej na pręcie ceramicznym poprzez parowanie próżni o wysokiej temperaturze, dostosowując wartość rezystancji poprzez zmianę grubości warstwy węgla lub cięcie rowków.Rezystory te oferują stabilne wartości oporności, doskonałe charakterystykę o wysokiej częstotliwości i współczynniki niskiej temperatury.Są one opłacalne w odległości do niskiej klasy elektroniki użytkowej z typowymi ocenami mocy od 1/8W do 2 W, odpowiednie dla środowisk poniżej 70 ° C.
Rezystory folii metalowe, wykonane ze stopów niklu-chromowych, są znane ze swoich współczynników o niskiej temperaturze, wysokiej stabilności i precyzji, co czyni je odpowiednim do długoterminowego wykorzystania poniżej 125 ° C.Wytwarzają niski hałas i są często stosowane w aplikacjach wymagających wysokiej precyzji i stabilności, na przykład w sprzęcie komunikacyjnym i instrumentach medycznych.
Rezystory z drutu są tworzone przez uzwojenia metalowego drutu wokół rdzenia i są cenione ze względu na ich wysoką precyzję i stabilność, odpowiednią do zastosowań o wysokiej precyzji.
Zmienne rezystory, których wartości rezystancji można regulować ręcznie lub automatycznie, obejmują potencjometry obrotowe, suwak i cyfrowe, które mają zastosowanie do kontrolowania parametrów objętościowych i regulacji obwodów.
Rezystory specjalne, takie jak typy wrażliwe na termicznie lub wrażliwe na napięcie, oferują określone funkcje wykrywania zmian środowiskowych lub ochrony obwodów.
Te różnorodne oporniki tworzą wszechstronną rodzinę, spełniając różne potrzeby techniczne i scenariusze aplikacji.
2.2 Jednostki i symbole oporowe
Rezystancja (rezystancja) jest oznaczona literą R, z jednostką OHM (OHM, ω), zdefiniowaną jako stosunek napięcia do prądu, tj. 1Ω równa 1 wolt na ampere (1 V/A).Wielkość rezystancji wskazuje stopień, w jakim przewodnik utrudnia prąd elektryczny, z wzorem I = U/R Ohma, pokazując, że prąd jest funkcją napięcia i rezystancji.
Jednostki rezystancyjne obejmują kilohms (kΩ) i megaohms (MΩ), z 1MΩ równą 1 milion Ω, a także większe jednostki, takie jak gigaohms (Gω) i teraohms (Tω), odpowiednio tysiące megaohmów i tysiąc gigaohmów.
2.3 Reprezentowanie rezystorów
Na schematach obwodów wartości rezystancji są reprezentowane przez symbol „R”, a następnie liczba wskazująca na wartości oporności i precyzji.Na przykład R10 wskazuje rezystor 10Ω.Tolerancje są zwykle wyrażane jako wartości procentowe, takie jak ± 1%, ± 5%itp., Odzwierciedlając możliwe maksymalne odchylenie wartości oporności.
Modele rezystorowe mogą również obejmować identyfikatory materiałów i cech technologicznych, pomagając w dokładnym wyborze odpowiednich rezystorów.Poniższa tabela zawiera niektóre symbole i znaczenia związane z modelami i materiałami rezystorowymi, pomagając wyjaśnić nasze zrozumienie rezystorów.
2.4 Charakterystyka techniczna wspólnych rezystorów
Podstawowe cechy powszechnie używanych rezystorów obejmują wysoką stabilność, precyzję i zdolność obsługi energii.Stabilność odnosi się do zdolności do utrzymania wartości oporności w określonych warunkach, która jest ściśle związana z materiałami rezystorowymi i technologią pakowania.Precyzja odzwierciedla odchylenie wartości oporności od jej wartości nominalnej, przy czym powszechne oceny precyzyjne wynoszą 1%, 5%i 10%itp. Rezystory z precyzyjnymi są szeroko stosowane w precyzyjnych obwodach.
Wydajność obsługi mocy wskazuje maksymalną moc, jaką może zarządzać rezystor, z takimi standardami, jak 1/4W, 1/2W itp., Które odnoszą się do wydajności rezystora w środowiskach o dużej mocy.
Dodatkowo, charakterystyka częstotliwości rezystora opisuje, w jaki sposób zmienia się jego wartość rezystancyjna wraz z częstotliwością sygnału, co jest szczególnie kluczowe w konstrukcji obwodu o wysokiej częstotliwości.Dobre charakterystyki częstotliwości oznaczają, że rezystor może utrzymać stabilną wydajność w szerokim zakresie częstotliwości.
Jak widzimy, wspólne rezystory charakteryzują się wysoką stabilnością, wysoką precyzją, silnymi możliwościami obsługi energii i dobrym charakterystyką częstotliwości.Funkcje te sprawiają, że wspólne rezystory szeroko stosowane w różnych obwodach elektronicznych, zdolne do spełnienia różnorodnych wymagań tych obwodów.
3.1 Stałe rezystory
Stałe rezystory są zwykle reprezentowane na schematach obwodu przez prosty prostokątny symbol, jak pokazano poniżej:
Linie rozciągające się od obu końców symbolu reprezentują łączące piny rezystora.Ta znormalizowana grafika upraszcza przedstawienie wewnętrznej złożoności rezystora, ułatwiając odczyt i zrozumienie diagramów obwodów.
3.2 Zmienne rezystory
Zmienne rezystory w konstrukcji obwodu są wskazane przez dodanie strzałki do standardowego symbolu rezystora, aby oznaczyć, że ich rezystancja można dostosować, jak pokazano w następującym zaktualizowanym standardowym symbolu dla rezystora zmiennego:
Ten symbol wyraźnie rozróżnia dwa stałe szpilki i jeden ruchomy szpilka (wycieraczka), zwykle oznaczona przez „RP” dla rezystorów zmiennych.Przykład bardziej tradycyjnego symbolu zmiennego rezystora, który wizualnie przedstawia zasadę regulacji rezystancji i jego faktyczne połączenie w obwodzie, pokazano, że pink wycieraczki łączy się z jednym ze stałych pinów, skutecznie zwarcia części elementu rezystancyjnego z elementem rezystancyjnymDostosuj wartość oporu.
Kolejny symbol pokazany poniżej jest używany do potencjometru, w którym zmienny rezystor ma trzy całkowicie niezależne szpilki, wskazując różne tryby i funkcje połączenia:
3.3 Postodowane rezystory
Postarowane rezystory są specjalnym rodzajem zmiennego rezystora zaprojektowanego do początkowego ustawiania wartości oporności specyficznej w obwodach.Rezystory te są dostosowywane za pomocą śrubokręta, są opłacalne, a zatem szeroko stosowane w projektach elektronicznych w celu zmniejszenia kosztów i zwiększenia wydajności ekonomicznej.
Postodowane rezystory nie tylko dostosowują stan operacyjny obwodów, ale także skutecznie chronią wrażliwe komponenty w obwodach, takie jak kondensatory i styki DC.Robią to, ograniczając prądy wysokiego ładowania, które mogą wystąpić przy ulepszeniu, unikając nadmiernego prądu, który może spowodować uszkodzenie kondensatora i awarię stycznika.Symbol wstępnego rezystora pokazano poniżej:
W budowie potencjometrów element rezystancyjny jest zwykle odsłonięty i wyposażony w jeden lub dwa ruchome metalowe styki.Położenie tych kontaktów na elemencie rezystancyjnym określa rezystancję od jednego końca elementu na styki, wpływając w ten sposób na napięcie wyjściowe.W zależności od zastosowanego materiału potencjometry można podzielić na ranę drutową, film węglowy i typy stałe.Ponadto potencjometry można podzielić na typy liniowe i logarytmiczne w oparciu o zależność między wskaźnikami napięcia wyjściowego i wejściowego oraz kątem obrotu;Typy liniowe zmieniają napięcie wyjściowe liniowo z kątem obrotu, podczas gdy typy logarytmiczne zmieniają napięcie wyjściowe w sposób nieliniowy.
Kluczowe parametry obejmują wartość rezystancji, tolerancję i moc znamionową.Charakterystyczny symbol potencjometru jest „RP”, gdzie „R” oznacza opór, a sufiks „P” wskazuje na jego regulację.Są one używane nie tylko jako dzielniki napięcia, ale także do dostosowania poziomu mocy głowic laserowych.Regulując mechanizm ślizgania się lub obracający, napięcie między kontaktami poruszającymi i stałymi można zmienić na podstawie pozycji, dzięki czemu potencjometry idealne do regulacji rozkładu napięcia w obwodach.
5.1 Termistory
Termistory występują w dwóch typach: pozytywny współczynnik temperatury (PTC) i ujemny współczynnik temperatury (NTC).Urządzenia PTC mają niską oporność w normalnych temperaturach (kilka omów do kilku dziesiątek omów), ale mogą dramatycznie wzrosnąć do setek lub nawet tysięcy omów w ciągu kilku sekundi obwody bezpieczników.I odwrotnie, urządzenia NTC wykazują wysoką oporność w normalnych temperaturach (kilka dziesiątek do tysięcy omów) i gwałtownie spadają wraz ze wzrostem temperatury lub prądu, dzięki czemu są odpowiednie do kompensacji temperatury i obwodów kontrolnych, na przykład w uprzedzeniach tranzystorowych i elektronicznych systemach kontroli temperatury ((elektroniczne systemy kontroli temperatury (jak klimatyzatory i lodówki).
5.2 Fotorezystory
Odporność fotorezystów jest odwrotnie proporcjonalna do intensywności światła.Zazwyczaj ich odporność może być tak wysoka, jak kilka dziesiątek kilohmów w ciemności i spaść do kilkuset do kilku dziesiątek omów w warunkach lekkich.Są one głównie stosowane w kontrolowanych światłem przełącznikach, obwodach zliczających i różnych automatycznych systemach kontroli światła.
5.3 Varistors
Varistors wykorzystują swoje nieliniowe charakterystyki prądu napięcia do ochrony nadmiernego napięcia w obwodach, napięciach zacisku i pochłaniające nadmiar prądu w celu ochrony wrażliwych komponentów.Rezystory te są często wytwarzane z materiałów półprzewodników, takich jak tlenek cynku (ZnO), z wartościami rezystancyjnymi, które różnią się w zależności od przyłożonego napięcia, szeroko stosowanego do wchłaniania skoków napięcia.
5.4 Rezystory wrażliwe na wilgotność
Rezystory wrażliwe na wilgotność działają w oparciu o charakterystykę absorpcji wilgoci materiałów higroskopowych (takich jak chlorek litu lub organiczne folie polimerowe), przy czym wartości oporności zmniejszają się wraz ze wzrostem wilgotności środowiska.Rezystory te są wykorzystywane w zastosowaniach przemysłowych do monitorowania i kontrolowania wilgotności środowiska.
5.5 Rezystory wrażliwe na gaz
Rezystory wrażliwe na gaz przekształcały składniki gazu i stężenia w sygnały elektryczne, składające się głównie z półprzewodników tlenku metalu, które podlegają reakcjom redoks podczas adsorowania niektórych gazów.Urządzenia te są używane do systemów monitorowania środowiska i bezpieczeństwa w celu wykrywania stężeń szkodliwych gazów i zanieczyszczeń.
5.6 Magneto-resistors
Rezystory magneto zmieniają ich rezystancję w odpowiedzi na jony V ariat w zewnętrznym polu magnetycznym, charakterystyczne znane jako efekt magnetoodoporności.Komponenty te zapewniają bardzo precyzyjne informacje zwrotne do pomiaru wytrzymałości i kierunku pola magnetycznego, szeroko stosowanego w wyposażeniu pomiaru pozycjonowania i kąta.
Metody oznaczania wartości rezystora są podzielone głównie na cztery typy: oznaczenie bezpośrednie, oznaczenie symboli, kodowanie cyfrowe i kodowanie kolorów, każde z jego charakterystykami i dostosowanymi do różnych potrzeb identyfikacyjnych.
Metoda oznaczania bezpośredniego:
Ta metoda obejmuje bezpośrednio drukowanie liczb i symboli jednostek (takich jak ω) na powierzchni rezystora, na przykład „220 Ω” wskazuje na rezystancję 220 omów.Jeżeli nie określono tolerancji na rezystorze, zakłada się domyślną tolerancję ± 20%.Tolerancje są zwykle bezpośrednio reprezentowane jako wartości procentowe, co pozwala na szybką identyfikację.
Metoda oznaczania symbolu:
Ta metoda wykorzystuje kombinację cyfr arabskich i specyficznych symboli tekstowych, aby wskazać wartości i błędy oporności.Na przykład notacja „105k”, gdzie „105” oznacza wartość oporności, a „k” stanowi tolerancję ± 10%.W tej metodzie część liczby liczbowej liczby wskazuje wartość rezystancyjną, a część dziesiętna jest podzielona na dwie cyfry reprezentujące tolerancję, z symbolami tekstowymi takimi jak D, F, G, J, K i M odpowiadający różnym wskaźnikom tolerancji,takie jak ± 0,5%, ± 1%itp.
Metoda kodowania cyfrowego:
Rezystory są oznaczone za pomocą trójcyfrowego kodu, w którym pierwsze dwie cyfry reprezentują znaczące liczby, a trzecia cyfra reprezentuje wykładnik (liczba zerów następujących), przy czym jednostka uważana jest za omów.Na przykład kod „473” oznacza 47 × 10^3Ω lub 47 kΩ.Tolerancja jest zazwyczaj wskazana z symbolami tekstowymi, takimi jak J (± 5%) i K (± 10%).
Metoda kodowania kolorów:
Rezystory wykorzystują różne kolory pasm lub kropek do przedstawienia wartości oporności i tolerancji.Typowe kody kolorów obejmują czarne (0), brązowe (1), czerwone (2), pomarańczowe (3), żółte (4), zielone (5), niebieskie (6), fioletowe (7), szary (8), biały(9) i złoto (± 5%), srebro (± 10%), brak (± 20%) itp. W rezystorze z czterema paskami pierwsze dwa pasma reprezentują znaczące liczby, trzeci pasmo dziesięciui ostatni zespół tolerancja;W pięciopasmowym rezystorze pierwsze trzy pasma pokazują znaczące postacie, czwarty pasmo Moc dziesięciu, a piąty pasek pokazuje tolerancję, ze znaczną luką między piątą a resztą pasm.
Od stałych rezystorów po zmienne rezystory i do specjalnych rezystorów, każdy rodzaj rezystora ma swoje unikalne właściwości fizyczne i obszary zastosowania.Ogólnie rzecz biorąc, różnorodność rezystorów i zasady techniczne za nimi nie tylko pokazują głębokość i szerokość technologii komponentów elektronicznych, ale także odzwierciedlają ciągły postęp i innowacje w elektronice.Zrozumienie rodzajów, cech i zastosowań rezystorów jest fundamentalne i niezbędne dla projektantów obwodów i techników elektronicznych.
Jeśli masz jakieś pytania lub potrzebujesz więcej informacji, skontaktuj się z nami.
Często zadawane pytania [FAQ]
1. Jakie są symbole rezystorów?
Ogólnie rzecz biorąc, rezystory są zwykle reprezentowane przez symbole takie jak R, RN, RF i FS.W obwodzie symbolem stałego rezystora i rezystora przycinania jest R, a symbolem potencjometru jest Rp.
2. Jaki jest symbol K na rezystorze?
Symbol rezystora 1 kilograma (1kΩ) jest zwykle reprezentowany jako „1k” lub „1kΩ”.Litera „K” oznacza prefiks jednostki SI „Kilo”, który reprezentuje mnożnik 1000.Dlatego „1kΩ” oznacza rezystor o wartości rezystancji 1000 omów.
3. Do czego służy rezystor?
Rezystor to pasywny dwukrotny element elektryczny, który implementuje rezystancję elektryczną jako element obwodu.W obwodach elektronicznych rezystory są stosowane w celu zmniejszenia przepływu prądu, dostosowania poziomów sygnału, podziału napięć, elementów aktywnych odchylenia i zakończenia linii przesyłowych, między innymi.