Резистор характеристики: Основные электрические параметры резисторов — RC74 — интернет-магазин радиоуправляемых моделей

Содержание

Основные электрические параметры резисторов

Для оценки свойств резисторов используются следующие основные параметры:

номинальное сопротивление,
допустимое отклонение величины сопротивления от номинального значения (допуск),
номинальная мощность рассеяния,
предельное напряжение;
температурный коэффициент сопротивления,
коэффициент напряжения,
уровень собственных шумов,
собственная емкость и индуктивность.

Номинальное сопротивление R — это электрическое сопротивление, значение которого обозначено на резисторе или указано в сопроводительной документации.
ГОСТ 2825—67 устанавливает для резисторов шесть рядов номиналов сопротивлений: Е6, Е12, Е24, Е48, Е96, Е192 (цифра указывает число номинальных сопротивлений в ряду).
Согласно ГОСТ 9664—74, установлен ряд. допусков (в процентах): ±0,001; ±0,002; ±0,005; ±0,01; ±0,02; ±0,05, ±0,1; ±0,25; ±0,5; ±1; ±2; ±5, ±10; ±20; ±30.

Номинальная мощность рассеяния P — это наибольшая мощность, которую резистор может рассеивать в течение гарантированного срока службы (наработка) при сохранении параметров в установленных пределах. Значение Р зависит от конструкции резистора, физических свойств материалов и температуры окружающей среды.

Конкретные значения номинальных мощностей рассеяния в ваттах устанавливаются согласно ГОСТ 24013—80 и ГОСТ 10318—80 и выбираются из ряда: 0,01; 0,025; 0,05; 0,062; 0,125; 0,25; 0,5; 1; 2; 3; 4; 5; 8; 10; 16; 25; 40; 63; 80; 100; 160; 250; 500.

Определение номинальной мощности рассеяния указывается на корпусах крупногабаритных резисторов, а у малогабаритных производится по размерам корпуса.

Предельное напряжение U — это максимальное напряжение, при котором может работать резистор. Оно ограничивается тепловыми процессами, а у высокоомных резисторов — электрической прочностью резистора.

Температурный коэффициент сопротивления (ТКС) — это относительное изменение величины сопротивления резистора при изменении его температуры на один градус.

Собственные шумы резисторов складываются из тепловых и токовых шумов.

Напряжение теплового шума зависит от величины сопротивления резистора и его температуры.

При протекании тока по резистору возникают токовые шумы. Токовые шумы наиболее характерны для непроволочных резисторов.

Значение ЭДС шумов для, непроволочных резисторов находится в пределах от долей единиц до сотен микровольт на вольт.

Собственная емкость и индуктивность — характеристики, определяющие работу резистора на высоких частотах.

Собственная емкость резистора слагается из емкости резистивного элемента и емкости вводов. Собственная индуктивность определяется длиной резистивного элемента, размерами каркаса и геометрией вводов. Наименьшими собственной емкостью и индуктивностью обладают непроволочные резисторы, наибольшими — проволочные резисторы

В отличие от постоянных резисторов переменные обладают, кроме вышеперечисленных, дополнительными характеристиками и параметрами. К ним относятся: функциональная характеристика, разрешающая способность, шумы скольжения, разбаланс сопротивления (для многоэлементного резистора).

Разрешающая способность показывает, при каком наименьшем изменении угла поворота или перемещении подвижной системы может быть различимо изменение сопротивления резистора. У непроволочных резисторов разрешающая способность очень высока и ограничивается дефектами резистивного элемента и контактной щетки, а также значением переходного сопротивления между проводящим слоем и подвижным контактом.

Разрешающая способность переменных проволочных резисторов зависит от числа витков проводящего элемента и определяется тем перемещением подвижного контакта, при котором происходит изменение установленного сопротивления.

Разрешающая способность переменных резисторов общего назначения находится в пределах 0,1…3 %, а прецизионных — до тысячных долей процента.

Шумами скольжения принято считать шумы (напряжение помехи), возникающие при перемещении подвижного контакта по резистивному элементу.

Напряжение шумов непроволочных резисторов вращения достигает 15…50 мВ.

Разбаланс сопротивления — это отношение выходного напряжения, снимаемого с одного резистора, к соответствующему напряжению, снимаемому с другого резистора при одинаковом питающем напряжении на выводах резистивного элемента и одинаковом положении их подвижной системы. Для резисторов общего назначения разбаланс допускается до 3 дБ.

Смотрите также по теме:

резисторы непроволочные

резисторы проволочные

Данные источники питания выполнены полностью на отечественной элементной базе (с приемкой «5» и «9»), имеют категорию качества – «ВП» и предназначены для аппаратуры специального назначения, эксплуатирующихся в жестких условиях.

Задать вопрос

<< Предыдущая Следующая >>

1.2. Основные характеристики резисторов | Электротехника

Номинальной величиной сопротивления называют указываемое на резисторе значение сопротивления, являющееся средним для данной совокупности.

Для расчета сопротивления резистора можно использовать формулу:

R = r , (1.1)

где S – площадь поперечного сечения резистора, равная S = ab, если резистор сделан из ленты шириной а и толщиной b; и S = (pD²) / 4 – если резистор выполнен из круглой проволоки; r – удельное сопротивление резистора; l – длина резистора.

Если резистор выполнен из нескольких участков (по типу пленочного), то сопротивление будет определяться формой последовательного или параллельного соединения участков. Например, для резистора, состоящего из трех участков (рис. 1.2), сопротивление участков пленки R₁ и R_2,соединенных последовательно, определяется суммой: R_å = R₁+ R₂, а участки R_å и R₃ соединены параллельно, поэтому для них результирующая расчетная формула будет иметь вид:

R = , (1. 2)

где R₁, R₂, R_{3 –}сопротивления соответствующих участков пленочного резистора.

Допуском называют установленные для данной совокупности резисторов предельные отклонения от номинальной величины сопротивления.

Номинальной мощностью рассеяния называют максимально допустимую мощность, которую резистор может рассеивать при непрерывной электрической нагрузке и заданной температуре окружающей среды, не изменяя параметров свыше норм, установленных техническими условиями.

Электрической прочностью резистора называют предельное рабочее напряжение, которое кратковременно прикладывается к выводам резистора без нарушения его работоспособности. Максимальное напряжение, которое может быть подано на резистор, не должно превышать значения, рассчитанного, исходя из номинальной мощности рассеяния и сопротивления:

P_ном = U_max²/R, (1. 3)

откуда U_max =,

где R = R_T_–∆R – сопротивление резистора с учетом температурных изменений сопротивления. Для определения R_T существует формула:

R_T= R[1 + a(T – 20)], (1.4)

где a – температурный коэффициент сопротивления резистора.

Допустимое напряжение резистора (U_доп) – характеристика, определяющая верхнюю границу использования резистора по напряжению. Для понимания этой характеристики можно воспользоваться упрощенной эквивалентной схемой резистора (рис. 1.3), а также формулой для расчета U_доп:

U_доп= , (1.5)

где P – мощность, выделяющаяся на резисторе; R_н– номинальное сопротивление; w = 2pf – круговая частота; С_{п –}паразитная емкость.

Уровень собственных шумов резистора определяется переменным электрическим напряжением на его зажимах вследствие теплового изменения объемной концентрации электронов в его проводящем элементе. Кроме тепловых шумов, в проводящем элементе резистора с зернистой структурой возникают токовые шумы, связанные с изменением контактных сопротивлений между зернами проводящего элемента.

Температурный коэффициент сопротивления резистора (ТКR или a) определяет изменение величины сопротивления резистора при изменении температуры на 1 °С.

Коэффициент напряжения характеризует нелинейную зависимость величины сопротивления резистора от приложенного напряжения, проявляющуюся в неметаллических проводящих элементах. Для реостатов важной характеристикой является падение напряжения, для определения которого может быть использована формула :

∆U = IR, (1.6)

где I = jS; j – плотность
тока, S – площадь сечения резистора.

Стабильность резисторов характеризуется изменением величины сопротивления в результате влияния как внешних (влажности, температуры), так и внутренних (физико-химических процессов в проводящем слое) факторов. Эти изменения могут быть как обратимыми (свойства резисторов восстанавливаются при прекращении действия возбуждающего фактора), так и необратимыми (свойства резисторов не восстанавливаются).

Одним из сильнодействующих факторов, влияющих на стабильность резисторов, является влажность, вызывающая как обратимые, так и необратимые изменения сопротивления.

Стабильность резисторов к действию влаги оценивается коэффициентом влагостойкости, выражающим относительное изменение величины сопротивления резистора в условиях повышенной влажности, по сравнению с величиной сопротивления в нормальных условиях за определенный период времени.

Старение резисторов характеризуется изменением величины сопротивления резистора от времени и происходит как при хранении, так и при эксплуатации. Причинами старения являются локальные перегревы проводящего элемента, электролитические процессы, процессы деструкции материалов под действием электрического поля, нагрева и неблагоприятных воздействий окружающей среды (влажности, химического загрязнения, солнечного света и др. ).

ВЫВОД: основной характеристикой резисторов является сопротивление. Кроме номинального значения сопротивления, для резисторов важны такие характеристики как допуск, номинальная мощность рассеяния, электрическая прочность, температурный коэффициент сопротивления, уровень шумов, стабильность резисторов (в том числе стойкость к старению).

Резистор характеристики

Теория и практика. Кейсы, схемы, примеры и технические решения, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

Переменный резистор: назначение, устройство, виды, проверка мультиметром

Энциклопедия электроники

1.2. Основные характеристики резисторов

Как выбрать резистор

Резисторы керамические цементные

Что такое резисторы и их свойства?

Что такое резистор

Обзор видов и типов резисторов

Устройство и применение резистора в электрической цепи

Резистор МЛТ-1 10

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: #18 Умный резистор или стабилитрон? Как работает стабилитрон.

Диод Зенера

Переменный резистор: назначение, устройство, виды, проверка мультиметром

Резистором называют элемент электронной аппаратуры, который в электрической цепи оказывает активное сопротивление току. Резисторы предназначены для создания сопротивления тока. Резисторы классифицируются по многим признакам, в частности по способам создания резистивного элемента, типу, сопротивлением, изменением сопротивления, допуском, частотой, напряжением, мощностью. По способу создания резистивного элемента различают проводные и беспроводных резисторы. Классификация по типу предусмотрена государственным стандартом.

Различают пять типов резисторов: углеродистые, металлопленочные и металло-окислительные, пленочные композиционные, объемные композиционные и проводные. По сопротивлению резисторы разделяют на низкоомные, сопротивление которых лежит в пределах от единиц Ом до единиц кОм и высокоомные, сопротивление которых находится в пределах от 10 кОм до единиц ГОм.

По изменению сопротивления резисторов делят на резисторы постоянного сопротивления, конструкция которых не предусматривает изменения сопротивления; резисторы переменного сопротивления, конструкция которых предусматривает изменение сопротивления; подстроечные, конструкция которых предусматривает незначительное и нечастое, но точное изменение сопротивления для его подстройки. Резисторы переменного сопротивления и подстроечные классифицируют также по характеру изменения сопротивления в зависимости от угла поворота подвижной части контакта.

Различают резисторы с линейным, логарифмическим и возвратно-логарифмическим законом изменения сопротивления. По мощности дискретные резисторы разделяют на мощные и маломощные. По назначению все резисторы разделяют на элементы общего назначения и специальные. Различают следующие виды специальных резисторов: варисторы , активное сопротивление которых зависит от значения приложенного напряжения; варакторы , реактивное сопротивление которых зависит от величины приложенного напряжения; терморезисторы , сопротивление которых в значительной степени зависит от температуры; фоторезисторы , сопротивление которых зависит от освещенности; тензорезисторы , сопротивление которых зависит от механических напряжений.

Терморезисторы еще разделяют на термисторы, сопротивление которых с повышением температуры падает, и позисторы, сопротивление которых с повышением температуры возрастает.

Условные изображения и обозначения. На схемах дискретные резисторы изображают так, как показано на рис. Условные обозначения дискретных резисторов состоят из букв и цифр, которые означают название элемента, номер его разработки, номинальную мощность, номинальное сопротивление, допуски на сопротивление.

Дискретные резисторы имеют собственное закончено конструктивное исполнение, что содержит следующие элементы: основание, резистивный элемент, внешние выводы, элементы соединения с внешними выводами, элементы защиты от внешних условий, элементы крепления в аппаратуре, подвижный контакт и элементы перемещения и фиксации для переменных и подстроечных резисторов. Основу резисторов изготавливают из керамики, стекла или ситалла.

Она имеет форму сплошного стержня для маломощных элементов или трубки для высокомощных. Резистивный слой непроволочных резисторов рис. Чтобы увеличить сопротивление резисторов, в резистивном слое прорезают канавки. В пленочных резисторах внешние выводы припаивают к колпачкам, которые прочно прижимают к резистивной пленке. В объемных композиционных резисторах проволочные выводы впресовують непосредственно в резистивный элемент. Защита резистивного элемента и прилегающей к нему части выводов осуществляется эмалями и лаками, а если необходимо обеспечить высокую надежность — корпусами.

Непроволочные резисторы: а — внешний вид; б, в, г — строение: 1 — резистивный элемент; 2 — опрессовки; 3 — внешние выводы. Резисторы, предназначенные для малогабаритной электронной аппаратуры, имеют однонаправленные выводы рис. Строение резисторов с однонаправленными специальными а, б и согнутыми в выводами. Высоковольтные резисторы имеют внешние выводы в виде болтов и гаек, которые позволяют последовательно соединять их, обеспечивая таким образом высокие рабочие напряжения.

Конструкции высокочастотных резисторов рис. Строение высокочастотных резисторов: а — маломощных; б — мощных; в — шайбовых, г — пластинчатых; д — безреактивный поглотитель мощности; е — схема его включения 1 — керамическая основа, 2 — резистивный элемент, 3 — контактный слой.

Проволочные резисторы, внешний вид и конструкция которых показаны на рис. Для защиты от механических и климатических воздействий и закрепления витков резистор покрывают лаком, эмалью или герметизируют. Непроволочные резисторы переменного сопротивления, внешний вид и конструкция которых изображены на рис. Внешний вид и строение непроволочных резисторов переменного сопротивления: а и б — поверхностный резистивный элемент; в и г — обьемный резистивный элемент; а, в, г, ж — внешний вид; б, д, е — строение.

Резисторы с поверхностным резистивным элементом состоят из изоляционной основы, на которой размещен резистивный элемент, трех выводных контактов и элементов перемещения и крепления. Сам резистивный элемент может быть выполнен в виде подковы, кольца или прямоугольной пластины.

Резисторы с подковообразным или кольцевым резистивным элементом конечно имеют круглую форму и вращательное перемещение контактной щетки. Резисторы с прямоугольным резистивным элементом имеют прямоугольную форму и поступательное перемещения контактной щетки.

Их корпус обычно выполняют из керамики, а резистивный элемент впресовують в дугообразную канавку. Скользящий контакт делают из специальной смеси графита и сажи. Каркас может быть изготовлен из пластины, которую после намотки провода скручивают в кольцо, или в виде сплошного кольца, на которое наматывают обмотку. Каркас первого типа изготавливают из листовых изоляционных материалов Текстолита, стеклотекстолита или металлов алюминия, латуни , которые перед намоткой изолируют.

Строение проволочных резисторов переменного сопротивления. Каркасы второго типа изготавливают из пластмассы, керамики или металла. Для намотки применяют провода с высококачественных сплавов манганина, константана, нихрома в эмалевой изоляции. Токосъемник переменных резисторов состоит из пружинного ползунка и контактной щетки.

С неподвижным выводом на корпусе его соединяют с помощью дополнительной щетки или спиральной пружины. Надежный контакт щетки с контактной дорожкой обеспечивает выбор соответствующего материала щетки, ее размеров и контактного усилия. Ползунок изготавливают обычно из упругих материалов бронза, сталь , а щетку — из материалов, устойчивых к истиранию и окисления константан, нихром — специальные контактные соплавы.

Специальные резисторы преимущественно изготавливают из различных проводниковых и полупроводниковых материалов. Терморезисторы бывают медно-марганцевые, кобальт-марганцевые, медно-кобальт-марганцевые, титано-баревые, кремниево-окислительные и тому подобное. Их формы, габариты и конструктивные особенности очень разнообразны: их изготавливают в виде дисков, миниатюрных бусинок, плоских прямоугольников Рис. Фоторезисторы чаще всего изготавливают из сернистых и селенистый соединений кадмия и свинца.

Светочувствительный элемент может быть как поли-, так и монокристаллическим, в виде прессованной пластины или напыленной пленки. Корпуса этих приборов имеют слюдяные или стеклянные окна, предназначенные для пропускания света рис. Токопроводящим элементом варисторов конечно является карбид кремния с керамической связкой. Изготавливают их в виде стержней или дисков Рис. Варакторы часто называют варикапы, которые используют в схемах, чтобы получить регулируемое реактивное емкостное сопротивление.

Из этого следует, что их конструкция аналогична конструкции варикапов — конденсаторов, построенных на p-n -переходе. Тензорезисторы изготавливают из металлов и полупроводников. Чаще всего они имеют форму проволок или пленок, нанесенных на эластичную подложку рис.

Физическая суть процессов в резисторах определяется двумя основными факторами: протеканием тока и преобразованием электрической энергии в тепловую. В специальных резисторах дополнительно происходит преобразование других видов энергии световой, тепловой, упругой в электрическую.

В дискретных элементах резистивные слои изготавливают из тонкой проволоки или тонких металлических пленок, окислов металлов, углерода, композиций, в которых входят проводниковые и диэлектрические включения.

В проводниках основными носителями тока являются свободные электроны, в полупроводниках и диэлектриках — электроны и дырки. Их основными параметрами являются концентрация и подвижность. Они в значительной степени зависят от материала, температуры, напряженности электрического поля, механических напряжений и других факторов.

Основные механизмы их движения — дрейф в электрическом поле, фритинговый и туннельный эффекты. Основное сопротивление носителям тока, кроме дестабилизирующих факторов температуры, внешних и внутренних механических напряжений и т. От концентрации дефектов и толщины диэлектрических слоев зависит подвижность носителей, а следовательно, и удельное сопротивление резисторов:.

Поскольку дискретные резисторы имеют определенное конструктивное исполнение, то оно тоже влияет на их работу, особенно на высоких частотах, на которых возникают большие паразитные эффекты. Специфической является работа специальных резисторов, обеспечивает нелинийность их вольт-амперных характеристик.

Большая температурная зависимость сопротивления термисторов объясняется резким ростом количества носителей тока в разрешенных зонах полупроводников вследствие их тепловой генерации.

Для них зависимость сопротивления от температуры имеет вид экспоненциальной кривой:. Для позистора увеличения сопротивления с повышением температуры объясняется уменьшением средней длины свободного пробега электронов и увеличением расстояний между зернами. Работа фоторезисторов основывается на значительном зависимости удельного сопротивления селенидов, сульфидов, теллурида, свинца, висмута от яркости света и длины световой волны.

Тензорезисторы используют большую зависимость удельного сопротивления полупроводников от механических напряжений. Объясняется она тем, что механические напряжение изменяют ширину запрещенной зоны полупроводниковых материалов, концентрацию и подвижность носителей заряда, которыми определяется удельное сопротивление.

Работа варисторов основывается на явлениях электростатической эмиссии и пробой окислительных пленок. При повышении напряжения, приложенного к варистору, растет напряженность электрического поля между отдельными кристаллами. Это сопровождается электростатической эмиссией из острых зубцов и граней карбида кремния. Одновременно происходит пробой окисных пленок, образующихся на поверхности кристалла, а также нагрева контактных точек между кристаллами, что способствует повышению проводимости приборов.

В работе варактора используется барьерная емкость обратно смещенного p-n- перехода. Их реактивное сопротивление определяется емкостью и частотой. Изменяя напряжение обратного смещения, можно изменять и вместе с ней. Рассматривая дискретный резистор как элемент, который имеет определенную структуру резистивного слоя и определенное конструктивное исполнение, приходим к выводу, что он, кроме сопротивления резистивного слоя , имеет еще эквивалентные сопротивления изоляции , контактов и , эквивалентные емкости выводов относительно земли и , индуктивности выводов и и эквивалентную емкость самого резистора.

С учетом отмеченного схема замещения резисторов постоянного сопротивления имеет вид, показанный на рис. Схема замещения резисторов постоянного сопротивления. Схема замещения резисторов переменного сопротивления сложнее рис. Схема замещения резисторов переменного сопротивления. Резисторы характеризуются вольтовыми, ВАХ, температурными, частотными, функциональными характеристиками. Вольтовые характеристики выражают зависимость сопротивления резистора от приложенного напряжения, которое заметное в неметаллических резистивных слоях при высоких напряжениях рис.

Уменьшение сопротивления при высоких напряжениях к нарушению линейности вольт-амперных характеристик резисторов при высоких напряжений рис.

Зависимость сопротивления резисторов с неметаллическим резистивным покрытием от приложенного напряжения. Рис 15 Зависимость тока резисторов с неметаллическим резистивным покрытием от приложенного напряжения. Температурные характеристики активного сопротивления резисторов определяются относительным вкладом в температурную зависимость проводимости проводящих фаз с одной стороны и полупроводниковых и диэлектрических фаз — с другой. Если преобладают проводниковые фазы низкоомные резисторы , сопротивление с повышением температуры возрастает, а при преобладании полупроводниковых и диэлектрических фаз наблюдается обратный эффект рис.

Поэтому с повышением частоты активное сопротивление высокоомных резисторов, которые имеют много таких неоднородностей, снижается, а низкоомных растет преимущественно вследствие скинэффекта рис.

Энциклопедия электроники

Если резистор выполнен из нескольких участков по типу пленочного , то сопротивление будет определяться формой последовательного или параллельного соединения участков. Например, для резистора, состоящего из трех участков рис. Максимальное напряжение, которое может быть подано на резистор, не должно превышать значения, рассчитанного, исходя из номинальной мощности рассеяния и сопротивления:. Для определения R T существует формула:. Допустимое напряжение резистора U доп — характеристика, определяющая верхнюю границу использования резистора по напряжению. Для понимания этой характеристики можно воспользоваться упрощенной эквивалентной схемой резистора рис. Для реостатов важной характеристикой является падение напряжения, для определения которого может быть использована формула :.

Среди основных параметров выделяются такие характеристики резистора, как сопротивление по номинальному значению и его возможное.

1.2. Основные характеристики резисторов

Электрические характеристики резистора в значительной мере определяются материалом, из которого он изготовлен, и его конструкцией. При выборе типа резистора для конкретного применения обычно учитываются следующие параметры:. По пунктам «д» и «е» большинство фирм-изготовителей обычно дают качественную оценку свойств резисторов, характеризуя резисторы, например, как высокостабильные или малошумящие. Высокостабильные, малошумящие и высокоточные резисторы требуются лишь в специальных случаях. Например, они используются во входных каскадах измерительных усилителей малых сигналов. Широкое их применение ограничивается лишь высокой стоимостью этих приборов. Резисторы на основе угольного композита используются только в источниках электропитания и усилителях мощности.

Как выбрать резистор

Основным параметром резистора считается сопротивление, которое характеризуется его способностью в препятствии протекания электрического тока. Практически ни одна схема не обходиться без резисторов. С помощью подбора соответствующих величин резисторов и их соединений, происходит нужное распределение электрического тока в цепи. Кроме предельного сопротивления, резисторы обладают рядом других физиотехнических показателей, которые имеют большое значение в его применении. Среди основных параметров выделяются такие характеристики резистора, как сопротивление по номинальному значению и его возможное отклонение, рассеиваемая мощность, предельное рабочее напряжение, максимальная температура, температурный коэффициент сопротивления, частотный отклик и шумы.

Предназначены для эксплуатации в цепях постоянного или переменного тока, обеспечивая ограничение силы тока и распределение напряжения. Конструктивно проволочные резисторы выполнены в виде трубчатого основания из керамики чистый глинозём Al 2 O 3 , в качестве резистивного элемента используется проволочный проводник медно-никелевый или хромово-никелевый сплав с высоким удельным сопротивлением.

Резисторы керамические цементные

В отличие от активных элементов, пассивные не имеют возможности управлять потоком электронов. Резисторы отвечают за линейное преобразование силы тока в напряжение и наоборот, а также для ограничения тока и поглощения электрической энергии. Резистор является одним из самых популярных компонентов и используется в большинстве электронных устройств. С помощью резистора в электроцепи ограничивают ток, получая нужную его величину. В соответствии с законом Ома, чем больше сопротивление при стабильном напряжении, тем меньше сила тока. Параметры, которые нужно учитывать при выборе резистора, зависят от характера схемы, в которой он будет использован.

Что такое резисторы и их свойства?

Справочные материалы. Резистор — это элемент, обладающий каким-либо сопротивлением, применяется в электронике и электротехнике для ограничения тока или получения необходимых напряжений например, использование резистивного делителя. SMD-резисторы — это резисторы для поверхностного монтажа, иначе говоря — монтажа на поверхность печатной платы. Основные характеристики для резисторов — это номинальное сопротивление, измеряется в Омах и зависит от толщины, длины и материалов резистивного слоя, а также рассеиваемая мощность. Электронные компоненты для поверхностного монтажа отличаются малыми габаритами за счет того, что у них либо отсутствуют выводы для подключения в классическом понимании. У элементов для объемного монтажа есть длинные выводы. Ранее при сборке РЭА ими соединяли компоненты цепи между собой навесной монтаж или продевали их через печатную плату в соответствующие отверстия. Конструктивно выводы или контакты у них выполнены в вид металлизированных площадок на корпусе элементов.

Резисторы применяются для работы в цепях постоянного и переменного токов в непрерывных и импульсных режимах. Резистор СПб.

Что такое резистор

Обзор видов и типов резисторов

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Резистор — как это работает ?

Продолжая тему грамотного выбора пассивных компонентов , рассмотрим различные типы резисторов, их достоинства и недостатки, особенности применения, а также наиболее популярные для них приложения. В каждом разделе помещены ссылки на результаты поисковых запросов для некоторых серий резисторов, которые присутствуют в каталоге компании Терраэлектроника. Резисторы Рис. Они используются совместно с такими активными компонентами, как операционные усилители, микроконтроллеры или интегральные схемы, и выполняют различные функции, например, смещение, фильтрацию и подтяжку линий ввода-вывода. Переменные резисторы могут применяться для изменения параметров схемы.

Основы электроники. Каждый, кто работает с электроникой, или когда-нибудь видел электронную схему, знает, что практически ни одно электронное устройство не обходится без резисторов.

Устройство и применение резистора в электрической цепи

Резистор — это электротехническое изделие, вносящее в электрическую цепь определенное сопротивление. Основными параметрами резистора являются мощность и сопротивление. Кроме того, резистор обладает некоторой емкостью, индуктивностью, зависимостью сопротивления от температуры, собственными шумами и пр. На резисторе указывается его номинальное сопротивление. Конкретные номиналы резисторов определяются рядами номинальных сопротивлений. Номинальная мощность рассеяния — мощность, которую резистор может рассеивать на протяжении длительного времени без недопустимо большого перегрева, приводящего к необратимым изменениям сопротивления.

Резистор МЛТ-1 10

На данный момент практически каждая электронная схема собирается с использованием резистора. Этот элемент необходим для того, чтобы обеспечить нормальное функционирование электрическим приборам. Причем необходимо отметить, что на данный момент еще не придумано детали, которая бы могла выполнять функции резистора. В связи с широким спектром потребностей человека было выпущено огромное количество резисторов, различающихся по типовому признаку и по виду.

2.3 Характеристики резисторов

Номинальное сопротивление резистора — значение сопротивления, которое должен иметь резистор в соответствии с нормативной, документацией (ГОСТ, ТУ).

Номинальная мощность резистора — максимальная мощность, которую резистор может рассеивать длительное время при непрерывной работе в заданных условиях .

Температурный коэффициент сопротивления — отношение производной от сопротивления по температуре к сопротивлению.

Электрическая прочность резистора характеризуется предельными напряжением, при котором резистор может работать в течение срока службы без электрического пробоя. Предельное рабочее напряжение резистора зависит от атмосферного давления, температуры и влажности воздуха.

Уровень собственных шумов резистора — отношение электрического напряжения помех резистора, возникающих при прохождение по нему постоянного тока, к приложенному напряжению. По уровню шумов некоторые стандартные резисторы делятся на две группы. К группе А относятся резисторы, уровень шумов которых не более 1 мкВ/В в полосе частот 60 Гц ,4 …6 кГц.

Частотные свойства резисторов определяются номинальным сопротивлением и распределенными реактивными (паразитными) параметрами (индуктивностью и емкостью). Активное сопротивление резистора на переменном токе зависит как от его номинального сопротивления, так и от его емкости и индуктивности. В свою очередь, распределенная емкость и индуктивность резистора зависят от его формы и числа витков спиральной нарезки резистивного элемента, Для высокоомных резисторов активное сопротивление уменьшается с повышением частоты. Полное сопротивление низкоомных резисторов, которые не имеют спиральной нарезки резистивного элемента, с ростом частоты возрастает и на частоте резонанса достигает максимального значения.

Стабильность резистора — способность сохранять при эксплуатации свои параметры в допустимых пределах (ГОСТ 21414—75).

Функциональная зависимость переменного резистора — зависимость электрического сопротивления или напряжения переменного резистора от перемещения его подвижного узла (ГОСТ 21414—75).

Максимальная мощность рассеяния — мощность, при которо терморезистор, находящийся в спокойном воздухе при температу 20 °С, при протекании тока разогревается до максимальной рабоче температуры.

Коэффициент рассеяния — величина, численно равная мощностиг которая рассеивается на терморезисторе при разности температу; образца и окружающей среды 1 °С. .

Коэффициент энергетической чувствительности — величина, численно равная мощности, которую нужно подвести к терморезистору для уменьшения его сопротивления на 1 %.

2.4 Рассмотрение резистивного эффекта

2.4.1 Резистивный делитель напряжения

Дели́тель напряже́ния — устройство для деления постоянного или переменного напряжения. Строится на основе активных и/или реактивных сопротивлений и/или нелинейных сопротивлений. В делителе сопротивления включаются последовательно, выходным напряжением является напряжение на отдельном участке цепи делителя. Участки расположенные между напряжением питания и точкой снятия выходного напряжения называют плечами делителя. Плечо между выходом и нулевым потенциалом питания обычно называют нижним. Другое при этом называют верхним. В любом делителе два плеча. Делитель напряжения, построенный исключительно на активных сопротивлениях, называется резистивным делителем напряжения.

Коэффициент деления таких делителей не зависит от частоты приложенного напряжения. Делители, содержащие хотя бы одно реактивное сопротивление, делят напряжение в зависимости от частоты. Это следует из того факта, что реактивные сопротивления являются частотно-зависимыми элементами. Например, простейшие виды фильтров: RC фильтр и LC фильтр представляют собой не что иное, как частотно-зависимые делители напряжения. В качестве делителя напряжения c нелинейным сопротивлением можно привести параметрический стабилизатор напряжения на основе стабилитрона, который можно рассматривать как делитель напряжения, нижнее плечо которого состоит из нелинейного сопротивления стабилитрона. Делители напряжения и схемы на их основе играют важную роль в электронике.

Простейший резистивный делитель напряжения представляет собой два последовательно включённых резистора R1 и R2, подключённых к источнику напряжения U. Поскольку резисторы соединены последовательно, то ток через них будет постоянен (напомним, что ток — это количество зарядов в единицу времени. Если бы ток не был бы постоянен, то заряды, либо где-то накапливались бы, либо откуда-то вводились бы в цепь, однако на выходе мы имеем ровно столько зарядов, сколько поступило в цепь на входе и совокупный заряд участка цепи не изменяется во времени).

Рисунок 2.1 – Схема простейшего резистивного делителя напряжения

Падение напряжения (уменьшение потенциала при перемещении заряда от одной точки цепи до другой её точки) на каждом резисторе согласно закону Ома будет пропорционально сопротивлению (ток, как было установлено ранее, постоянен):

(1)

Поэтому можно записать

(2)

(3)

Разделив выражение для U1 на выражение для U2 в итоге получаем:

(4)

Таким образом, отношение напряжений U1 и U2 в точности равно отношению сопротивлений R1 и R2.

Следует обратить внимание, что сопротивление нагрузки делителя напряжения должно быть много больше собственного сопротивления делителя, так, чтобы в расчетах этим сопротивлением можно было бы пренебречь. Для выбора конкретных значений сопротивлений на практике, как правило, достаточно следовать следующему алгоритму. Сначала необходимо определить величину тока делителя, работающего при отключенной нагрузке. Этот ток должен быть значительно больше тока (обычно принимают превышение от 10 раз по величине), потребляемого нагрузкой, но, однако, при этом указанный ток не должен создавать излишнюю нагрузку на источник напряжения U. Исходя из величины тока, по закону Ома определяют значение суммарного сопротивления R = R1 + R2. Остается только взять конкретные значения сопротивлений из стандартного ряда, отношение величин которых близко́ требуемому отношению напряжений, а сумма величин близка расчетной. Необходимо иметь ввиду, что при расчете реального делителя необходимо учитывать температурный коэффициент сопротивления, допуски на номинальные значения сопротивлений, диапазон изменения входного напряжения и возможные изменения свойств нагрузки делителя.

Что необходимо знать о резисторах? / Хабр

Резистор: кусочек материала, сопротивляющийся прохождению электрического тока. К обоим концам присоединены клеммы. И всё. Что может быть проще?

Оказывается, что это совсем не просто. Температура, ёмкость, индуктивность и другие параметры играют роль в превращении резистора в довольно сложный компонент. И использовать его в схемах можно по-разному, но мы сконцентрируемся на разных видах резисторов фиксированного номинала, на том, как их делают и как они могут пригодиться в разных случаях.

Начнём с самого простого и старого.

Углеродный композит в проигрывателе

Их часто называют «старыми» резисторами. Они широко применялись в 1960-х, но с появлением других типов резисторов и благодаря достаточно большой себестоимости, их использование сейчас ограничено. Они состоят из смеси керамического порошка с углеродом, связанных при помощи смолы. Углерод хорошо проводит ток, и чем больше его в смеси, тем меньше сопротивление. Провода присоединяются с концов. Они покрываются краской или пластиком, служащими изоляцией, а сопротивление и допуск обозначаются цветными полосками.

Сопротивление таких резисторов можно перманентно изменить, подвергнув их высокой влажности, высокому напряжению или перегреву. Допуск составляет 5% или более. Это просто твёрдый цилиндр с хорошими высокочастотными характеристиками. Также они хорошо переносят перегрев, несмотря на свой малый размер, и всё ещё используются в блоках питания и сварочных контроллерах.

Однако их возраст не остановил меня от использования мешка таких резисторов, купленных мною в комиссионке с целью изготовления различных сопротивлений, которые были нужны мне для моего проекта муз. проигрывателя 555. На фото как раз моя поделка.

Производятся нанесением слоя чистого углерода на керамический цилиндр и последующего удаления углерода с целью формирования спирали. Итог покрывается кремнием. Толщина слоя и ширина оставшегося углерода управляют сопротивлением, а допуск таких резисторов бывает от 2%, лучше, чем у предыдущих. Благодаря чистому углероду сопротивление меньше меняется с температурой.

Температурный коэффициент сопротивления углеродно-плёночных резисторов составляет от 200 до 500 ppm/C – миллионных долей на градус Цельсия. 200 ppm/C значит, что с каждым градусом сопротивление не изменится больше, чем на 200 Ом на каждый МОм общего сопротивления. В процентах это можно выразить как 0,02%/C. Если температура изменится на 80 С, при показателе 200 ppm/C сопротивление резистора поменяется на 1,6%, или на 16 кОм.

Такие резисторы выпускаются номиналом от 1 Ом до 10 кОм, мощностью от 1/16 Вт до 5 Вт и выдерживают напряжения в несколько киловольт. Обычно используются в высоковольтных блоках питания, рентгеновских аппаратах, лазерах и радарах.

Металлическая плёнка делается схожим с углеродной образом, путём размещения металлического слоя (часто это никель хром) на керамике, с последующим вырезанием спирали. Согласно документации от производителя Vishay, после присоединения клемм спираль раньше обрабатывали шлифовкой, но сейчас для этого используют лазеры. Результат покрывается лаком и помечается цветовой кодировкой или текстом.

Сопротивление резисторов из металлической плёнки меняется меньше, чем у углеродно-плёночных. ТКС находится в районе 50-100 ppm/C. 50 ppm/C аналогичны 0,005%/C. Использовав аналогичный приведённому выше пример с резистором в 1 МОм, изменение температуры на 80 С приведёт в случае резистора 50 ppm/C к изменению сопротивления на 0,4%, или на 4 кОм.

Допуск у них меньше, порядка 0,1%. Также обладают хорошими шумовыми характеристиками, низкой нелинейностью и хорошей стабильностью по времени, и используются для множества целей.

Случай схож с металлической плёнкой, только обычно используется оксид олова с примесью оксида сурьмы. Ведут себя такие резисторы лучше, чем углеродные или металлические плёнки, если говорить о напряжении, перегрузках, скачках и высоких температурах. Резисторы на углеродной плёнке работают до 200 С, на металлической – до 250-300 С, а резисторы на плёнке из оксида – до 450 С. При этом их стабильность весьма хромает.

Производятся намоткой провода на пластиковый, керамический или стекловолоконный цилиндр. Поскольку провод можно отрезать довольно точно, номинал их сопротивления можно выбрать с большой точностью с допуском не хуже 0,1%. Чтобы получить резистор с высоким сопротивлением, нужно использовать очень тонкий и длинный провод. Провод можно сделать тоньше для меньшей мощности или толще для большей мощности. Его можно изготавливать из большого числа металлов и сплавов, включая никель хром, медь, серебро, хромистой стали и вольфрама.

Разрабатываются с прицелом на возможность работы при высоких температурах: вольфрамовые выдерживают температуры до 1700 С, серебряные – от 0 до 150 С. ТКС у высокоточных проволочных резисторов составляет порядка 5 ppm/C. У резисторов, предназначенных для высоких мощностей, ТКС выше.

Работают на мощностях от 0,5 Вт до 1000 Вт. Резисторы на несколько сотен Вт могут быть покрыты высокотемпературным кремнием или стекловидной эмалью. Для увеличения теплоотвода могут быть оборудованы алюминиевым кожухом с пластинами, работающими как радиатор.

Виды намотки

Поскольку это практически катушки, у них присутствует индуктивность и ёмкость, из-за чего на высоких частотах они ведут себя плохо. Для уменьшения этих эффектов применяются различные хитрые схемы намотки, например, бифилярная, намотка на плоском носителе, и намотка Аэртона-Перри.

У бифилярной намотки отсутствует индукция, но высокая ёмкость. Намотка на плоском и тонком носителе сближает провода и уменьшает индукцию. Намотка Аэртона-Перри, благодаря тому, что провода идут в разных направлениях и находятся близко друг от друга, уменьшает самоиндукцию и ёмкость, поскольку в местах пересечения напряжение одинаково.

Потенциометры делают на основе проволочных резисторов благодаря их надёжности. Также они используются в прерывателях и предохранителях. Их индукцию можно увеличить и использовать их как датчики тока, измеряя индуктивное сопротивление.

Используют фольгу толщиной в несколько микрон, обычно из никель хрома с добавлениями, расположенную на керамической подложке. Они наиболее стабильные и точные из всех, даром что существуют с 1960-х. Необходимое сопротивление достигается фототравлением фольги. Не имеют индуктивности, обладают низкой ёмкостью, хорошей стабильностью и быстрой тепловой стабилизацией. Допуск может быть в пределах 0,001%.

ТКС составляет 1 ppm/C. При изменении температуры на 80 С мегаомный резистор поменяет сопротивление всего на 0.008% или 80 Ом. Интересен способ, которым достигается подобная точность. При увеличении температуры увеличивается и сопротивление. Но резистор делается так, что увеличение температуры приводит к сжатию фольги, из-за чего сопротивление падает. Суммарный эффект приводит к тому, что сопротивление почти не меняется.

Хорошо подходят для аудиопроектов с токами высоких частот. Также подходят для проектов, требующих высокую точность, например, электронных весов. Естественно, используются в областях, где ожидаются большие колебания температуры.

В основном применяются для поверхностного монтажа. Плёнка в толстоплёночных резисторах в 1000 раз толще, чем в тонкоплёночных. Это самые дешёвые резисторы, так как толстая плёнка дешевле.

Тонкооплёночные резисторы изготавливаются ионным напылением никель хрома на изолирующую подложку. Затем применяется фототравление, абразивная или лазерная чистка. Толстоплёночные изготавливаются печатью по трафарету. Плёнка представляет собой смесь связующего вещества, носителя и оксида металла. В конце процесса применяется абразивная или лазерная чистка.

Допуск тонкоплёночных резисторов находится на уровне 0,1%, а ТКС – от 5 до 50 ppm/C. У толстоплёночных допуск бывает 1%, а ТКС — 50 до 200 ppm/C. Тонкоплёночные резисторы меньше шумят.

Тонкоплёночные резисторы применяются там, где требуется высокая точность. Толстоплёночные можно использовать практически везде – в некоторых ПК можно насчитать до 1000 толстоплёночных резисторов поверхностного монтажа.

Существуют и другие виды резисторов постоянного номинала, но в ящичках для резисторов вы, скорее всего, встретите один перечисленных.

Руководство по эксплуатации > РБ тормозные резисторы

Параметры серии РБ1

Модификация (см. рисунок)	R, Ом	P_ном, кВт	Типоразмер	А,мм	А1,мм	А2,мм	Б,мм	Б1,мм	В,мм	Г,мм	Г1,мм	Д,мм	Е,мм	Ж,мм	Масса, кг
РБ1-080-1К0	80	1,00	А	365	334	300	114	55	60	8	60	15	6,5	2	1,78
РБ1-400-К20	400	0,20	Б	293	287	267	62	28	28	6,5	28	9,5	5,5	2	0,40

Параметры серии РБ2

Модификация (см. рисунок)	R, Ом	P_ном, кВт	Типоразмер	А,мм	А1, мм	Б,мм	В,мм	В1, мм	Г,мм	Д,мм	Е,мм	Ж,мм	З,мм	И,мм	К,мм	Масса, кг
РБ2-038-5К0	38	5,00	А	330	302	300	480	380	30	45	160	85	70	60	44	15,00
РБ2-028-6К0	18	6,00	Б	530	502	300	480	380	30	45	160	85	70	60	44	19,00
РБ2-022-8К0	22	8,00	Б	530	502	300	480	380	30	45	160	85	70	60	44	20,00
РБ2-019-10К	19	10,00	Б	530	502	300	480	380	30	45	160	85	70	60	44	20,00

Параметры серии РБ3

Модификация (см. рисунок)	R, Ом	P_ном, кВт	Типоразмер	А, мм	Б, мм	В, мм	Г, мм	Д, мм	Масса, кг
РБ3-070-К20	70	0,20	А	170	160	60	30	5	0,50
РБ3-048-К20	48	0,20	А	170	160	60	30	5	0,50
РБ3-270-К20	270	0,20	А	170	160	60	30	5	0,50
РБ3-200-К20	200	0,20	А	170	160	60	30	5	0,50
РБ3-145-К30	145	0,30	А	220	210	60	30	5	0,50
РБ3-110-К45	110	0,45	А	220	210	60	30	5	0,53
РБ3-080-К57	80	0,57	А	240	225	60	30	5	0,78
РБ3-056-К68	56	0,68	А	340	325	60	30	5	0,96
РБ3-038-1К1	38	1,13	А	400	390	60	30	5	1,35
РБ3-028-1К4	28	1,40	Б	400	390	85	55	5	3,00
РБ3-022-1К7	22	1,70	Б	400	390	85	55	5	3,00
РБ3-019-2К2	19	2,20	Б	400	390	85	55	5	3,00

Характеристики резисторов и их определения

Вот краткий глоссарий наиболее важных терминов, используемых при описании характеристик резисторов.

Допуск

Допуск резистора – это отклонение от номинального значения. Он выражается в ±% при измерении при 25°C без нагрузки. Некоторые конструкции резисторов имеют чрезвычайно жесткие допуски. Например, прецизионные резисторы с проволочной обмоткой изготавливаются с допусками до ±0,005%. Пленочные резисторы обычно имеют допуски от ±1% до ±5%. В таких приложениях, как прецизионные делители напряжения и сети, разработчик должен учитывать наборы резисторов, согласованные по допускам сопротивления или отношения. Часто эти согласованные наборы позволяют сэкономить средства по сравнению с покупкой отдельных резисторов с очень жесткими допусками сопротивления.

Точность

Точность резистора не совпадает с допуском. Точность — это разрешение (или количество цифр) от мантиссы номинального значения резистора. Например, 5,045 кОм соответствует 4-значной точности.

Стабильность

Стабильность определяется как повторяемость сопротивления резистора во времени при измерении при заданной температуре и в различных условиях эксплуатации и окружающей среды. Обычно выражается в процентах от абсолютного значения резистора (опорного значения) при t=0.

Стабильность трудно определить и измерить, поскольку она зависит от приложения. Опыт работы с практическими схемами дал нам некоторые рекомендации: конструкции из массивного металла и проволочной обмотки обычно наиболее стабильны, тогда как конструкции с использованием композиционных материалов менее стабильны. Для максимальной стабильности сопротивления лучше всего эксплуатировать критические резисторы в пределах их мощности с ограниченным повышением температуры.

Надежность

Надежность – это статистическая вероятность того, что резистор выполнит свою функцию. Обычно он указывается как частота отказов на 1000 часов работы. Для получения этих показателей частоты отказов используются различные статистические исследования путем тестирования больших выборок. Надежность редко определяется для коммерческих продуктов, но является общим требованием для критически важных проектов, таких как аэрокосмические и медицинские приложения.

Частотная характеристика и время нарастания

Частотная характеристика связана с изменением импеданса резистора в зависимости от частоты, вызванным реактивными компонентами его индуктивности и емкости. Время нарастания — это связанный параметр, связывающий реакцию резистора на ступенчатый или импульсный вход.

В некоторых конструкциях с проволочной обмоткой используются специальные методы намотки для минимизации реактивных компонентов. Типичные реактивные значения для этих специальных конструкций: индуктивность менее 1 мкГн для резистора 500 Ом и емкость менее 0,8 пФ для резистора 1 МОм. Типичный быстродействующий резистор имеет время нарастания 20 нс или меньше.

Коэффициент напряжения

Коэффициент напряжения представляет собой изменение сопротивления при приложении напряжения. Это функция номинала резистора и его состава.

Шум

Шум не влияет на номинал резистора, но может вызвать ошибки в цепях с высоким коэффициентом усиления и чувствительных цепях. Наилучшими шумовыми характеристиками обладают проволочные и металлопленочные резисторы: углеродный состав и толстопленочные резисторы имеют более высокие шумовые характеристики.

Эффект термопары

Эффект термопары создает термоэлектродвижущую силу (ЭДС) на стыке двух разнородных металлов. В резисторах это вызвано материалами, используемыми в выводах и резистивном элементе. Обычно он незначителен, но может быть важен в схемах с высоким коэффициентом усиления или критически сбалансированных цепях и резисторах с низким сопротивлением. ТермоЭДС минимизируется за счет поддержания одинаковой температуры выводов резистора и корпуса.

Номинальная температура

Номинальная температура обычно представляет собой максимальную рабочую температуру резистора. Часто указывается диапазон рабочих температур: например, от -55°C до +275°C.

Тепловое сопротивление

Тепловое сопротивление является коэффициентом пропорциональности между рассеиваемой мощностью и перегревом и обычно выражается как

, где Rth — тепловое сопротивление, dT — изменение температуры, а P — рассеиваемая мощность.

Температурный коэффициент сопротивления

Абсолютное омическое сопротивление резистора зависит от температуры. Температурный коэффициент сопротивления резистора (TCR) показывает, насколько значение его сопротивления изменяется при изменении его температуры, и выражается в частях на миллион на градус Цельсия (ppm/°C). Разработчикам доступен широкий диапазон TCR (обычно от ±1 ppm/°C до ±6700 ppm/°C) для конкретных применений.

Указание TCR важно в приложениях, где изменение сопротивления при изменении температуры должно быть небольшим. Не менее важными могут быть приложения, в которых требуется определенный TCR (например, цепи температурной компенсации и приложения для измерения температуры). Как правило, есть два фактора, влияющих на изменения сопротивления, связанные с температурой; температура резистора увеличивается по мере того, как он рассеивает мощность, и изменяется температура окружающей среды.

Часто согласование TCR для пар или наборов резисторов важнее, чем сам TCR. В этих случаях доступны согласованные наборы, которые гарантируют, что значения сопротивления установленного трека имеют ту же величину и направление, что и рабочая температура. В этом случае согласование ТКС представляет собой максимально допустимую разность ТКС различных резисторов в сети.

Специальные сплавы для проволоки имеют специальные температурные коэффициенты. Например, «Evenohm» (торговое название сплава для проволоки с низким TCR) имеет небольшой TCR от 5 до 20 частей на миллион/°C. Чистый никель имеет гораздо больший TCR, равный 6700 ppm/°C. Медь имеет TCR 39.00 частей на миллион/°C. Эти и другие сплавы позволяют адаптировать резистор к желаемым характеристикам в приложениях, где меняются температуры.

В качестве практического примера резистор с сопротивлением 1000 Ом, изготовленный из проволоки из чистого никеля, будет иметь новое сопротивление 1670 Ом, если мы повысим его температуру с 20°C до 120°C. В том же приложении сопротивление резистора, изготовленного из провода Evenohm, увеличится всего до 1001 Ом.

Номинальная мощность

При приложении электрического напряжения к резистору энергия преобразуется в тепло. Результатом энергии в единицу времени является рассеиваемая мощность. В зависимости от отвода тепла происходит повышение температуры резистивного элемента в установившемся режиме.

Номинальная мощность обычно указывается при +25°C и должна уменьшаться по мере повышения температуры резистора. Диаграмма снижения номинальных характеристик часто используется для определения номинальной мощности в зависимости от температуры окружающей среды. Поскольку эти параметры зависят от применения, кривые или диаграммы снижения мощности следует рассматривать как общие, а не абсолютные. Номинальная мощность зависит от многих факторов. В наиболее стабильных конструкциях используется самый большой физический размер, работающий при консервативных температурах и номинальных мощностях.

Номинальная мощность рассеяния

Максимально допустимая постоянная мощность рассеяния без превышения предельной температуры резистора. Номинальная рассеиваемая мощность в спецификациях Riedon измеряется при следующих условиях: отдельно стоящая сборка, температура окружающей среды 70°C без дополнительного охлаждения или сборка на радиаторе с оптимальным фиксированным креплением.

U-характеристика для проволочных резисторов

Стандартные проволочные резисторы с силиконовым покрытием (такие как серия Riedon UT) рассчитаны на две характеристики нагрузки/мощности, что обеспечивает большую гибкость в соответствии с требованиями пользователя.

Стандартные значения максимальной мощности называются U-характеристикой и определяют максимальную мощность, подаваемую на резистор, чтобы гарантировать, что допуск детали будет поддерживаться при нормальном использовании в течение одного года. Дрейф резистора с проволочной обмоткой является функцией температуры, и работа резистора в пределах этого уровня мощности U-характеристики ограничивает максимальную рабочую температуру резистора (250°C) в пределах диапазона, обеспечивающего правильность спецификации допуска.

В-характеристика для проволочной обмотки Резисторы

Вторая, более высокая номинальная мощность также назначается резистору, который позволяет использовать тот же резистор (того же физического размера) при более высоком уровне мощности и более высоком диапазоне температур (до до 350°C), но также требует, чтобы допуски на экологические характеристики детали были увеличены, чтобы отразить более высокие рабочие температуры. Этот уровень мощности V-характеристики мало используется, но если заказчику требуется более высокая мощность в корпусе того же размера и он готов принять ухудшенные характеристики экологических характеристик, часть V-характеристики предлагает решение.

Некоторые другие обычно определяемые параметры

Сила импульса — максимально допустимая кратковременная (импульсная) электрическая энергия, которую резистор может выдержать без превышения предельной температуры.

Предельное напряжение , также называемое диэлектрической прочностью, представляет собой максимально допустимое напряжение, которое может быть приложено к
Предельный ток — максимально допустимый ток через
Прочность изоляции , также известная как номинальная мощность пробоя, представляет собой максимально допустимое напряжение между резистивным элементом и окружающей средой (корпусом или радиатором).
Стандартные условия — это условия измерения для определения номинала резистора, допуска и стабильности. В лабораторных и производственных процессах Riedon эталонная температура составляет 25°C +/- 2°C.

Обмотки Аритона-Перри

В обмотках Аритона-Перри слой сначала наматывается в одном направлении. После слоя изоляции наматывается следующая обмотка в обратном направлении с перекрещиванием витков через каждые 180 градусов. Эта конфигурация минимизирует индуктивность резистора.

Маломощные резисторы для шунтирования и измерения тока

Специальные резисторы с низким сопротивлением часто используются для измерительных шунтов и для измерения тока. Значение этих резисторов низкое, обычно менее 0,1 Ом. Применяются некоторые особые соображения.

Материал свинца должен иметь хорошую проводимость, чтобы сопротивление свинца не стало значительной частью общего сопротивления. Точки измерения должны быть указаны для критических применений; точка на расстоянии 3/8 дюйма от конца корпуса резистора является общепринятой.

Соединения с четырьмя клеммами (по шкале Кельвина)

Провода с четырьмя клеммами часто используются для измерения тока с низким сопротивлением, когда сопротивление проводов является важным фактором общего сопротивления. Соединение Кельвина устраняет напряжение ошибки из-за падения ИК-излучения, которое присутствовало бы на выводах двухполюсного резистора.

Перейдите к главе 2 –

Резисторы с проволочной обмоткой

7 Характеристики резисторов, которые НЕОБХОДИМО учитывать при разработке следующего проекта

Возможно, вы слышали, как кто-то раньше говорил что-то вроде «…в жизни нет ничего идеального». Это определенно верно для резисторов, которые, как и все в жизни, несовершенны.

Когда нам нужен резистор, большинство из нас опускает руку в соответствующий ящик в корзине для деталей и вытаскивает резистор с полосками нужного цвета, не задумываясь. Некоторые из нас могут принимать во внимание такие вещи, как толерантность и номинальная мощность, но другие важные соображения часто становятся жертвами пренебрежения.

Иногда это нормально, в других случаях это может вызвать проблемы и головную боль, если вы не выберете правильный резистор для своего приложения.

Если вы хотите узнать больше о конкретных типах резисторов и их плюсах и минусах, вам может помочь пост «Типы резисторов».

В этом посте я расскажу о часто упускаемых из виду, но все же важных характеристиках, которые следует учитывать при выборе резистора.

Существует множество различных типов резисторов, каждый из которых имеет свой собственный набор ограничений и подходящее применение. Таким образом, резистор, который хорош для одного приложения, может быть не так хорош для другого.

Далее следует краткое изложение некоторых важных характеристик, которые необходимо учитывать при выборе резисторов. Как всегда, вы можете найти более подробные характеристики резистора в паспорте производителя.

1) Номинальная мощность

Это должно быть легко, но иногда лучшие из нас упускают это из виду. Все резисторы имеют ограничение по температуре. Это определяется с точки зрения максимальной мощности, которую они могут выдержать, измеряемой в ваттах.

Стандартная мощность от 1/16 ^-й ватт до 300 ватт. Многие из резисторов в вашей корзине с деталями, вероятно, являются резисторами мощностью ¼ ватта.

Вот хорошее эмпирическое правило для выбора подходящей номинальной мощности: начните с закона Ома: P = IV (или какой-либо другой вариант в зависимости от имеющихся у вас переменных), чтобы рассчитать мощность, требуемую вашим приложением. Затем выберите резистор с номиналом в два-четыре раза больше. И помните, что другие факторы, такие как то, находятся ли резисторы в корпусе (например, в коробке) или насколько близко они расположены друг к другу, могут иметь значение, когда речь идет о рассеивании тепла.

Производители часто предоставляют кривые снижения номинальных характеристик, которые определяют допустимую мощность резистора, работающего при температуре окружающей среды выше определенного порога. Как вы могли догадаться, чем горячее окружающая среда, тем труднее резистору (или чему-либо еще) отводить тепло. Это означает, что вам может понадобиться резистор с более высокой номинальной мощностью для жарких сред. На рис. 1 показан пример кривой снижения номинальных характеристик.

Рис. 1: пример кривой снижения номинальных характеристик резистора.

2) Допуск

Как и первый пункт в нашем списке, этот пункт вроде бы очевиден, но удивительно, как много людей почти не задумываются об этом.

Факт остается фактом: терпимость имеет значение. Часто последняя полоса на данном сквозном резисторе дает допуск. Допуски варьируются от 20% до доли одного процента. Фактически, прецизионные резисторы с проволочной обмоткой могут иметь допуск всего 0,005%.

Резисторы из углеродного состава — тип, которых у вас, скорее всего, много в корзине запчастей — обычно имеют наихудший допуск.

Резисторы из углеродной пленки имеют диапазон от 1 до 5 процентов, а резисторы из металлической пленки имеют допуск около 1 процента. Прецизионные металлопленочные резисторы имеют допуск всего 0,1 процента.

Кроме того, есть относительно новые резисторы из фольги, которые могут достигать допуска 0,0005 процента (это 5 десятитысячных процента!). Многим из нас подойдет допуск в 5 процентов.

Допуск выражается как отклонение сопротивления от номинального значения при 25⁰ C без нагрузки.

Почему это так важно?

Допустим, вы выбрали резистор на 100 Ом с допуском 10%. Фактическое значение этого резистора может составлять от 90 Ом до 110 Ом. В зависимости от вашей схемы это может быть или не быть проблемой.

Для получения дополнительной информации о цветовом коде резистора и допусках см. Введение в цветовой код резистора.

3) Номинальное напряжение

Что произойдет, если вы попытаетесь сбросить 1000 В на резисторе, рассчитанном на 250 В?

Вы освобождаете волшебный дым.

Это потому, что напряжение и ток обычно пропорциональны, а мощность связана с обоими (закон Ома снова преследует нас). Другими словами, номинальное напряжение и номинальная мощность связаны.

Излишне говорить, что если вы работаете с высоким напряжением, вам действительно нужно обратить внимание на эту спецификацию.

4) Температурный коэффициент

Или для краткости temp co, эта спецификация дает величину изменения сопротивления, которое происходит при изменении температуры резистора. Значения Temp co, или TC, обычно приводятся в виде частей на миллион или частей на миллион для каждого градуса C от некоторой эталонной температуры, обычно комнатной температуры или 25⁰ C.

Станьте Создателем, которым вы родились. Попробуйте Академию Arduino БЕСПЛАТНО!

Закон Ома говорит нам, что чем больший ток мы пропускаем через компонент, тем больше мощности рассеивает этот компонент; это приводит к повышению температуры самого компонента. В случае резисторов это может изменить номинал резистора. Тогда есть целая температура окружающей среды, которую вы должны принять во внимание.

Положительный TC означает, что повышение температуры приводит к увеличению сопротивления.

Отрицательное значение ТС означает, что повышение температуры приводит к уменьшению сопротивления.

Доступен широкий диапазон значений TC от плюс/минус 1 ppm/⁰C до плюс/минус 6700 ppm/⁰C.

Резисторы из углеродной композиции и углеродной пленки имеют гораздо более высокую TC, чем резисторы из металлической пленки.

Резисторы из углеродной пленки также являются единственными резисторами с отрицательной ТП.

5) Шум

Это явление проявляется в виде небольших колебаний переменного напряжения при подаче постоянного напряжения. Хотя точно измерить шум очень сложно, он может оказать разрушительное воздействие на сигналы низкого уровня, цифровые усилители, усилители с высоким коэффициентом усиления и многое другое.

Шум в резисторе зависит от материала, из которого он состоит, приложенного напряжения и физических размеров резистора.

Существует три основных типа шума: тепловой, контактный шум и дробовой шум.

Как вы можете догадаться, тепловой шум в основном зависит от температуры, но также может зависеть от полосы пропускания и сопротивления резистора. Зависящий от температуры тепловой шум часто носит разные названия, такие как шум Джонсона или белый шум. Белый шум – это шум, уровень которого одинаков на всех частотах.

Токовый шум является функцией величины тока, протекающего через резистор, и номинала резистора. Он изменяется обратно пропорционально частоте, поэтому на более высоких частотах он становится менее доминирующим, чем шум Джонсона.

Интересно, что тепловой шум зависит не от типа резистора (например, углеродный композит, металлическая пленка и т. д.), а, как упоминалось ранее, от номинала резистора. Единственный способ уменьшить его — снизить сопротивление.

Дробовой шум зависит от полосы пропускания и среднего постоянного тока. Чем выше средний постоянный ток, тем выше шум. Держите уровни постоянного тока низкими, чтобы бороться с этим типом шума.

Контактный шум зависит от среднего постоянного тока, полосы пропускания, геометрии и типа материала. Этот шум проявляют только резисторы, изготовленные из углеродных частиц, поэтому резисторы с проволочной обмоткой не испытывают контактного шума.

Контактный шум увеличивается по мере увеличения тока, поэтому для малошумящих цепей поддерживайте низкий ток.

Наихудшими источниками шума в целом являются резисторы из углеродного состава. Лучшими являются прецизионные резисторы с проволочной обмоткой, за которыми следуют прецизионные пленочные резисторы, а затем резисторы из оксида металла. Резисторы из углеродной пленки занимают второе место после резисторов из углеродного компаунда.

6) Частотная характеристика

Резисторы обладают индуктивными и емкостными свойствами в дополнение к их сопротивлению. Эти особенности, хотя часто и небольшие, могут изменить электрический импеданс устройства, особенно на более высоких частотах. Из-за этого резистор может действовать как RC-цепь, фильтр или индуктор.

Из-за своей природы проволочные резисторы имеют ужасную частотную характеристику. Легко понять, почему это так, поскольку любая катушка обладает индуктивностью.

Частотная характеристика также может страдать от емкостей в составе резисторов. Это происходит из-за множества проводящих частиц и диэлектрического связующего, которое удерживает их вместе.

Лучшими резисторами для работы на высоких частотах являются пленочные резисторы.

7) Стабильность

Стабильность формально определяется как повторяемость сопротивления резистора при измерении при эталонной температуре и в различных условиях эксплуатации и окружающей среды.

Эту характеристику сложно измерить.

Как обычно, композиционные резисторы получают низкие оценки в этом отделе, а проволочные и металлические конструкции занимают первое место.

Эта спецификация может быть важна, поскольку факторы окружающей среды могут изменить сопротивление резистора. Например, влажность может вызвать вздутие изоляции резистора, что оказывает давление на резистивный элемент, а также может привести к растрескиванию со временем после высыхания резистора.

Игнорирование характеристик резистора бесполезно

Теперь вы знаете о семи наиболее распространенных характеристиках резисторов, которые следует учитывать при разработке своих проектов.

В следующий раз, прежде чем вы засунете руку в корзину с деталями и вытащите угольный резистор мощностью ¼ ватта с соответствующим значением, найдите секунду, чтобы рассмотреть эти семь вещей.

Потратив несколько минут на размышления, вы сэкономите часы на поиске и устранении «загадочных» ошибок из-за того, что значение определенного резистора не соответствует спецификации или не подходит для любого приложения, которое вы рассматриваете.

Спросите себя, какой допустимый допуск допустим, какую мощность вы ожидаете от резистора, с какими частотами вы будете иметь дело, с какими напряжениями он будет сталкиваться и каковы другие факторы окружающей среды, такие как температура и влажность, которые выдержит резистор. видеть.

Вы можете быть только рады, что сделали это.

До следующего раза, оставьте комментарий и расскажите нам о самом необычном или странном типе резистора, который вы использовали. Или вы можете комментировать что угодно, лишь бы это было связано с резисторами 🙂

Станьте Создателем, которым вы родились.

Попробуйте Академию Arduino БЕСПЛАТНО!

Резисторы: определение, условное обозначение, характеристики, типы

Резисторы представляют собой важные электрические компоненты, используемые для уменьшения протекающего тока, регулировки уровней сигнала, деления напряжения, смещения активных элементов и других целей. Это пассивный двухконтактный электрический компонент, в котором электрическое сопротивление реализовано как элемент цепи. Мощные резисторы предназначены для рассеивания многих ватт электроэнергии в виде тепла, могут использоваться как часть управления двигателем, в системах распределения электроэнергии или в качестве тестовых нагрузок для генераторов. Существуют различные типы резисторов, но постоянные резисторы имеют сопротивления, которые лишь незначительно изменяются в зависимости от температуры, времени или рабочего напряжения. переменные резисторы используются для регулировки элементов схемы, таких как регулятор громкости или диммер лампы. Кроме того, он используется в качестве датчика тепла, света, влажности, силы, химической активности и т. д.

В этой подробной статье вы узнаете определение, символ, применение, схему, характеристики, компоненты, цветовой код, типы и материалы резисторов. Вы также узнаете о преимуществах и недостатках резисторов, последовательных и параллельных конструкциях, стандартах и т. д.

Подробнее: Конденсатор

Содержание

1 Что такое резистор?
2 Символы
3 Применение резисторов
- 3.1 Резисторы последовательно и параллельно:
- 3,2 Для измерения электрического тока (шунтирующий резистор):
- 3,3 Резисторы для светодиодов:
- 3,4 Моторные резисторы вентилятора:
- 3,5 СОВЕРИТЕ НАШЕГО НА НАШЕГО БИСЛЕСТВА
  - 3.5.1 Диаграмма резистора: