2.2 电阻器的识别与检测
电阻器是一个限流元件,将电阻接在电路中后,它可限制通过它自身的电流大小,即对电流起阻碍作用,它是LED显示屏及其他电子设备中应用最广泛的元件。
2.2.1 电阻器的种类、命名与应用
1.电阻器的种类
表2-1列出了电阻器的种类。
表2-1 电阻器的种类
表2-2列出了电阻器的命名方法。
表2-2 电阻器的命名方法
例如,RX22表示普通线绕电阻器,RJ756表示精密金属膜电阻器。常用的RJ为金属膜电阻器,RX为线绕电阻器,RT为碳膜电阻器。
2.电阻器的特点及用途
各类电阻器的特点及用途如表2-3所示。
表2-3 常用电阻器的特点及用途
图2-11 电阻器的电路符号和外形
2.2.2 电阻器的参数及检测
1.固定电阻器的结构与检测
固定电阻器是一种最基本的电子元件。普通电阻的文字符号为“R”,其符号及外形如图2-11所示。大功率线绕电阻器的内部结构及外形如图2-12所示。
图2-12 线绕电阻器结构及外形
线绕电阻器也是固定电阻器的一种。它的电路符号与普通电阻器相同。它的最里层是一玻璃纤维心柱,在心柱上绕有电阻丝。电阻器的两根端线与焊脚引线在内部压接在一起,外层用绝缘封装填料将其密封。
线绕电阻器的特点:电阻丝选用康铜、锰铜、镍铬等合金材料制成,具有很好的稳定性和过负载能力;电阻丝同焊脚引线之间采用压接方式,应用中,如果负载出现短路现象,可迅速在压接处熔断,保护电路;由于采用工业高频电子陶瓷外壳和矿质材料包封,具有优良的绝缘性能,电阻可达100MΩ以上,散热好,功率大;电阻丝被严密包封于陶瓷电阻体内部,具有优良的阻燃、防爆特性。
通常电阻器上都标有阻值、误差等参数。
2.固定电阻器的参数
1)标称阻值及误差
电阻的基本单位是欧姆(Ω),常用的单位还有千欧(kΩ)和兆欧(MΩ)。标称值的表示方法主要有直标法、色标法、文字符号法、数码表示法。
(1)直标法:在电阻体上直接用数字标注出标称阻值和允许偏差。由于电阻器体积大,标注方便,对使用来讲也方便,一看便能知道阻值大小,小体积电阻不采用此方法。
(2)色标法:用色环或色点(多用色环)表示电阻器的标称阻值、误差。色环有四道色环和五道色环两种,五环电阻为精密电阻,如图2-13和图2-14所示。
图2-13 电阻器色标示意图
图2-13(a)所示为四道色环表示方法。在读色环时,从电阻器引脚离色环最近的一端读起,依次为第一道、第二道……。图2-13(b)所示为五道色环表示方法,图2-14所示为色环读取示意图。读法同四道色环电阻器。目前,常见的是四道色环电阻器。在四道色环电阻器中,第一、二道色环表示标称阻值的有效值;第三道色环表示倍乘;第四道色环表示允许偏差。五道色环表示方法,第一、二、三道色环表示标称阻值的有效值;第四道色环表示倍乘;第五道色环表示允许偏差。
图2-14 色环读取示意图
四色色环和五色色环各色环的含义如表2-4所示。
表2-4 电阻器色环的含义
快速记忆窍门:对于四道色环电阻,以第三道色环为主。如第三环为银色,则为0.1~0.99Ω;金色为1~9.9Ω;黑色为10~99Ω;棕色为100~990Ω;红色为1~99kΩ;橙色为10~99kΩ;黄色为100~990kΩ;绿色为1~9.9MΩ。对于五环电阻,则以第四环为主。规律与四色环电阻相同。但应注意的是,由于五环电阻为精密电阻,体积太小时,无法识别哪端是第一环,所以,对色环电阻阻值的识别须用万用表测出。
(3)文字符号法:将元件的标称值和允许偏差用阿拉伯数字和文字符号组合起来标注在元件上。注意常用电阻器的单位符号 R 作为小数点的位置标志。例如,R56=0.56Ω,1R5=1.5Ω,3k3=3.3kΩ。文字符号标注法如图2-15所示,符号意义如表2-5所示。
图2-15 文字符号标注法
表2-5 文字符号单位及误差
(4)数码表示法:如图2-16所示,即用三位数字表示电阻值(常见于电位器、微调电位器及贴片电阻)。识别时由左至右,第一位、二位为有效数字,第三位是有效值的倍乘数或0的个数,单位为Ω。
图2-16 数码表示法
快速记忆窍门:同色环电阻,若第三位数为1,则为几百几千欧;为2,则为几点几千欧;为3,则为几十几千欧;为4,则为几百几十千欧;为5,则为几点几兆欧……;如为一位数或两位数时,则为实际数值。
电阻标称系列及允许偏差如表2-6所示。
表2-6 电阻标称系列及允许偏差
2)电阻温度系数
当工作温度发生变化时,电阻器的阻值也将随之相应变化。这对一般电阻器来说,是不希望有的。电阻温度系数用来表示电阻器工作温度每变化1℃时,其阻值的相对的变化量。该系数越小,电阻质量越高。根据制造电阻的材料不同,电阻温度系数有正系数和负系数两种。前者,随温度升高阻值增大,后者温度升高阻值下降。后面章节所讲的热敏电阻器就是利用其阻值随温度变化而变化这一性能制成的一种特殊电阻器。
3)额定功率
在规定的环境温度和湿度下,假定周围空气不流通,在长期连续负载而不损坏或基本不改变性能的情况下,电阻器上允许消耗的最大功率为额定功率。为保证安全使用,一般额定功率比它在电路中消耗的功率高1~2倍。额定功率分19个等级,常用的有0.05W、0.125W、0.25W、0.5W、1W、2W、3W、5W、7W、10W。电阻器额定功率的标注方法如图2-17所示。
图2-17 电阻器额定功率的标注方法
3.检测
1)实际电阻值的测量
(1)将万用表的功能选择开关旋转到适当量程的电阻挡,将两表笔短路,调节“0Ω”电位器,使表头指针指向“0”,然后再进行测量。
注意:在测量中每次变换量程,如从R×1挡换到R×10或其他挡后,都必须重新调零后再测量。
(2)将两表笔(不分正负)分别与电阻器的两端引脚相接即可测出实际阻值。为了提高测量精度,应根据被测电阻标称值的大小来选择量程。由于欧姆挡刻度的非线性关系,它的中段较为精细,因此应使指针指示值尽可能落到刻度的中段位置,即全刻度起始的20%~80%弧度范围内,以使测量更准确。根据电阻误差等级不同,读数与标称阻值之间分别允许有±5%、±10%或±20%的误差。如不相符,超出误差范围,则说明该电阻变值了。如果测得的结果是0,则说明该电阻器已经短路。如果是无穷大,则表示电阻器断路了,不能再继续使用。
测量时应注意的事项:测试时,对于大阻值电阻器,手不要触及表笔和电阻器的导电部分,因为人体具有一定电阻,会对测试产生一定的影响,使读数偏小,如图2-18所示。被检测的电阻器必须从电路中焊下来,至少要焊开一个头,以免电路中的其他元器件对测试产生影响,使测量误差增大。
图2-18 电阻器的测量
2)电阻器额定功率的简易判别
小型电阻器的额定功率在电阻体上一般并不标出。根据电阻器长度和直径是可以确定其额定功率值大小的。电阻体大,功率大;电阻体小,功率小。在同体积时,金属膜电阻器的功率大于碳膜电阻器的功率。
3)可变电阻器的检测
可变电阻器外形如图2-19所示,在LED屏中主要用在一些可调整电路,检测方法如图2-20所示。
图2-19 可变电阻器外形
检查电位器时,首先要转动旋柄,看看旋柄转动是否平滑、灵活,带开关电位器通、断时“喀达”声是否清脆,并听一听电位器内部接触点和电阻体摩擦的声音,如有“沙沙”声,说明质量不好。用万用表测试时,先根据被测电位器阻值的大小,选择好合适电阻挡位,然后按下述方法进行检测。
(1)测量电位器的标称阻值
用万用表的欧姆挡测两边脚,其读数应为电位器的标称阻值。如果万用表的指针不动或阻值相差很多,则表明该电位器已损坏。
(2)检测活动臂与电阻片的接触是否良好
用万用表的欧姆挡测中间脚与两边脚阻值。将电位器的转轴按逆时针方向旋转,再顺时针慢慢旋转轴柄,电阻值应逐渐变化,表头中的指针应平稳移动。从一端移至另一端时,最大阻值应接近电位器的标称值,最小值应为零。如果万用表的指针在电位器轴柄转动过程中有跳动现象,说明触点有接触不良的故障。
(3)测试开关的好坏
对于带有开关的电位器,检查时可用万用表的电阻挡测开关两触点的通断情况是否正常。旋转电位器的轴,使开关“接通”→“断开”。若在“接通”的位置,电阻值不为零,说明内部开关触点接触不良;若在“断开”的位置,电阻值不为无穷大,说明内部开关失控。
图2-20 电位器的检测