第1章 电阻器的应用与检测

1.1 电阻器的特点与功能应用

1.1.1 电阻器的种类特点

电阻器简称电阻，是电子产品中最基本、最常用的电子元器件之一。电阻器可分为阻值固定的电阻器和阻值可变的电阻器两大类。

1.阻值固定的电阻器

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阻值固定的电阻器根据制造工艺的不同，主要有碳膜电阻器、金属膜电阻器、金属氧化膜电阻器、合成碳膜电阻器、玻璃釉电阻器、水泥电阻器、排电阻器和熔断器。

（1）碳膜电阻器

碳膜电阻器的电路标识通常为“”，用字母RT表示。这种电阻器是将碳在真空高温的条件下分解的结晶碳蒸镀沉积在陶瓷骨架上制成的。这种电阻器的电压稳定性好，造价低，在普通电子产品中应用非常广泛。图1-1所示为典型碳膜电阻器的实物外形。

要点说明

碳膜电阻器通常采用色环法标注阻值。色环的颜色不同、位数不同所代表的阻值也不同。

图1-1 典型碳膜电阻器的实物外形

（2）金属膜电阻器

金属膜电阻器的电路标识通常为“”，用字母RJ表示。金属膜电阻器是将金属或合金材料在真空高温的条件下加热蒸发沉积在陶瓷骨架上制成的。这种电阻器具有耐高温性能较强、温度系数小、热稳定性好、噪声小等优点。图1-2所示为典型金属膜电阻器的实物外形。

图1-2 典型金属膜电阻器的实物外形

这种电阻器的阻值也采用色环标注的方法，与碳膜电阻器相比，其体积更小，但价格也较高。

（3）金属氧化膜电阻器

金属氧化膜电阻器的电路标识通常也为“”，用字母RY表示。金属氧化膜电阻器就是将锡和锑的金属盐溶液进行高温喷雾沉积在陶瓷骨架上制成的。这种电阻器比金属膜电阻器的性能更为优越，具有抗氧化、耐酸、抗高温等特点。图1-3所示为典型金属氧化膜电阻器的实物外形。

图1-3 典型金属氧化膜电阻器的实物外形

（4）合成碳膜电阻器

合成碳膜电阻器的电路标识通常为“”，用字母RH表示。合成碳膜电阻器是将炭黑、填料还有一些有机黏合剂调配成悬浮液，喷涂在绝缘骨架上，再进行加热聚合而成的。合成碳膜电阻器是一种高压、高阻的电阻器，通常它的外层被玻璃壳封死。图1-4所示为典型合成碳膜电阻器的实物外形。这种电阻器通常采用色环法标注阻值。

图1-4 典型合成碳膜电阻器的实物外形

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从外形来看，碳膜电阻器、金属膜电阻器、金属氧化膜电阻器、合成碳膜电阻器十分相似，因此这几种电阻器的外形特性没有明显区别，且基本都为色环式电阻器，直观区分类型确实有难度，通常我们可以根据它的型号标识来区分，如图1-5所示。

图1-5 电阻器的型号标识规则

（5）玻璃釉电阻器

玻璃釉电阻器的电路标识通常为“”，用字母RI表示。玻璃釉电阻器就是将银、铑、钌等金属的氧化物和玻璃釉黏合剂调配成浆料，喷涂在绝缘骨架上，再进行高温聚合而成的，这种电阻器具有耐高温、耐潮湿、稳定、噪声小、阻值范围大等特点。图1-6所示为典型玻璃釉电阻器的实物外形。这种电阻器通常采用直标法标注阻值。

图1-6 典型玻璃釉电阻器的实物外形

（6）水泥电阻器

水泥电阻器的电路标识通常为“”。这种电阻器是采用陶瓷、矿质材料封装的，其特点是功率大，阻值小，具有良好的阻燃、防爆特性。图1-7所示为典型水泥电阻器的实物外形。

通常，电路中的大功率电阻器多为水泥电阻器，当负载短路时，水泥电阻器的电阻丝与焊脚间的压接处会迅速熔断，对整个电路起限流保护的作用。这种电阻器的阻值通常采用直接标注法标注。

（7）排电阻器

排电阻器的电路标识通常为“”。排电阻器简称排阻，这种电阻器是将多个分立的电阻器按照一定规律排列集成为一个组合型电阻器，也称为集成电阻器电阻阵列或电阻器网络。图1-8所示为典型排电阻器的实物外形。

图1-7 典型水泥电阻器的实物外形

图1-8 典型排电阻器的实物外形

（8）熔断器

熔断器俗称保险丝，其电路符号为“”，它是一种具有过电流保护功能的熔丝，多安装在电路中，是一种保证电路安全运行的电气元器件。图1-9所示为熔断器实物外形。

熔断器的阻值为0Ω，当电流过大时，熔断器就会熔断，从而对电路起保护作用。

图1-9 熔断器的实物外形

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在以前的电子产品中，还经常可以看到如图1-10所示的电阻器。这种电阻器叫实心电阻器，它是由有机导电材料或无机导电材料以及一些导电不良的材料混合并加入黏合剂后压制而成的。这种电阻器通常采用直标法标注阻值，其制作成本低，但阻值误差较大，稳定性较差，因此目前电路中已经很少采用。

图1-10 实心电阻器

2.阻值可变电阻器

阻值可变电阻器的阻值可在人为作用或环境因素的变化下改变。常见的有可调电阻器、热敏电阻器、光敏电阻器、湿敏电阻器、气敏电阻器、压敏电阻器。

（1）可调电阻器

可调电阻器的阻值可以在人为作用下在一定范围内进行变化调整。它的电路符号为“”，用字母RP表示。图1-11所示为典型可调电阻器的实物外形。

图1-11 典型可调电阻器的实物外形

可调电阻器一般有3个引脚，其中有两个定片引脚和一个动片引脚，还有一个调整旋钮。通过调整旋钮可以改变动片，从而改变可调电阻器的阻值。可调电阻器常用在电阻值需要调整的电路中，如电视机的亮度调谐器件或收音机的音量调节器件等。

要点说明

可调电阻器的阻值是可以调整的，通常包括最大阻值、最小阻值和可变阻值三个阻值参数。最大阻值和最小阻值都是可调电阻器的调整旋钮旋转到极端时的阻值。最大阻值与可调电阻器的标称阻值十分相近；最小阻值就是该可调电阻器的最小阻值，一般为0Ω，也有些可调电阻器最小阻值不是0Ω；可变阻值是对可调电阻器的调整旋钮进行随意的调整，然后测得的阻值，该阻值在最小阻值与最大阻值之间随调整旋钮的变化而变化。

（2）热敏电阻器

热敏电阻器大多是由单晶、多晶半导体材料制成的，电路符号为“”，用字母MZ或MF表示。图1-12所示为典型常见热敏电阻器的实物外形。热敏电阻器的特点是其阻值会随外界温度的变化而变化。

图1-12 常见热敏电阻器的实物外形

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热敏电阻器又可细分为正温度系数（PTC）热敏电阻器和负温度系数（NTC）热敏电阻器两种。

其中，正温度系数热敏电阻器（MZ）的阻值随温度的升高而升高，随温度的降低而降低；负温度系数热敏电阻器（MF）的阻值随温度的升高而降低，随温度的降低而升高。在电视机、音响设备、显示器等电子产品的电源电路中，多采用NTC热敏电阻器。

（3）光敏电阻器

光敏电阻器是一种由半导体材料制成的电阻器，电路符号为“”，用字母MG表示。图1-13所示为典型光敏电阻器的实物外形。光敏电阻器的特点是当外界光照强度变化时，光敏电阻器的阻值会随之变化。

图1-13 常见光敏电阻器的实物外形

光敏电阻器大多数是由半导体材料制成的。它利用半导体的光导电特性，使电阻器的电阻值随入射光线的强弱发生变化（即当入射光线增强时，它的阻值会明显减小；当入射光线减弱时，它的阻值会显著增大）。

（4）湿敏电阻器

湿敏电阻器的阻值随周围环境湿度的变化而发生变化（一般为湿度越高，阻值越小），常用作传感器，用于检测湿度。其电路符号为“”，用字母MS表示。图1-14所示为典型常见湿敏电阻器的实物外形。

湿敏电阻器是由感湿片（或湿敏膜）、引线电极和具有一定强度的绝缘基体组成的。

图1-14 典型常见的湿敏电阻器的实物外形

要点说明

湿敏电阻器又可细分为正系数湿敏电阻器和负系数湿敏电阻器两种。正系数湿敏电阻器是当湿度增加时，阻值明显增大；当湿度减少时，阻值会显著减小。负系数湿敏电阻器是当湿度减少时，阻值会明显增大；当湿度增大时，阻值会显著减小。

（5）气敏电阻器

气敏电阻器是利用金属氧化物半导体表面吸收某种气体分子时，会发生氧化反应或还原反应而使电阻值改变的特性而制成的，电路符号为“”，用字母MQ表示。图1-15所示为典型气敏电阻器的实物外形。

气敏电阻器是将某种金属氧化物粉料添加少量铂催化剂、激活剂及其他添加剂，按一定比例烧结而成的半导体器件。它可以把某种气体的成分、浓度等参数转换成电阻变化量，再转换为电流、电压信号。其常作为气体感测元件，制成各种气体的检测仪器或报警器产品，如酒精测试仪、煤气报警器、火灾报警器等。

图1-15 典型气敏电阻器的实物外形

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上述介绍到几种常见的电阻器都有一个共同特点，即在电路板中的安装方式均为直插式，采用这种安装方式的电阻器均可称为分立式电阻器。相对分立式而言，还有一种贴片式电阻器，即采用贴装方式安装在电路板中的电阻器，目前在大多数字、数码产品中，如液晶电视机、手机、数码相机、计算机中广泛使用。

图1-16所示为常见贴片式电阻器的实物外形。贴片式电阻器具有体积小、批量贴装方便等特点，目前集成度较高的电路板中大多采用贴片式电阻器。

图1-16 常见贴片式电阻器的实物外形

（6）压敏电阻器

压敏电阻器是利用半导体材料的非线性特性的原理制成的，电路符号为“”，用字母MY表示。图1-17所示为典型常见压敏电阻器的实物外形。压敏电阻器的特点是当外加电压施加到某一临界值时，阻值急剧变小，常用作过电压保护器件。

图1-17 典型常见压敏电阻器的实物外形

1.1.2 电阻器的功能应用

1.电阻器的限流功能

电阻器阻碍电流的流动是它最基本的功能。根据欧姆定律，当电阻器两端的电压固定时，电阻值越大，流过它的电流则越小，因而电阻器常用作限流元件。图1-18所示为电阻器实现限流功能的示意图。

2.电阻器的分压功能

图1-19所示是用电阻器实现分压功能的示意图。图中晶体管要处于最佳放大状态，要选择线性放大状态，静态时的基极电流和集电极电流要满足此要求，其基极电压2.85V为最佳状态，为此要设置一个电阻器分压电路R1和R2，将18V分压成2.85V为晶体管基极供电。

图1-18 电阻器实现限流功能的示意图

图1-19 用电阻器实现分压功能的示意图