Rezystor (Angielski rezystor z łaciny Resisto - resist) - jedna z najczęstszych radioelementów. Nawet w prostym odbiorniku tranzystorowym liczba rezystorów sięga kilkudziesięciu, aw nowoczesnym kamerze telewizyjnej są co najmniej dwie lub trzysta. Rezystory są stosowane jako elementy ograniczające obciążenie i prąd, dzielniki napięcia, dodatkowe rezystancje i boczniki w obwodach pomiarowych itp.
Głównym parametrem rezystora jest opórcharakteryzujące jego zdolność do zapobiegania przepływowi prądu elektrycznego. Rezystancja jest mierzona w omach, kilogramach (tysiąc ohmów) i megoach (1 000000 omów).
Naprawiono rezystory. Początkowo rezystory zostały przedstawione na wykresach w postaci linii wykładzinowej - meandra (ryc. 41, a, b), co oznaczało nawiercenie o wysokiej rezystancji na izolacyjnej ramie. W miarę jak urządzenia radiowe stawały się bardziej złożone, zwiększała się liczba rezystorów i, w celu ułatwienia rysowania, były one przedstawiane na wykresach jako postrzępione linie (ryc. 41, c). Symbol ten został zastąpiony przez symbol w postaci prostokąta (Rys. 41, d), który został użyty do oznaczenia dowolnego rezystora, niezależnie od jego konstrukcji - i i pi ich cech.
Nominalne rozproszenie mocy rezystora (od 0,05 do 5 W) oznaczono znakami specjalnymi umieszczonymi wewnątrz symbolu (Rys. 42). Zwróć uwagę, że mm nie powinno dotykać konturu symbolu rezystora.
Na schemacie oznaczono rezystancję nominalną rezystora obok symbolu (Rys. 43). Zgodnie z GOST 2.702-7S, rezystancja od 0 do 999 Ohm jest wskazywana przez liczbę bez jednostki miary (2,2; 33, 120 ...), od 1 do 999 kOhm - przez liczbę z dobrodziejstwem (47 k, 220 k, 910 k itd.) ), ponad 1 megaoma - liczba z literą M (1 М, 3,6М itd.).
W przypadku rezystorów wytwarzanych w kraju, nominalna rezystancja, dozwolone odchylenie od niej i jeśli pozwalają na to wymiary, oraz nominalne rozpraszanie mocy jest wskazane jako pełne lub zredukowane (zakodowane) oznaczenie. Zgodnie z GOST 11076-69, jednostki rezystancji w kodowanym systemie oznaczone są literami E (om), K (kilo) i M (mega om). Tak więc, rezystory o rezystancji 47 Ohm oznaczają 47E, 75 Ohm -75E, 12 kΩ - 12K, 82 kΩ -82K, itd. Oporność od 100 do 1000 Ohm i od 100 do 1000 kΩ wyrażona jest odpowiednio w ułamkach kilogramów i megoomów, oraz miejsce zero i przecinek umieścić odpowiednią jednostkę miary: 180 Ohm = 0,18 kΩ = K18; 910 Ohm = 0,91 kOhm = K91; 150 k0m = 0,15 MΩ = M15; 680 k0m = 0,68 MΩ = = M68, itd. Jeśli rezystancja nominalna jest wyrażona jako liczba całkowita z ułamkiem, to jednostkę miary wstawia się zamiast przecinka: 2,2 Ohm - 2E2; 5,1 kΩ - 5K1; 3.3 MOhm - ZMZ itp.
Oznaczenia liter kodowych są również ustalane dla dopuszczalnych odchyleń oporu od nominalnych. Tolerancja ± 1% odpowiada literie Р, ± 2% -Л, ± 5% -И, ± 10% -С, ± 20% -В. Zatem napis na korpusie rezystora K75I wskazuje nominalną rezystancję 750 omów z tolerancją ± 5%; napis MZSV - 330 kOhm ± 20% itp.
Stałe oporniki mogą mieć jedno lub więcej dotknięć z elementu rezystancyjnego. Na symbolu takiego rezystora dodatkowe wnioski są przedstawione w tej samej kolejności, jak w przypadku samego rezystora (ryc. 44). Przy dużej liczbie stuknięć długość symbolu może się zwiększyć.
Oporność stałego rezystora, jak sama nazwa mówi, nie może być zmieniana. Dlatego jeśli wymagany jest pewien prąd lub napięcie w obwodzie, to w tym celu konieczne jest wybranie poszczególnych elementów obwodów, które często są rezystorami. W pobliżu symboli tych elementów na diagramach umieszczana jest gwiazdka * - znak wskazujący na konieczność ich wyboru podczas ustawiania lub regulacji.
Regulowane opornikiOznacza to, że rezystory, których rezystancja może być zmieniana w pewnych granicach, są używane jako regulatory wzmocnienia, głośności, barwy itp. Ogólne oznaczenie takiego rezystora składa się z symbolu podstawowego i znaku kontrolnego (rys. 45), niezależnie od pozycji symbol na schemacie, strzałka wskazująca regulację, jest wykonywany w kierunku do dołu pod kątem 45 ". - _
Rezystory zmienneZ reguły mają co najmniej trzy końcówki: od końców elementu przewodzącego i od styku szczotki, które mogą poruszać się wzdłuż niego. Aby zmniejszyć rozmiar i uprościć projekt, element przewodzący jest zwykle wykonany w postaci otwartego pierścienia, a styk szczotki jest zamocowany na wałku, którego oś przechodzi przez jego środek. Tak więc, gdy wałek obraca się, zetknięcie przemieszcza się po powierzchni elementu przewodzącego, w wyniku czego zmienia się opór między "i zewnętrznymi zaciskami.
W nieoprzewodowych rezystorach zmiennych warstwę przewodzącą prąd nakłada się na płytę w kształcie podkowy wykonaną z getinaks lub textolitu (rezystory SP, SPZ-4) lub wciska się w łukowy rowek ceramicznej podstawy (rezystory SPO).
W rezystorach drutowych oporność jest wytwarzana przez drut o wysokiej wytrzymałości nawinięty w jednej warstwie na pierścieniowej ramie. Aby zapewnić niezawodne połączenie między uzwojeniem a ruchomym kontaktem, drut jest szczotkowany do głębokości jednej czwartej jego średnicy, a w niektórych przypadkach do polerowania.
Istnieją dwa programy integracji zmienne rezystory w obwodzie elektrycznym. W jednym przypadku służą one do regulowania prądu w obwodzie, a następnie regulowany rezystor nazywany jest rezystorem, w drugim - do regulacji napięcia, a następnie nazywany jest potencjometrem. Pokazano na rys. 45 graficzne oznaczenie graficzne jest używane, gdy konieczne jest przedstawienie reostatu w ogólnej formie.
Aby regulować prąd w obwodzie, rezystor zmienny można włączyć za pomocą zacisków: od styku szczotki i jednego z końców przewodzącej taśmy (Rys. 46a). Jednak takie włączenie nie zawsze jest dopuszczalne. Jeśli
na przykład w procesie regulacji połączenie styku szczotki z elementem przewodzącym zostaje przypadkowo przerwane, obwód elektryczny jest otwarty, co może spowodować uszkodzenie podczas
bor. Aby wyeliminować tę możliwość, drugie wyjście elementu przewodzącego jest połączone z wyjściem styku szczotki (Rys. 46.6). W takim przypadku, nawet jeśli połączenie zostanie przerwane, obwód elektryczny nie otworzy się.
Ogólne oznaczenie potencjometr (Rys. 46, c) różni się od symbolu reostru bez przerywania obwodu tylko przez brak połączenia przewodów ze sobą.
Rezystory zmienne stosowane w sprzęcie elektronicznym często podlegają zmianom rezystancji, gdy ich oś jest obracana. Tak więc, aby kontrolować objętość w aparacie do odtwarzania dźwięku, konieczne jest, aby rezystancja pomiędzy wyjściem styku szczotki i prawym (patrząc od strony tego kontaktu) na wyjściu elementu przewodzącego zmieniała się zgodnie z wykładniczym (odwrotnym logarytmicznym) prawem. Tylko w tym przypadku ucho odczuwa równomierny wzrost głośności przy małych i dużych poziomach sygnału. W pomiarze generatorów sygnałów dźwiękowych, w których często wykorzystywane są zmienne rezystory jako elementy przypisujące częstotliwość, pożądane jest również zmienianie ich rezystancji zgodnie z prawem logarytmicznym lub wykładniczym. Jeśli ten warunek nie jest spełniony, skala generatora jest nierówna, co utrudnia dokładne ustawienie częstotliwości.
Przemysł wytwarza niekierunkowe rezystory zmienne, głównie z trzech grup: A - z liniowym, B - z logarytmicznym i B - z odwrotną logarytmiczną zależnością rezystancji pomiędzy prawym i środkowym kołkiem pod kątem obrotu osi f (Rys. 47a). Rezystory z grupy A są stosowane w szeroko rozumianej radiotechnice, dlatego też nie jest wskazana charakterystyka zmiany ich rezystancji na obwodach. Jeżeli zmienny rezystor jest nieliniowy (na przykład logarytmiczny) i musi być wskazany w obwodzie, symbol
rezystor jest przekreślony nieliniowym znakiem regulacji, obok którego znajduje się (poniżej) odpowiedni zapis matematyczny prawa zmiany.
Rezystory z grup B i C różnią się strukturalnie od rezystorów grupy A tylko przez element przewodzący: na kucie takich rezystorów stosuje się warstwę przewodzącą o rezystancji właściwej zmieniającej się wzdłuż jej długości. W rezystorach drutowych kształt ramy dobiera się tak, aby długość pętli drutowej o wysokiej rezystancji zmieniała się zgodnie z odpowiednimi przepisami (Rys. 47.6).
Regulowane oporniki mają stosunkowo niską niezawodność i ograniczoną żywotność. Kto z właścicieli radia lub magnetofonu nie miał po dwóch lub trzech latach pracy, aby usłyszeć szelest i dźwięk głośników podczas regulacji głośności. Przyczyną tego nieprzyjemnego zjawiska jest rozpad styku szczotki z warstwą przewodzącą lub zużycie tego ostatniego. Dlatego też, jeśli głównym wymaganiem dla rezystora zmiennego jest zwiększona niezawodność, stosowane są rezystory z regulacją stopniową. Taki rezystor może być wykonany na podstawie przełącznika dla kilku pozycji, do którego styki są połączone rezystory o stałym oporze. Na diagramach szczegóły te nie są przedstawione, ograniczają się do przedstawienia symbolu regulowanego opornika ze znakiem kontrolnym kroku i, jeśli to konieczne, wskazują liczbę stopni (Rys. 48).
Niektóre rezystory zmienne są produkowane z jednym, dwoma lub nawet trzema zaworami. Takie rezystory są używane na przykład w gałkach regulacji głośności używanych w wysokiej jakości urządzeniach odtwarzających dźwięk. Krany są przedstawiane jako linie rozciągające się od dłuższego boku głównego symbolu (ryc. 49).
Aby sterować głośnością, barwą, poziomem zapisu w sprzęcie stereo, częstotliwościami w generatorach sygnału pomiarowego itp., Używane są podwójne rezystory zmienne, których rezystancje zmieniają się jednocześnie, gdy wspólna oś jest obracana (lub przesuwany jest suwak). Na schematach symbole zawartych w nich rezystorów próbują być umieszczone jak najbliżej siebie, a połączenie mechaniczne jest pokazane za pomocą dwóch linii ciągłych
reprezentujący pakiet podkładek węglowych, zmienia swoją odporność pod działaniem siły mechanicznej. Do ściskania podkładek zwykle stosuje się elektromagnes. Zmieniając napięcie na jego odpędzaniu, można zmieniać w dużym zakresie stopień sprężania podkładek i, w konsekwencji, opór kolumny węgla. Użyj takich rezystorów w stabilizatorach i regulatorach napięcia. Symbol słupka węglowego składa się z podstawowego symbolu rezystora i nieliniowego znaku samoregulacji z literą P, która symbolizuje siłę mechaniczną - ciśnienie (Rys. 53, a).
Termistoryjak sama nazwa wskazuje, charakteryzują się tym, że ich opór zmienia się pod wpływem temperatury. Elementy przewodzące tych rezystorów wykonane są z materiałów półprzewodnikowych. Opór termicznie podgrzewanego termistora zmienia się w zależności od mocy w nim uwolnionej lub gdy zmienia się temperatura otoczenia, a ciepło ogrzewane pośrednio jest zależne od ciepła generowanego przez specjalny grzejnik. Zależność rezystancji termistorów od temperatury jest nieliniowa, dlatego są one przedstawione na wykresach jako nieliniowe rezystory ze znakiem temperatury -1 ° (Rys. 53.6, c). Znak współczynnika temperaturowego rezystancji (dodatni, jeżeli rezystancja termistora wzrasta wraz ze wzrostem temperatury, a ujemny, jeżeli maleje) jest wskazany tylko wtedy, gdy jest ujemny (Rys. 53, c). W symbol Termistor pośredniego ogrzewania, oprócz nieliniowego znaku regulacji, zawiera symbol grzejnika, przypominający odwróconą łacińską literę U (rys. 53, d).
Nieliniowe rezystory półprzewodnikowe, znane jako woltomierze, zmieniają swoją rezystancję, gdy zmienia się przyłożone do nich napięcie. Istnieją warystory, w których wzrost napięcia wynosi zaledwie 2-3 razy, czemu towarzyszy spadek rezystancji o kilkadziesiąt razy. Na diagramach są one oznaczone jako nieliniowe, samoregulujące się rezystory z łacińską literą U (napięcie) na końcu znaku samoregulacji (Rys. 53.3).
W systemach automatyki szeroko stosowane są fotorezystory - rezystory półprzewodnikowe, które zmieniają swoją odporność pod wpływem światła. Symboliczna notacja takiego rezystora składa się z symbolu podstawowego umieszczonego w okręgu (symbol ciała urządzenie półprzewodnikowe), a znak efektu fotoelektrycznego - dwie nachylone równoległe strzałki.
Literatura:
V.V. Frolov, Radio Language, Moskwa, 1998
Dobry czas, czytelnicy strony, dziś rozważy ten temat, znakowanie, dekodowanie, przydzielanie i rezystancja rezystorów.Z tego pozornie prostego i prymitywnego elementu, który jest częścią dowolnego schematu radiowego. Zaczyna się naprawa telefon komórkowy. Z rezystorem rozpoczyna się nauka o elektryce i elektronice.
Zacznijmy od faktu, że rezystor należy do pasywnych elementów radiowych wchodzących w skład obwodu. Ma ważny parametr, nazywany oporem. Ten element może być stały lub zmienny.
Prąd przepływający przez rezystor o pewnym oporze napotyka przeszkodę znajdującą się przed nim, wymaganą wartość. To z kolei przeniesie niezbędną ilość energii na inny element. Ogranicza prąd w obwodzie.
Zużyta energia na rezystorze jest zamieniana na ciepło, które jest przenoszone i rozpraszane w powietrzu, chroniąc je przed przegrzaniem i awarią.
W prawie każdym schemacie, z rzadkimi wyjątkami, istnieje ten wspólny element łańcucha. Z ostatniego akapitu wynika, że rezystor jest potrzebny w obwodach, w których konieczne jest ograniczenie prądu zbliżającego się do elementu. Na przykład są potrzebne do ciągłej regulacji sygnałów.
Muszą być zaprojektowane na dużą liczbę obrotów, aby były odporne na zużycie. Żywy przykład aplikacji, kontrola głośności w centrum muzycznym. Pamiętasz, ile razy przekręciłeś go w obu kierunkach?
Oto inny przykład. Wszyscy widzieli nowoczesność. Diody LED bardzo szybko wypalają się, popatrz na ten pasek, do każdego z diod LED instalowany jest rezystor ograniczający prąd.
To on oszczędza świetlisty element, nie pozwalając, by przepłynął przez niego cały prąd. Tak, w przypadku gwałtownego wzrostu napięcia lub długotrwałego, chwilowego wzrostu napięcia, element zostanie zapisany. Nawiasem mówiąc, w miejscu diody LED można zabezpieczyć każdy kosztowny element lub chip.
Główne parametry i kryteria doboru rezystorów to ich nominalna rezystancja i siła przesiewania.
Są one wybierane, a specjaliści są obliczani na podstawie włączenia rezystorów. Z reguły dla początkujących elektryków trzeba wiedzieć szeregowy i równoległy włączenie rezystorów i upewnij się, że potrafisz wykonać niezbędne obliczenia.
Jednostką pomiaru rezystora jest Om, na cześć niemieckiego naukowca o imieniu Om. Niektóre elementy mają nominały tysięcy i milionów omów, dla wygody pisania i wymowy, są one nieco zredukowane i zamiast tysięcy omów zapisano 1 kOhm (kilogramy) na diagramach i dokumentacji. Z kolei Million Ohms jest wymawiany jako Mega Ohm i pisane, 1 mOhm.
Na podstawie zadań i funkcji, które należy wykonać obwód elektronicznypowinny mieć rezystory o różnym oporze. Dlatego przebieg w wartościach nominalnych jest wystarczająco duży.
Wyobraź sobie, że obwody mają bardzo dużą liczbę obwodów, a każdy znak jako mega omów lub kilogramów zajmuje dużo miejsca.
Jeśli chodzi o siłę przesiewania, jej drugie imię jest ocenianą mocą przesiewania. Ten wskaźnik wskazuje dopuszczalną wartość maksymalnej mocy, jaką element może rozproszyć w środowisku przez długi czas, bez ryzyka awarii i stabilnej pracy obwodu jako całości. Przepływa przez nią z aktualną wartością.
Wartości tych wartości mieszczą się w przedziale od 1 W (wata) do 10 W, wartości te obowiązują dla rezystorów innych niż drutowe.
Dla drutu wynosi od 0,2 W do sto pięćdziesiąt Watów.
Na wykresach moc siewu jest wskazywana bezpośrednio na znajdującym się w niej elemencie. Ponad 1 Watt oznaczenie wykonane jest za pomocą cyfr rzymskich. Przed nim prosta linia pozioma, która odpowiada wartości 0,5 W, i jedna i dwie nachylone linie, które odpowiadają odpowiednio 0,125 i 0, 25 W.
Dla jasności podajemy mały przykład. Załóżmy, że istnieje jakiś rodzaj rezystora o nominalnej rezystancji 200 omów. Przez to ładunek przepływa wtedy z prędkością 200 mA wymagana moc Rozpraszanie, dla jego stabilnej pracy, musi wynosić co najmniej 2 waty.
Jeśli w tym przypadku, aby umieścić element o niższej wartości mocy, to szybko i pewnie wieje, co może prowadzić do poważnych konsekwencji w zakresie naprawy. Aby to zrobić, musisz wiedzieć oznaczenie rezystorów w obwodzie, do kompetentnej naprawy elektroniki.
Rozważ dwa główne oznaczenia, to jest kod i kolorowe rezystory do znakowania. Najpierw zajmijmy się kodem.
Z reguły składa się z trzech, czterech elementów kodu, a czasem z pięciu, które zawierają znaki numeryczne i alfabetyczne. A w liście, zawsze jest jeden.
Ona odgrywa najważniejszą rolę, jest mnożnikiem. W zależności od tego, gdzie stoi, z przodu, z tyłu lub w środku, określa opór w omach, w niektórych przypadkach służy jako przecinek.
Prosty przykład normalnego zrozumienia tematu. Jest rezystor oznaczony 5R2J, po prostu R jest przecinkiem. Stąd wynika jego opór znamionowy, wynoszący 5,2 Ohm. Znaczenie litery J, należy spojrzeć na tabelę, oznacza to, że ma tolerancję 5%.
Jeśli istnieje napis 6К2N, litera (К) jest mnożnikiem o wartości tysiąca, wówczas wartość będzie równa 6,2 kilooma. N - Ma wartość odchylenia 30%. W innych sprawach w tabeli wszystko będzie widoczne.
Ogólnie, zrozumienie tego nie będzie trudne, mając pod ręką multimetr i czytając mój artykuł, jak zmierzyć rezystancję za pomocą multimetru i testera. Po przeczytaniu możesz wykonać wszystkie niezbędne pomiary.
Tu jest trochę trudniej, ale mimo to można to zrozumieć w 10 minut. Zadanie to komplikuje fakt, że na rezystorze, zamiast wyraźnych cyfr i liter, stosuje się wielobarwne pierścienie, których nie można zrozumieć bez specjalnych programów lub tabel.
Wszystko po to, aby uprościć etykietowanie, a także zaoszczędzić farbę i materiał. Na tle ogromnej produkcji przemysłowej oszczędności są bardzo duże.
Każdego roku dzieje się coraz bardziej zminimalizowane. Nie mogą po prostu zapisać oznakowania i wartości nominalnej. Ale najwyraźniej znaleziono dane wyjściowe.
Oznaczenie koloru oporu jest zredukowane do trzech, czterech i pięciu pierścieni. Każdy kolor pierścienia odpowiada przyporządkowanemu numerowi lub mnożnikowi, wszystko zostanie wyświetlone po obejrzeniu tabeli.
Załóżmy, że istnieje jakiś rodzaj rezystora, oczywiście, nie ma pod ręką multimetru, a nie ma sensu, zawsze noś go ze sobą.
Najpierw są dwa czerwone paski, na podstawie tabeli dowiadujemy się, że czerwony kolor odpowiada numerowi dwa. Oznacza to dwadzieścia dwa, a trzeci pierścień jest żółty, jest to mnożnik, odpowiada to cyfrze 4. Mamy numer 220000 Ohm lub 220 kΩ.
Rezystory: cel, klasyfikacja i parametry
Rezystory są zaprojektowane do redystrybucji i regulacji energii elektrycznej między elementami obwodu. Zasada działania rezystorów opiera się na zdolności materiałów radiowych do przeciwstawiania się przepływowi przez nie prąd elektryczny. Jest to cecha rezystorów energia elektryczna w nich zamienia się w ciepło, które jest rozpraszane do otoczenia.
Klasyfikacja rezystorów i konstrukcja
Po wyznaczeniu dyskretne rezystory dzielą się na rezystory ogólnego przeznaczenia, precyzyjne, o wysokiej częstotliwości, wysokonapięciowe, o wysokiej rezystancji i specjalne. Dzięki stałości wartości oporności rezystorów dzielą się na stałe, zmienne i specjalne. Stałe rezystory mają stałą rezystancję, zmienne rezystory zapewniają możliwość zmiany rezystancji podczas pracy, rezystancja specjalnych rezystorów zmienia się pod wpływem czynników zewnętrznych: prądu płynącego lub przyłożonego napięcia (warystory), temperatury (termistory), oświetlenia (fotorezystory), itp.
Przez typ elementu przewodzącego można odróżnić rezystory przewodowe i inne niż okablowane. Pod względem wydajności dyskretne rezystory dzielą się na odporne na ciepło, wilgoć, drgania i wstrząsy, wysoce niezawodne itp.
Głównym elementem konstrukcyjnym stałego rezystora jest element rezystancyjny, który może być foliowy lub objętościowy. Objętość materiału zależy od liczby wolnych nośników ładunku w materiale, temperatury, natężenia pola itp. I jest wyrażona przez znany stosunek
gdzie ρ jest rezystywnością elektryczną materiału;
l jest długością warstwy oporowej;
S jest powierzchnią przekroju warstwy oporowej.
Czyste metale mają zawsze dużą liczbę wolnych elektronów, więc mają małe ρ i nie są używane do produkcji rezystorów. Do produkcji rezystorów drutowych używano stopów niklu, chromu itp. O dużym ρ.
Aby obliczyć wytrzymałość cienkich warstw, stosowana jest koncepcja oporu powierzchniowego ρ s, rozumiana jako rezystancja cienkiego filmu, który w planie ma kwadratowy kształt. Wartość ρ s jest związana z wartością ρ i może być łatwo uzyskana z (2.1), jeśli weźmiemy ją S = δw gdzie w jest szerokością warstwy rezystywnej. δ to grubość filmu rezystancyjnego.
(2.2) to specyficzna rezystancja powierzchni w zależności od grubości powłoki δ. Jeśli l = w, to R = ρ S, a wartość oporu nie zależy od wielkości boków kwadratu.Na rys. 2.1 pokazuje opornik filmu urządzenia. Warstwa oporowa 2 jest nakładana na cylindryczną podstawkę dielektryczną 1. Nakładki stykowe 3 z przewodzącego materiału z przewodami 4 są przymocowane do końców cylindra Aby zabezpieczyć warstewkę rezystywną przed czynnikami zewnętrznymi, rezystor pokryty jest folią ochronną 5.
(2.3)gdzie l jest długością rezystora (odległość między nakładkami kontaktowymi); D jest średnicą cylindrycznego pręta.
Taki projekt rezystora zapewnia stosunkowo małe rezystancje (setki omów). W celu zwiększenia wytrzymałości warstwy oporowej 2 nakłada się na powierzchnię ceramicznego cylindra 1 w postaci spirali (ryc. 2.2).
Rezystancja takiego rezystora jest określona przez stosunek
(2.4)gdzie t jest skokiem helisy;
α - szerokość rowka (odległość między sąsiednimi zwojami spirali);
- liczba zwojów helisy.
Na rys. 2.3 pokazuje konstrukcję rezystora objętościowego, który jest prętem 1 o przewodzącej kompozycji o okrągłym lub prostokątnym przekroju poprzecznym z wciśniętymi przewodami 2 przewodu. Na zewnątrz pręt jest chroniony przez szkliwną lub szklano-ceramiczną osłonę 3. Oporność takiego rezystora jest określona przez zależność (2.1).
Stały rezystor drutu jest izolacyjną ramą, na której nawinięty jest drut o wysokiej rezystywności elektrycznej. Na zewnątrz rezystor pokryty jest żaroodporną emalią, formowany z tworzywa sztucznego lub uszczelniony metalową obudową zamkniętą ceramicznymi podkładkami na końcach.
Na schemacie R R jest rezystancją elementu rezystancyjnego, R R jest rezystancją izolacji, określoną przez właściwość powłoka ochronna i podstawa, R to - rezystancja zestyków, L R - równoważna indukcyjność warstwy rezystancyjnej i rezystora, C R - równoważna pojemność rezystora, C k1 i C k2 - pojemność zacisków. Rezystancja rezystora jest określona przez stosunek
(2.5)
Rezystancja R na jest istotna tylko dla rezystorów o niskiej impedancji. Rezystancja R praktycznie ma wpływ na całkowitą rezystancję tylko rezystorów o wysokiej rezystancji. Elementy reaktywne określają właściwości częstotliwościowe rezystora. Ze względu na swoją obecność rezystancja rezystora przy wysokich częstotliwościach staje się skomplikowana. Względny błąd częstotliwości jest określony przez stosunek
(2.6)
gdzie Z jest impedancją rezystora o częstotliwości ω.
W praktyce wartości L i C są z reguły nieznane. Dlatego dla niektórych typów rezystorów należy wskazać wartość uogólnionej stałej czasowej τ m ah co jest związane z względnym błędem częstotliwościowym oporu za pomocą przybliżonego równania:
(2.7)
Własności częstotliwościowe rezystorów nie drutowych są znacznie lepsze niż te drutowe.
Parametry rezystora
Parametry rezystorów charakteryzują operacyjne możliwości zastosowania określonego typu rezystora do określonego obwodu.
Nominalna rezystancja R nom i jej dopuszczalne odchylenie od nominalnej ±∆ R są głównymi parametrami rezystorów. Wartości rezystancji są standaryzowane zgodnie z GOST 28884 - 90. W przypadku rezystorów ogólnego przeznaczenia GOST zapewnia sześć rzędów rezystancji nominalnych: Е6, Е12, Е24, Е48, Е96 i Е192. Liczba wskazuje liczbę wartości nominalnych w tej serii, które są zgodne z tolerancjami (tabela 2.1).
Wartości nominalne Opory są określane za pomocą współczynników liczbowych zawartych w tabeli. 2.1, które są mnożone przez 10 n, gdzie n jest dodatnią liczbą całkowitą. Na przykład współczynnik liczbowy równy 1,0 odpowiada opornikom o rezystancji znamionowej równej 10, 100, 1000 omów itp.
Znamionowy zanik mocy P nom określa dopuszczalne obciążenie elektryczne, które rezystor wytrzyma przez długi czas przy danej stabilności rezystancji.
Jak już wspomniano, przepływ prądu przez rezystor jest związany z generowaniem ciepła, które musi być odprowadzane do otoczenia. Moc uwalniana w rezystorze w postaci ciepła jest określona przez wielkość przyłożonego napięcia U i prądu płynącego I i jest równa
(2.8)Moc rozpraszana przez rezystor do otoczenia jest proporcjonalna do różnicy temperatur między rezystorem T R a otoczeniem T 0:
(2.9)Moc ta zależy od warunków chłodzenia rezystora, określonej przez wartość rezystancji termicznej R T, która jest mniejsza, większa powierzchnia rezystora i przewodność cieplna materiału rezystora.
Z warunku bilansu mocy można określić temperaturę rezystora, co wyraźnie widać na rys. 2.8, a.
(2.10)
W konsekwencji, wraz ze wzrostem mocy uwalnianej w rezystorze, wzrasta jego temperatura T R, co może prowadzić do awarii rezystora. Aby tego uniknąć, konieczne jest zmniejszenie RT, co osiąga się przez zwiększenie wielkości rezystora. Dla każdego typu rezystora jest określony maksymalna temperatura T max, którego nie można przekroczyć. Temperatura T R, jak wynika z powyższego, zależy również od temperatury otoczenia. Jeśli jest bardzo wysoka, wówczas temperatura T R może przekroczyć maksimum. Aby tego uniknąć, konieczne jest zmniejszenie mocy uwalnianej w rezystorze (rys. 2.8 b). Dla wszystkich typów rezystorów w TU podać określone zależności mocy od temperatury otoczenia (Rys. 2.8, c). Pojemności znamionowe są znormalizowane (GOST 24013-80 i GOST 10318-80) i odpowiadają rzędom: 0,01; 0,025; 0,05; 0,125; 0,25; 0,5; 1; 1,2; 5; 8; 10; 16; 25; 50; 75; 100; 160; 250; 500
Ultimate napięcie robocze U przed określeniem wielkości dopuszczalnego napięcia, które można przyłożyć do rezystora. Dla rezystorów o małej wartości rezystancji (setki omów), wartość ta jest określona przez moc rezystora i jest obliczana za pomocą wzoru
(2.11)
Dla pozostałych rezystorów ograniczające napięcie robocze jest określane przez konstrukcję rezystora i jest ograniczone przez możliwość przebicia elektrycznego, które z reguły występuje wzdłuż powierzchni między końcówkami rezystora lub pomiędzy zwojami spiralnego cięcia. Napięcie przebicia zależy od długości rezystora i ciśnienia powietrza. Gdy długość rezystora nie przekracza 5 cm, określa się to za pomocą wzoru
(2.12)
gdzie P jest ciśnieniem, mm Hg. v.;
l jest długością rezystora, patrz
Wartość U przed specyfikacją w specyfikacjach jest zawsze mniejsza niż U próbek. Podczas testowania rezystorów są one dostarczane z testem napięcia U, którego wartość jest większa niż U przed i mniej niż U próbek.
Współczynnik rezystancji temperaturowej (TKS) charakteryzuje względną zmianę rezystancji z temperaturą:
(2.13)
Współczynnik ten może być zarówno dodatni, jak i ujemny. Jeśli folia oporowa jest gruba, zachowuje się jak ciało trójwymiarowe, którego oporność rośnie wraz ze wzrostem temperatury. Jeśli folia oporowa jest cienka, wówczas składa się z oddzielnych "wysp", odporność takiej folii zmniejsza się wraz ze wzrostem temperatury, gdy poprawia się kontakt pomiędzy poszczególnymi "wyspami". W przypadku różnych rezystorów wartość ta mieści się w zakresie ± (7-12) · 10 -4.
Współczynnik starzenia β R charakteryzuje zmianę rezystancji, która jest spowodowana zmianami strukturalnymi elementu rezystancyjnego w wyniku utleniania, krystalizacji i tak dalej:
(2.14)W TU zazwyczaj wskazuje względną zmianę oporu jako procent w pewnym czasie (1000 lub 10 000 godzin).
Rezystor akustyczny EMF. Elektrony w elemencie oporowym znajdują się w stanie chaotycznego ruchu termicznego, w wyniku czego między dowolnymi punktami elementu rezystancyjnego występują losowe zmiany napięcie a między zaciskami rezystora pojawia się emf szumu termicznego. Hałas cieplny charakteryzuje się ciągłym, szerokim i prawie jednolitym spektrum. Wielkość EMF szumu cieplnego jest określona przez stosunek
(2.16)
gdzie K = 1,38-10-23 J / K jest stałą Boltzmanna;
T oznacza temperaturę absolutną, K;
R - rezystancja, Ohm;
∆ f oznacza pasmo częstotliwości, w którym mierzony jest szum.
W temperaturze pokojowej (T = 300 K)
(2.17)
Jeśli rezystor zostanie włączony na wejściu bardzo czułego wzmacniacza, wówczas na jego wyjściu słychać charakterystyczny szum. Aby zmniejszyć poziom tych hałasów, można jedynie zmniejszyć rezystancję K lub temperaturę T.
Oprócz szumu termicznego występuje hałas, który pojawia się, gdy przepływa przez niego rezystor prądowy. Hałas ten wynika z dyskretnej struktury elementu rezystancyjnego. Wraz z upływem prądu dochodzi do miejscowego przegrzania, w wyniku czego zmienia się opór styków między poszczególnymi cząstkami warstwy przewodzącej, a zatem zmienia się (zmienia) wartość rezystancji, co prowadzi do pojawienia się obecnego szumu E i pomiędzy wyjściami rezystora EMF. Obecny hałas, jak również termiczny, ma ciągłe spektrum, ale jego intensywność wzrasta w obszarze niskich częstotliwości.
Ponieważ wartości prądu płynącego przez rezystor zależą od wartości przyłożonego napięcia U, w pierwszym przybliżeniu możemy założyć
(2.18)
gdzie K i - współczynnik zależny od konstrukcji rezystora, właściwości warstwy rezystancyjnej i pasma częstotliwości. Wartość Ki jest wskazana w specyfikacji i leży w zakresie od 0,2 do 20 μV / V. Im bardziej jednorodna struktura, tym mniejszy prąd. Dla rezystorów metalo-filmowych i węglowych, K i ≤ 1,5 μV / V, dla kompozytowych rezystorów powierzchniowych K i ≤ 40 μV / V, dla rezystorów objętościowych kompozytowych K i ≤ 45 μV / V. W rezystorach drutowych nie ma prądu. Obecny hałas jest mierzony w zakresie częstotliwości od 60 do 6000 Hz. Jego wartość znacznie przekracza ilość szumów cieplnych.
Pobierz przedmiot od nauczyciela i obliczyć go parametry projektowe dla opcji i danych w tabeli 1.
Określ następujące parametry rezystora:
· Wymagana rezystywność materiałów dla warstwy rezystywnej ρ,
· Specyficzna rezystancja powierzchni ρs,
· Limit (awaria) napięcia roboczego Upred (próbka),
· Emisja elektromagnetyczna ET
· EMF obecnego hałasu Ei
Tabela 1.
| Typ rezystora \\ Rozmiar |
δ grubość powłoki |
t skok spiralny \\ szerokość rowka α = 1 / 2t |
Zmiana rezystancji przy wzroście temperatury o +10 С |
Zmiana oporu na 10 000 godzin |
Pasmo częstotliwości ΔF, kHz |
K i μV \\ V At Up |
|
| Film Rysunek 2.1 |
|||||||
| Film Rysunek 2.2 |
|||||||
| Film Rysunek 2.2 |
|||||||
| Film Rysunek 2.2 |
|||||||
| Ryż objętościowy 2.3 |
|||||||
| Ryż objętościowy 2.3 |
|||||||
| Film Rysunek 2.1 |
