1.3.1. Линейные резисторы постоянного сопротивления
Проволочные резисторы
Основным элементом конструкций проволочных резисторов является проводящий элемент, состоящий из провода (изолированного или неизолированного), намотанного на изоляционный каркас.
Для обеспечения высоких эксплуатационных параметров проволочного резистора необходимо, чтобы проводящий материал обладал следующими свойствами: высокой стабильностью удельного сопротивления во времени, малым температурным коэффициентом сопротивления, высокой коррозионной устойчивостью, малой термо-ЭДС, способностью протягиваться в провод диаметром в десятые – сотые доли миллиметра. Комплексом перечисленных свойств обладают специальные сплавы на основе никеля, хрома, меди, марганца, а также сплавы на основе благородных металлов. Для изготовления проволочных резисторов используются сплавы никеля с хромом (Х15Н60, Х20Н80 и др.); медно-марганцевые и медно-никелевые сплавы (манганин и константан); палладиево-вольфрамовый сплав (80 % палладия, 20 % вольфрама); серебряно-палладиевый сплав (80 % серебра, 20 % палладия) и др. Более подробно проволочные резисторы описаны в учебной литературе /3/.
Непроволочные резисторы
К непроволочным резисторам постоянного сопротивления относятся углеродистые, металлопленочные, металлодиэлектрические, металлоокисные, полупроводниковые и пленочные композиционные. Рассмотрим некоторые особенности непроволочных резисторов различных типов.
Углеродистые резисторы.
Резистивный элемент таких резисторов представляет собой тонкую пленку пиролитического углерода (толщиной в десятые доли микрометра), полученного путем разложения углеводородов при высокой температуре в вакууме или в среде инертного газа, и осажденную на изоляционное основание. В качестве оснований углеродистых резисторов используются керамические стержни или трубки.
Углеродистые резисторы отличаются повышенной стабильностью параметров, низким уровнем шумов, небольшим отрицательным температурным коэффициентом, малой зависимостью сопротивления от частоты электрического поля и приложенного напряжения. Углеродистые резисторы предназначены для работы в импульсных схемах. Полупрецизионные резисторы работают в том же диапазоне температур, что и углеродистые резисторы БЛП. Высокочастотные углеродистые резисторы изготовляют в виде трубок, стержней, дисков, пластинок и т.п. Резисторы УНУ (углеродистые незащищенные ультравысокочастотные) рассчитаны на работу при температурах 210 – 400 К.
Резистивный элемент металлопленочных резисторов
представляет собой очень тонкую (десятые доли микрометра) токопроводящую пленку, осажденную на изоляционное основание, в качестве которого используют керамику, стекло, слоистые пластики, ситаллы и другие материалы.
Наиболее распространенные постоянные металлопленочные резисторы – резисторы типа МЛТ – имеют резистивный слой из металлосилициевых сплавов, состоящих из нескольких компонентов. Эти резисторы имеют примерно в 2 – 3 раза меньшие размеры, чем углеродистые резисторы типа ВС (в обычном исполнении), имеющие такую же номинальную мощность, обладают большей тепло- и влагостойкостью, более стабильны. Недостатком металлопленочных резисторов типа МЛТ является их низкая надежность, особенно при импульсной нагрузке, в результате перегрева в местах микронеоднородностей.
Промышленность выпускает ряд металлопленочных резисторов: МЛТ – металлопленочные лакированные теплостойкие, ОМЛТ – особые (с повышенной надежностью) металлопленочные лакированные теплостойкие, МТ – металлопленочные теплостойкие с повышенной механической прочностью, МУН – металлопленочные ультравысокочастотные незащищенные и др.
Металлодиэлектрические резисторы –
это резисторы по типу контактолов или керметов различного состава.
Металлоокисные резисторы
. В качестве электропроводящего слоя в них используется окись металла, чаще всего двуокись олова, нанесенная на поверхность керамического стержня. Металлоокисные резисторы отличаются большим постоянством параметров при воздействии переменных факторов внешней среды, по сравнению с металлопленочными.
Полупроводниковые резисторы
. Освоение промышленностью монокристаллических полупроводн
Маркировка советских резисторов
Первым делом давайте разберемся с советскими резисторами.
Хоть ты что делай, а от советской электроники не убежишь. Поэтому, немного теории вам не повредит.
Первым взглядом мы должны оценить, какую максимальную мощность может рассеивать резистор. Сверху вниз, внизу на фото, резисторы по мощностям: 2 Ватта, 1 Ватт, 0.5 Ватт, 0.25 Ватт, 0.125 Ватт. На резисторах мощностью 1 и 2 Ватта пишут МЛТ-1 и МЛТ-2 соответственно.
МЛТ – это разновидность самых распространенных советских резисторов, от сокращенных названий Металлопленочный, Лакированный, Теплоустойчивый. У других же резисторов мощность можно прикинуть по габаритам. Чем больше резистор по габаритам, тем больше мощности он может рассеять в окружающее пространство.
Единицы измерения в МЛТэшках – Омы – обозначают как R или E. Килоомы – буковкой “К”, Мегаомы буковкой “М”. Здесь все просто. Например, 33Е (33 Ома); 33R (33 Ома); 47К (47 кОм); 510К (510 кОм); 1.0М (1 МОм). Есть также фишка такая, что буквы могут опережать цифры, например, K47 означает, что сопротивление равно 470 Ом, M56 – 560 Килоом. А иногда, чтобы не заморачиваться с запятыми, тупо толкают туда буковку, например. 4K3 = 4.3 Килоом, 1М2 – 1.2 Мегаома.
Давайте рассмотрим нашего героя. Смотрим сразу на обозначение. 1К0 или словами ” один ка ноль”. Значит, его сопротивление должно быть 1,0 Килоом.
Обозначение резисторов на схеме.
Давайте рассмотрим обозначение резисторов на схемах. Существуют два возможных варианта:
Кроме того, используются немного измененные символы, которые характеризуют резисторы на схеме по величине номинальной мощности рассеивания. Тут возникает вполне закономерный вопрос – а что это за параметр такой – номинальная мощность рассеивания? При протекании тока через резистор в нем будет выделяться мощность, что приведет к нагреву резистора. И если мощность будет превышать допустимую величину, то резистор будет перегреваться и просто сгорит. Таким образом, номинальная рассеиваемая мощность – это величина мощности, которая может рассеиваться резистором без превышения предельно допустимой температуры. То есть если мощность в цепи будет меньше или равна номинальной, то с резистором все будет в порядке! Итак, вернемся к обозначению резисторов:
Вот так обозначаются наиболее часто встречающиеся на схемах резисторы в зависимости от их номинальной рассеиваемой мощности. Тут даже особо нечего дополнительно комментировать
Сопротивление резистора на схемах указывается рядом с условным обозначением, причем единицу измерения обычно опускают. Если увидите на схеме рядом с резистором число 68, то не сомневайтесь ни секунды – сопротивление резистора равно 68 Ом. Если же величина сопротивления составляет, к примеру, 1500 Ом (1,5 КОм), то на схеме будет обозначение “1.5 К”:
С этим все просто… Несколько сложнее ситуация обстоит с цветовой маркировкой резисторов. Сейчас мы разберемся и с этим!
Резисторы
Начнём, конечно, с самой часто используемой детали — резистора. И начнём именно с советских резисторов. Почти на всех таких резисторах есть буквенная маркировка. Для начала изучим буквы, которые используются на данной детали:
- Буква «Е», «R» — означает Омы
- Буква «К» — означает Килоом
- Буква «М» — означает Мегаом
И сама загвоздка заключается в расположении буквы между, перед или после цифры. Вообще ничего сложного нет. Если буква стоит между цифрами, например:
1К5 – это означает 1,5Килоома. Просто в Советском Союзе чтобы не возиться с запятой, вставили туда букву номинала. Если же написано 1R5 или 1Е5 — это значит что сопротивление 1,5 Ома или 1М5 — это 1,5 Мегаом. Если буква стоит перед цифрами, значит вместо буквы мы подставляем «0» и продолжаем строчку из цифр, которые стоят после буквы.
И если буква стоит после цифр, значит ничего не меняется — так и вычисляем что написано на резисторе, например:
- 100к = 100 килоом
- 1М = 1 Мегаом
- 100R или 100Е = 100 Ом
Можно определять номиналы вот по такой таблице:
Есть ещё и цветовая маркировка резисторов, самая основная, но при этом используют чаще всего онлайн калькуляторы или можно просто его .
Ещё на схемах где есть резисторы, на графических обозначениях резистора пишутся «палки». Эти «палки» обозначают мощность по такой таблице:
А мощность у резисторов определяется по размерам и надписям на них. На советских мощностью 1-3 Ватта писали мощность, а на современных уже не пишут. Но тут мощность определяют уже опытом или по справочникам.
Полезное: Схема и распиновка блоков предохранителей автомобилей ВАЗ
Резистор
Итак, начнем с основного определения резистора. Резистор – это, в первую очередь, пассивный элемент электрической цепи, который имеет определенное значение сопротивления (оно может быть постоянным и переменным). Предназначен этот элемент для линейного преобразования силы тока в напряжение и наоборот. Ведь как мы помним из закона Ома, напряжение и сила тока связаны друг с другом как раз через величину сопротивления:
I = frac{U}{R}
Резисторы являются одними из самых широко используемых компонентов. Редко можно встретить схему, в которой бы не было ни одного резистора Основным параметром резистора, как уже понятно из определения, является его электрическое сопротивление, измеряемое в Омах (Ом).
Современные резисторы
Обычно при появлении в разговоре темы о современных резисторах у собеседников начинает портиться настроение. А дело всё в том, что на них нет привычной всем буквенной или числовой маркировки. Определить их характеристики можно при наличии таблицы, но тратить при этом придется невероятно огромное количество времени, т.к. все параметры зашифрованы в различных цветах и расположениях полосок на конденсаторе.
Современный резистор с цветными полосками
Для определения характеристик этого элемента для начала необходимо его развернуть так, чтобы золотистая либо серебристая полоса оказалась по правую руку. При отсутствии таковой нужно посмотреть, к какой стороне ближе находятся несколько полос и развернуть, чтобы они оказались по левую руку.
Далее, определяется цвет двух первых полос, при этом каждый из них имеет своё цифровое обозначение. Полоска может быть:
- Чёрная – 0;
- Коричневая -1;
- Красная – 2;
- Оранжевая – 3;
- Жёлтая – 4;
- Зелёная – 5;
- Синяя – 6;
- Фиолетовая – 7;
- Серая – 8;
- Белая — 9 .
Ещё одна полоса покажет число нулей, необходимое к добавлению к цифрам, получившимся из первых двух. Итак, если полоса:
- Чёрная – нет нулей;
- Коричневая – 0 (1);
- Красная – 00 (2);
- Оранжевая – 000 (3);
- Жёлтая – 0000 (4);
- Зелёная – 00000 (5);
- Синяя – 000000 (6);
- Фиолетовая – 0000000 (7);
- Серая – 00000000 (8);
- Белая – 000000000 (9).
При условии, что полосок на резисторе не 3, а 4 (не считая серебристой или золотистой), то первые три – цифры, а 4-я – количество нулей.
Обычно на элементе 3 или 4 полосы, но бывает и 5-6. Начинать следует с более широкой, но иногда производитель не отмечает её. Находиться она будет ближе к выводу.
Но вообще, для того, чтобы определить технические характеристики резистора, проще обратиться к онлайн-калькулятору, который всегда можно найти в сети интернет. У многих радиолюбителей такие программы уже установлены в компьютерах. Останется лишь отметить нужные цвета и калькулятор определит все параметры.
SMD резисторы
Обозначение номинала буквами и цифрами
На сопротивлениях советского производства применяется буквенно-цифровая маркировка резисторов и обозначение цветовыми полосами (кольцами). Примером можно рассмотреть резисторы типа МЛТ, на них величина сопротивления указана цифро-буквенным способом. Резисторы до сотни Ом содержат в своей маркировке букву «R», или «Е», или «Ω». Тысячи Ом маркируются буквой «К», миллионы букву М, т.е. по буквам определяют порядок величины. При этом целые единицы от дробных отделяются этими же буквами. Давайте рассмотрим несколько примеров.
На фото сверху вниз:
- 2К4 = 2,4 кОм или 2400 Ом;
- 270R = 270 Ом;
- К27 = 0,27 кОм или 270 Ом.
Маркировка третьего непонятна, возможно он развернут не той стороной. Кроме этого на резисторах от 1 Вт может присутствовать маркировка по мощности. Маркировка довольно удобна и наглядна. Она может незначительно отличаться в зависимости от типа резисторов и года их производства. Также может присутствовать дополнительная буква, которая указывает класс точности.
Импортные сопротивления, в том числе китайские, тоже могут маркироваться буквами. Яркий пример – это керамические резисторы.
В первой части обозначения указано 5W – это мощность резистора равная 5 Вт. 100R – значит, что его сопротивление в 100 Ом. Буква J говорит о допуске отклонений от номинального значения равном 5% в обе стороны. Полная таблица допусков изображена ниже. Класс точности или допустимое отклонение от номинала не всегда существенно влияет на работу схемы, хотя это зависит от их назначения.
SMD – резисторы
Об этих компонентах можно говорить бесконечно. Самое интересное, что непонятно что человек видит перед собой – это несколько транзисторов, резисторов или ещё чего то. Но немного разобравшись в маркировках всё же можно понять и прочитать их характеристики.
Сложность в том, что элементы малого типоразмера (к примеру, 0402) вообще никак не обозначаются, т.к. практически невозможно нанести на них что либо. Smd компоненты, допуск которых составляет 10 % немного крупнее и обозначаются 3-мя числами, 2 начальных – это номинал, а 3-я – степень 10-ти.
К примеру, на резисторе проставлены цифры 332. Значит, сопротивление этого компонента будет равным 33х10 во второй степени Ом = 3300 Ом = 3.3 кОм.
Если допуск резистора от 1%, то маркируется он уже 4-хзначным числом, но при прочтении изменений никаких, так же последняя цифра обозначает степень 10-ти, ну а первые три – номинал.
Иногда можно встретить такую кодировку резисторов, как 000. Такие элементы имеют незначительное, почти нулевое сопротивление и используются в печатных платах в качестве обычных перемычек. Ведь аккуратнее смотрится такой смд компонент, чем кусок проводка.