電阻器的詳細(xì)介紹與分類以及其應(yīng)用

電阻，英文名resistance,通?？s寫為R,它是導(dǎo)體的一種基本性質(zhì)，與導(dǎo)體的尺寸、材料、溫度有關(guān)。歐姆定律說，I=U/R,那么R=U/I,電阻的基本單位是歐姆，用希臘字母“Ω”表示，有這樣的定義：導(dǎo)體上加上一伏特電壓時，產(chǎn)生一安培電流所對應(yīng)的阻值。電阻的主要職能就是阻礙電流流過。事實上，“電阻”說的是一種性質(zhì)，而通常在電子產(chǎn)品中所指的電阻，是指電阻器這樣一種元件。師傅對徒弟說：“找一個100歐的電阻來！”,指的就是一個“電阻值”為100歐姆的電阻器，歐姆常簡稱為歐。表示電阻阻值的常用單位還有千歐（kΩ），兆歐（MΩ）。

電阻是最容易理解的元件、也是應(yīng)用最廣泛的電子元器件，大約占所有電子元器件的35%。

按照電阻的材料分類解釋：

1、碳膜電阻器碳膜電阻器是將通過真空髙溫?zé)岱纸獾慕Y(jié)晶碳沉積在柱形或管形的陶瓷骨架上制成的。用控制碳膜的厚度和刻槽來控制電阻值。碳膜電阻器的外形和結(jié)構(gòu)如圖2所示。

碳膜電阻器

碳膜電阻器有良好的穩(wěn)定性，負(fù)溫度系數(shù)小，高頻特性好，受電壓和頻率影響較小，噪聲電動較小，脈沖負(fù)荷穩(wěn)定，阻值范圍寬，制作工藝簡單，生產(chǎn)成本低，所以非常廣泛地應(yīng)用在各種電子產(chǎn)品中。金屬膜電阻器金屬膜電阻器是將金屬或合金材料用真空加熱蒸發(fā)在瓷基體上形成一層薄膜而制成的， 也有采用高溫分解、化學(xué)沉積和燒滲等方法制成的，外形和結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3金屬膜電阻器

金屬膜電阻器穩(wěn)定性和耐熱性能好，溫度系數(shù)小，工作頻率范圍大，噪聲電動勢很小，常在 高頻電路中使用。金屬氧化膜電阻器金屬氧化膜電阻器是用錫和銻等金屬鹽溶液（四氯化錫和三氧化銻)噴霧到約為550°C的加熱爐內(nèi)的熾熱陶瓷骨架表面上，沉積后而制成的。這種電阻器的導(dǎo)電膜層均勻，膜與骨架基體結(jié)合牢固，有些性能優(yōu)于金屬膜電阻器。 金屬氧化膜電阻器外形如圖4所示。普通金屬氧化膜電阻器的外形與金屬膜電阻器基本相同，其結(jié)構(gòu)多為圓柱形并為軸向式引出線。

圖4金屬氧化膜電阻器

金屬氧化膜電阻器比金屬膜電阻器抗氧化能力強(qiáng)，抗酸、抗鹽的能力強(qiáng)，耐熱性能好。 金屬氧化膜電阻器的缺點是由于材料的特性和膜層厚度的限制，阻值范圍小，其阻值范圍為1Ω~200 kΩ；額定功率為1/8~10 W；25 W~50 kW。合成碳膜電阻器合成碳膜電阻器是將炭黑、填料和有機(jī)粘合劑配成懸浮液，涂復(fù)在絕緣骨架上，經(jīng)加熱聚合而成。它的阻值范圍高，可以達(dá)到10~106 MΩ;額定功率為1/4~5 W；最高工作電壓為 35kV。其缺點是抗?jié)裥圆?，電壓穩(wěn)定性低，頻率特性不好，噪聲大。這種電阻器不適合用于通用電阻器。這種電阻器主要適用于高壓和高阻用電阻器，并常用玻璃殼封裝，制成真空兆歐電阻器，用于微電流測試。它的外形如圖5所示。

圖5合成碳膜電阻器

有機(jī)合成實心電阻器有機(jī)合成實心電阻器是將炭黑、石墨等導(dǎo)電物質(zhì)和填料與有機(jī)粘合劑混合成粉料，經(jīng)專用設(shè)備熱壓后裝入塑料殼內(nèi)制成的。實心電阻器的引線壓塑在電阻體內(nèi)，一種是無端帽的電阻器，另一種是有端帽并把端帽作為電極的電阻器。有機(jī)實心電阻器外形和結(jié)構(gòu)如圖6所示。

圖6 有機(jī)合成實心電阻器

這種電阻器機(jī)械強(qiáng)度高，可靠性好，具有較強(qiáng)的過負(fù)荷能力；體積小，價格低廉；固有噪聲大，分布參數(shù)較大，電壓和溫度穩(wěn)定性差，阻值范圍4.7Ω~22 MΩ；工作電壓為250~500 V； 額定功率為1/4~2 W。這種電阻器不適合用于要求較高的電器電路中。目前常見的有機(jī)合成實心電阻器有RS11型和RS型。RS型有機(jī)實心電阻器常用于汽車儀表(機(jī)油壓力表)上。玻璃釉電阻器玻璃釉電阻器是由金屬銀、銠、釕等金屬氧化物和玻璃釉粘合劑混合成漿料，涂復(fù)在陶瓷骨架體上，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成。目前多用氧化釕和玻璃釉粘合劑制成電阻器。金屬玻璃釉電阻器有普通型和精密型。玻璃釉電阻器的外形和結(jié)構(gòu)如圖7所示。

這種電阻器耐高溫，耐濕性好，穩(wěn)定性好，噪聲小，溫度系數(shù)小，阻值范圍大，阻值范圍為4.7Ω~200 MΩ；額定功率有1/8 W、l/4 W、l/2 W、1 w、2 W,大功率有 500 W；最高電壓為15 kV。線繞電阻器線繞電阻器是用髙比電阻材料康銅、錳銅或鎳鉻合金絲纏繞在陶瓷骨架上制作而成的電阻器。這種電阻器有的表面被覆一層玻璃釉，常稱作玻璃釉線繞電阻器；有的表面被覆一層保護(hù)有機(jī)漆或清漆，稱為涂漆線繞電阻器;還有的是由沒有保護(hù)的裸線繞制的，稱作裸式線繞電阻器。表面涂敷保護(hù)層的線繞電阻器，除了對電阻器起保護(hù)作用外，也有利于在工作環(huán)境條件變化時保持其阻值的穩(wěn)定性。線繞電阻器外形如圖8所示。

線繞電阻器的噪聲小，甚至無電流噪聲；溫度系數(shù)小，熱穩(wěn)定性好，耐高溫，工作溫度可達(dá)到315°C；功率大，能承受大功率負(fù)荷；阻值范圍為0.1Ω~5 MΩ；額定功率1/8~500 W。缺點是高頻性能差。

按照電阻的用途分類解釋：

(1)普通型。指能適應(yīng)一般技術(shù)要求的電阻，額定功率范圍為0.05、√2W，阻值為1 Q～22MQ，允許誤差±5070、±10%、±20020等。

(2)精密型。有較高精密度及穩(wěn)定性的電阻，功率一般不大于2W，標(biāo)稱值在O.OIQ～20MQ,之間，精度在±2020～±O.OOloZo之間分擋。

(3)高頻型。電阻自身電感量極小，常稱為無感電阻。用于高頻電路，阻值小于lkQ，功率范圍寬，最大可達(dá)lOOWo(4)高壓型。用于高壓裝置中的電阻，功率在0.5-15W之間，額定電壓可達(dá)35kV以上，標(biāo)稱陽值可達(dá)lGQo(5)高阻型。阻值在10MQ以上，最高可達(dá)l014Qo(6)電阻網(wǎng)絡(luò)（電阻排）o綜合掩膜、光刻、燒結(jié)等工藝技術(shù)，在一塊基片上制成多個參數(shù)、性能一致的電阻，連接成電阻網(wǎng)絡(luò)，也叫集成電阻。

(7)敏感電阻。各類敏感電阻，按其信息傳輸關(guān)系可分為緩變型和突變型兩種，廣泛應(yīng)用于檢測和自動化控制等技術(shù)領(lǐng)域。

1)壓敏電阻。主要有氧化鋅、碳化硅和氧化鋅壓敏電阻。

2)濕敏電阻。濕敏電阻由感濕層、電極、絕緣體組成。氯化鋰濕敏電阻隨濕度上升而電阻減小，缺點為測試范圍小、特性重復(fù)性不好、受溫度影響大。碳濕敏電阻缺點為低溫靈敏度低、阻值受溫度影響大，較少使用。氧化物濕敏電阻性能較優(yōu)越，可長期使用，受溫度影響?。柚蹬c濕度變化呈線性關(guān)系。

3)光敏電阻。光敏電阻大多是由半導(dǎo)體材料制成的，它利用半導(dǎo)體的光導(dǎo)電特性使電阻器的阻值隨入射光線的強(qiáng)弱發(fā)生變化。當(dāng)入射光線增強(qiáng)時，電阻值明顯減??；當(dāng)入射光線減弱時，阻值顯著增大占4)氣敏電阻。氣敏電阻利用某些半導(dǎo)體吸收某種氣體后發(fā)生氧化還原反應(yīng)制成，主要成分是金屬氧化物，主要品種有金屬氧化物氣敏電阻、復(fù)合氧化物氣敏電阻、陶瓷氣敏電阻等。

5)力敏電阻。力敏電阻是一種阻值隨壓力變化麗變化的電阻，可制成各種力矩計、半導(dǎo)體話筒、壓力傳感器等。主要品種有硅力敏電阻器、硒碲合金力敏電阻器，相對而言，合金力敏電阻器具有更高靈敏度。

6)熱敏電阻。熱敏電阻的電阻值會隨著本體溫度的變化呈現(xiàn)出階躍性的變化，具有半導(dǎo)體特性。熱敏電阻按照溫度系數(shù)的不同分為正溫度系數(shù)熱敏電阻（簡稱PTC熱敏電阻）和負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻（簡稱NTC熱敏電阻）o超過一定的溫度（居里溫度）時，PTC熱敏電阻的電阻值隨著溫度的升高呈階躍性增高。

一般情況下，有機(jī)高分子PTC熱敏電阻適用于過流保護(hù)，陶瓷PTC熱敏電阻可適用于各種用途。

NTC熱敏電阻的電阻值隨著溫度的升高呈階躍性減小o NTC熱敏電阻以錳、鈷、鎳和銅等金屬氧化物為主要材料，采用陶瓷工藝制造而成。溫度低時，這些氧化物材料的載流子數(shù)目少，所以其電阻值較高；隨著溫度的升高，載流子數(shù)目增加，所以電阻值降低。

7)熔斷電阻器。熔斷電阻器俗稱熔絲電阻器，是一種具有熔斷絲及電阻器作用的雙功能元件。在正常情況下具有普通電阻器的功能，一旦電路出現(xiàn)故障時，該電阻器因過負(fù)荷會在規(guī)定的時間內(nèi)熔斷開路，從而起到保護(hù)其他電路的作用。熔斷電阻器多為灰色，用色環(huán)或數(shù)字表示電阻值。熔斷電隉的熔斷時間一般為10So熔斷電阻器的常用型號有RF10、RF11、RRD0910.RRD0911等o RF10型表面涂有灰色不燃涂料，其電阻值用色環(huán)表示oRF11的阻值用字母表示，也有的只標(biāo)功率不標(biāo)阻值。

與傳統(tǒng)的熔斷器和其他保護(hù)裝置相比，熔斷電阻器具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、熔斷功率小、熔斷時間短等優(yōu)點，廣泛用于電子設(shè)備中。

8)磁敏電阻。磁敏電阻是利用磁電效應(yīng)能改變電阻器的電阻值的原理制成的，其阻值會隨穿過它的磁通量密度的變化而變化。它的顯著特點是，在弱磁場中阻值與磁場強(qiáng)度的關(guān)系呈平方關(guān)系，并有很高的靈敏度。