Rezistori ir vieni no visplašāk izmantotajiem elementiem elektronikā. Šis nosaukums jau sen ir izgājis no šaurajiem radioamatieru terminoloģijas rāmjiem. Un ikvienam, kurš kaut nedaudz interesējas par elektroniku, šim terminam nevajadzētu radīt pārpratumus.
Saturs
Kas ir rezistors
Vienkāršākā definīcija ir šāda: rezistors ir elektriskās ķēdes elements, kas pretojas caur to plūstošajai strāvai. Elementa nosaukums cēlies no latīņu vārda "resisto" - "es pretojos", radioamatieri bieži šo daļu sauc tā - pretestība.
Apsveriet, kas ir rezistori, kam tie ir paredzēti. Atbildes uz šiem jautājumiem nozīmē elektrotehnikas pamatjēdzienu fizisko nozīmi.
Lai izskaidrotu rezistora darbības principu, varat izmantot analoģiju ar ūdens caurulēm.Ja kaut kādā veidā tiek traucēta ūdens plūsma caurulē (piemēram, samazinot tās diametru), iekšējais spiediens palielināsies. Noņemot barjeru, mēs samazinām spiedienu. Elektrotehnikā šis spiediens atbilst spriegumam - apgrūtinot elektriskās strāvas plūsmu, mēs paaugstinām spriegumu ķēdē, samazinot pretestību, un pazeminām spriegumu.
Mainot caurules diametru, var mainīt ūdens plūsmas ātrumu, elektriskajās ķēdēs, mainot pretestību, var regulēt strāvas stiprumu. Pretestības vērtība ir apgriezti proporcionāla elementa vadītspējai.
Pretestības elementu īpašības var izmantot šādiem mērķiem:
- strāvas pārveidošana par spriegumu un otrādi;
- plūstošās strāvas ierobežošana, lai iegūtu tās norādīto vērtību;
- sprieguma dalītāju izveide (piemēram, mērinstrumentos);
- citu īpašu problēmu risināšana (piemēram, radiotraucējumu samazināšana).
Lai izskaidrotu, kas ir rezistors un kāpēc tas ir nepieciešams, varat izmantot šādu piemēru. Pazīstamās gaismas diodes spīdums notiek pie zemas strāvas stipruma, bet tā paša pretestība ir tik maza, ka, ja gaismas diode tiek ievietota tieši ķēdē, tad pat pie 5 V sprieguma caur to plūstošā strāva pārsniegs pieļaujamos parametrus. daļas. No šādas slodzes gaismas diode nekavējoties neizdosies. Tāpēc ķēdē ir iekļauts rezistors, kura mērķis šajā gadījumā ir ierobežot strāvu līdz noteiktai vērtībai.
Visi pretestības elementi ir elektrisko ķēžu pasīvie komponenti, atšķirībā no aktīvajiem, tie sistēmai enerģiju nedod, bet tikai patērē.
Noskaidrojot, kas ir rezistori, ir jāņem vērā to veidi, apzīmējums un marķējums.
Rezistoru veidi
Rezistoru veidus var iedalīt šādās kategorijās:
- Neregulēts (pastāvīgs) - stieple, kompozīts, plēve, ogleklis utt.
- Regulējams (mainīgie un trimmeri). Trimmera rezistori ir paredzēti elektrisko ķēžu noregulēšanai. Signāla līmeņu regulēšanai tiek izmantoti elementi ar mainīgu pretestību (potenciometri).
Atsevišķu grupu pārstāv pusvadītāju rezistīvie elementi (termistori, fotorezistori, varistori utt.)
Rezistoru īpašības nosaka to mērķis un tiek iestatītas ražošanas laikā. Starp galvenajiem parametriem:
- Nominālā pretestība. Šī ir elementa galvenā īpašība, ko mēra omos (Ohm, kOhm, MΩ).
- Pieļaujamā novirze procentos no norādītās nominālās pretestības. Nozīmē iespējamo indikatora izplatību, ko nosaka ražošanas tehnoloģija.
- Jaudas izkliede ir maksimālā jauda, ko rezistors var izkliedēt ilgstošas slodzes gadījumā.
- Temperatūras pretestības koeficients ir vērtība, kas parāda rezistora pretestības relatīvās izmaiņas ar temperatūras izmaiņām 1 ° C.
- Ierobežot darba spriegumu (elektrisko stiprumu). Tas ir maksimālais spriegums, pie kura daļa saglabā deklarētos parametrus.
- Trokšņa raksturlielums - izkropļojumu pakāpe, ko rezistors ievada signālā.
- Mitrumizturība un karstumizturība - maksimālās mitruma un temperatūras vērtības, kuru pārsniegšana var izraisīt detaļas bojājumus.
- Sprieguma koeficients. Vērtība, kas ņem vērā pretestības atkarību no pielietotā sprieguma.
Rezistoru izmantošana mikroviļņu apgabalā piešķir nozīmi papildu raksturlielumiem: parazītiskajai kapacitātei un induktivitātei.
Pusvadītāju rezistori
Tās ir pusvadītāju ierīces ar diviem vadiem, kurām ir elektriskās pretestības atkarība no apkārtējās vides parametriem - temperatūras, apgaismojuma, sprieguma u.c. Šādu detaļu ražošanai tiek izmantoti ar piemaisījumiem leģēti pusvadītāju materiāli, kuru veids nosaka vadītspējas atkarība no ārējām ietekmēm.
Ir šādi pusvadītāju pretestības elementu veidi:
- Līnijas rezistors. Izgatavots no viegli leģēta materiāla, šim elementam ir zema pretestības atkarība no ārējām ietekmēm plašā spriegumu un strāvu diapazonā, to visbiežāk izmanto integrālo shēmu ražošanā.
- Varistors ir elements, kura pretestība ir atkarīga no elektriskā lauka stipruma. Šī varistora īpašība nosaka tā pielietojuma jomu: ierīču elektrisko parametru stabilizēšanai un regulēšanai, aizsardzībai pret pārspriegumu un citiem mērķiem.
- Termistors. Šāda veida nelineārajiem pretestības elementiem ir iespēja mainīt savu pretestību atkarībā no temperatūras. Ir divu veidu termistori: termistori, kura pretestība samazinās līdz ar temperatūru, un termistori, kura pretestība palielinās līdz ar temperatūru. Termistori tiek izmantoti, ja ir svarīga pastāvīga temperatūras procesa kontrole.
- Fotorezistors. Šīs ierīces pretestība mainās gaismas plūsmas ietekmē un nav atkarīga no pielietotā sprieguma.Ražošanā tiek izmantots svins un kadmijs, vairākās valstīs tas bija iemesls atteikumam izmantot šīs daļas vides apsvērumu dēļ. Mūsdienās fotorezistori ir mazāk pieprasīti nekā fotodiodes un fototranzistori, ko izmanto līdzīgos mezglos.
- Deformācijas mērītājs. Šis elements ir veidots tā, lai tas varētu mainīt savu pretestību atkarībā no ārējās mehāniskās iedarbības (deformācijas). To izmanto vienībās, kas pārvērš mehānisko darbību elektriskos signālos.
Tādiem pusvadītāju elementiem kā lineārie rezistori un varistori ir raksturīga vāja atkarības pakāpe no ārējiem faktoriem. Tenzometriem, termistoriem un fotorezistoriem raksturlielumu atkarība no trieciena ir spēcīga.
Pusvadītāju rezistori diagrammā ir apzīmēti ar intuitīviem simboliem.
Rezistors ķēdē
Krievu shēmās elementus ar nemainīgu pretestību parasti apzīmē kā baltu taisnstūri, dažreiz ar burtu R virs tā. Ārvalstu shēmās jūs varat atrast rezistora apzīmējumu “zigzaga” ikonas formā ar līdzīgu burtu R augšpusē. Ja kāds detaļas parametrs ir svarīgs ierīces darbībai, ir ierasts to norādīt diagrammā.
Jaudu var norādīt ar svītrām uz taisnstūra:
- 2 W - 2 vertikālas līnijas;
- 1 W - 1 vertikāla līnija;
- 0,5 W - 1 gareniskā līnija;
- 0,25 W - viena slīpa līnija;
- 0,125 W - divas slīpas līnijas.
Diagrammā jaudu ir atļauts norādīt ar romiešu cipariem.
Mainīgo rezistoru apzīmējums izceļas ar papildu līnijas klātbūtni ar bultiņu virs taisnstūra, kas simbolizē regulēšanas iespēju, cipari var norādīt tapas numerāciju.
Pusvadītāju rezistori ir apzīmēti ar to pašu balto taisnstūri, bet pārsvītroti ar slīpu līniju (izņemot fotorezistorus) ar burtu, kas norāda vadības darbības veidu (U - varistoram, P - deformācijas mērinstrumentam, t - termistoram ). Fotorezistoru norāda taisnstūris aplī, uz kuru vērstas divas bultiņas, kas simbolizē gaismu.
Rezistora parametri nav atkarīgi no plūstošās strāvas frekvences, kas nozīmē, ka šis elements darbojas vienādi līdzstrāvas un maiņstrāvas ķēdēs (gan zemās, gan augstās frekvencēs). Izņēmums ir stiepļu rezistori, kas pēc savas būtības ir induktīvi un var zaudēt enerģiju augstās un mikroviļņu frekvences starojuma dēļ.
Atkarībā no prasībām attiecībā uz elektriskās ķēdes īpašībām, rezistorus var savienot paralēli un virknē. Formulas kopējās pretestības aprēķināšanai dažādiem ķēdes savienojumiem ievērojami atšķiras. Savienojot virknē, kopējā pretestība ir vienāda ar vienkāršu ķēdē iekļauto elementu vērtību summu: R \u003d R1 + R2 + ... + Rn.
Savienojot paralēli, lai aprēķinātu kopējo pretestību, ir jāpievieno elementu vērtību apgrieztās vērtības. Tā rezultātā tiks iegūta vērtība, kas ir arī pretēja galīgajai vērtībai: 1/R = 1/R1+ 1/R2 + ... 1/Rn.
Paralēli savienoto rezistoru kopējā pretestība būs mazāka par mazāko no tiem.
Denominācijas
Pretestības elementiem ir standarta pretestības vērtības, ko sauc par "nominālo rezistoru diapazonu". Šīs sērijas izveides pieeja ir balstīta uz šādu apsvērumu: solim starp vērtībām ir jāietver pieļaujamā novirze (kļūda). Piemērs - ja elementa vērtība ir 100 omi un pielaide ir 10%, tad nākamā vērtība sērijā būs 120 omi.Šāds solis ļauj izvairīties no nevajadzīgām vērtībām, jo blakus esošās nominālvērtības kopā ar kļūdu izplatību praktiski aptver visu vērtību diapazonu starp tām.
Izgatavotie rezistori tiek apvienoti sērijās, kas atšķiras ar pielaidēm. Katrai sērijai ir sava nominālā sērija.
Atšķirības starp sērijām:
- E 6 - pielaide 20%;
- E 12 - pielaide 10%;
- E 24 - pielaide 5% (dažreiz 2%);
- E 48 - pielaide 2%;
- E 96 - pielaide 1%;
- E 192 - 0,5% pielaide (dažreiz 0,25%, 0,1% un zemāka).
Visplašāk izmantotā E 24 sērija ietver 24 pretestības vērtības.
Marķēšana
Pretestības elementa izmērs ir tieši saistīts ar tā izkliedes jaudu, jo lielāks tas ir, jo lielāki ir detaļas izmēri. Ja diagrammās ir viegli norādīt jebkuru skaitlisku vērtību, tad produktu marķēšana var būt sarežģīta. Miniaturizācijas tendence elektronikas ražošanā rada nepieciešamību pēc mazākiem un mazākiem komponentiem, kas sarežģī gan informācijas rakstīšanu uz iepakojuma, gan lasīšanu.
Lai atvieglotu rezistoru identificēšanu Krievijas rūpniecībā, tiek izmantots burtciparu marķējums. Pretestība tiek norādīta šādi: cipari norāda nominālvērtību, un burts ir novietots vai nu aiz cipariem (decimālvērtību gadījumā), vai arī pirms tiem (simtiem). Ja vērtība ir mazāka par 999 omi, tad cipars tiek lietots bez burta (vai burti R vai E var stāvēt). Ja vērtība ir norādīta kOhm, tad aiz skaitļa tiek likts burts K, burts M atbilst vērtībai MΩ.
Amerikāņu rezistoru vērtējumi ir norādīti ar trīs cipariem. Pirmie divi no tiem pieņem nominālvērtību, trešais - vērtībai pievienoto nulles (desmitiem) skaitu.
Robotizētā elektronisko komponentu ražošanā izmantotie simboli bieži nonāk tās daļas pusē, kas ir vērsta pret tāfeli, kas padara neiespējamu informācijas nolasīšanu.
Krāsu kodēšana
Lai informācija par detaļas parametriem būtu nolasāma no jebkuras puses, tiek izmantots krāsu marķējums, bet krāsa tiek uzklāta gredzenveida svītrās. Katrai krāsai ir sava skaitliskā vērtība. Svītras uz detaļām ir novietotas tuvāk vienam no secinājumiem un tiek nolasītas no kreisās puses uz labo no tā. Ja detaļas mazā izmēra dēļ nav iespējams novirzīt krāsu marķējumu uz vienu secinājumu, tad pirmā sloksne tiek izgatavota 2 reizes platāka nekā pārējā.
Elementi ar pieļaujamo kļūdu 20% ir apzīmēti ar trim rindiņām, 5-10% kļūdai tiek izmantotas 4 rindas. Precīzākie rezistori ir norādīti, izmantojot 5-6 līnijas, no kurām pirmās 2 atbilst daļas nominālam. Ja ir 4 joslas, tad trešā norāda decimāldaļu reizinātāju pirmajām divām joslām, ceturtā rinda nozīmē precizitāti. Ja ir 5 joslas, tad trešā no tām ir trešā nominālvērtība, ceturtā ir rādītāja pakāpe (nuļļu skaits), un piektā ir precizitāte. Sestā rinda nozīmē pretestības temperatūras koeficientu (TCR).
Četru svītru marķējuma gadījumā zelta vai sudraba svītras vienmēr ir pēdējās.
Visas zīmes izskatās sarežģītas, taču spēja ātri nolasīt marķējumu nāk ar pieredzi.
Līdzīgi raksti:
