Резистор — это электронное устройство. Оно относится к пассивным элементам электрической цепи, главным показателем которого считается активное сопротивление электрическому току во время работы. В переводе с латинского обозначает «сопротивляюсь».
Резистор — это электронное устройство. Оно относится к пассивным элементам электрической цепи, главным показателем которого считается активное сопротивление электрическому току во время работы. В переводе с латинского обозначает «сопротивляюсь».
Следует обратить внимание на три показателя данного компонента: номинальное сопротивление, класс точности и максимальная рассеиваемая мощность. В этой статье, будет детально рассмотрен вопрос — резистор что это, для чего создан и какие есть виды.
Внешний вид резистора
Все виды резистора — устройства очень простые: сердечник, к которому присоединены клеммы. Он препятствует прохождению тока, поэтому незаменим в любой электрической сети. Его применение в схемах различного типа связано напрямую с его емкостью, индуктивностью, температурой, поэтому в итоге его можно назвать достаточно сложным и многоцелевым компонентом.
Из чего состоит
Резистор — это устройство, которое имеет цилиндрическую форму и небольшие размеры. К его торцам прикреплены металлические ножки. В основном они изготовлены из проволоки, но встречаются образцы, где ножки сделаны из металлической ленты.
Есть и образцы других типов. Также конструкция резистора может быть изготовлена в виде параллелепипеда, есть керамические устройства, прямоугольные — для SMD технологий, позволяющие проводить установку на поверхности платы.
Виды резисторов
Все виды резистора имеют ряд отличительных характеристик, помимо сопротивления. Для их изготовления применяют различные материалы. Количество контактов у них также разное.
Никакая электронная аппаратура не может обойтись без указанных компонентов. Но в некоторых образцах они используются в качестве дискретных элементов, в других же — это составляющие интегральных микросхем. Резистор, характеристики которого различны, подбирается под конкретные задачи.
Рассмотрим основные разновидности указанных электронных образцов.
Имея разное назначение, резисторы делят на:
- общего назначения;
- специального назначения.
По типу смены сопротивления в цепи тока:
- постоянные;
- переменные подстроечные;
- переменные регулировочные.
По характеру защиты от действия влаги:
- незащищенные;
- компаундированные;
- впрессованные в пластмассу;
- герметизированные;
- лакированные;
- вакуумные.
По способу сборки:
- для печатной сборки;
- для навесной:
- для микросхем;
- для микромодулей.
По вольт-амперным показателям:
- линейные;
- нелинейные.
По типу проводки:
- проволочные;
- ленточные.
По исходному материалу:
- углеродистые;
- металлопленочные;
- металлоокисные;
- композиционные;
- проволочные;
- интегральные.
По используемому материалу, из которого изготовлены
В производстве резисторов могут использовать проволоку, металлическую фольгу и неметаллические исходники. В первых, преимущественно в качестве сырья для производства проволоки берут нихром, никелин, константан. Для непроволочных образцов применяют пленки, у которых максимальные показатели сопротивления. В фольговых образцах резисторов применяется специальная фольга с необходимыми для резистора показателями. В толстопленочных образцах привлекают такие вещества как рутенит свинца, висмут, диоксид рутения.
Непроволочные модели бывают тонкослойными и композиционными. Тонкослойные получили такое название благодаря толщине: она составляет всего несколько нанометров. Композиционные намного толще — до десятых миллиметра.
Среди тонкослойных выделяют такие группы:
- металлоокисные;
- металлизированные;
- углеродистые;
- бороуглеродистые;
- металлодиэлектрические.
Среди композиционных выделяют следующие типы резисторов:
- пленочные;
- объемные.
Последние могут быть с органическим и неорганическим диэлектриком. Следует иметь в виду, что оба конца резистора идентичны в плане полярности.
По предназначению сопротивления
Резистивное сопротивление у компонентов постоянного и переменного характера имеет различные показатели. Постоянные образцы делятся на компоненты общего и специального назначения.
Полупроводники специального назначения делятся на группы:
- высоковольтные;
- высокочастотные;
- высокомегаомные;
- прецизионные.
Все эти компоненты имеют высокую стабильность, этим объясняется их задействование в приборах измерительного характера.
Переменные резисторы относятся к подстроечным или регулировочным образцам.
По числу контактов
Резисторы характеризуются контактами от одного до нескольких, этим и объясняется их основное назначение. Контакты тоже разнятся: SMD-резисторы оснащены соединительной площадкой, проволочные — спиралью из особого материала, металлопленочные — специальной пленкой, квантовые — контактами точечного воздействия, переменные — мобильными.
Основные характеристики электронных компонентов
К основным параметрам относят:
- сопротивление номинального характера;
- предельная рассеиваемая мощность;
- коэффициент сопротивления (температурный);
- технологический разброс (отличие/изменение от номинального показателя);
- граничное рабочее напряжение;
- предельный показатель температуры;
- термоустойчивость;
- влагостойкость;
- коэффициент напряжения (связан с приложенным напряжением).
Сферы применения резисторов
Изделия применяется в электронике и радиоэлектронике. Позволяют ограничить электрический ток в электроцепи. Если резистор в электрической цепи подобран правильно, то достичь нужного показателя довольно легко. Если напряжение стабильное, то чем выше напряжение, тем ниже сила тока на выходе.
Таким образом, резисторы имеют цель преобразовать напряжение в электрический ток, а ток — в напряжение. В устройствах, предназначенных для измерения разных величин, резисторы делят напряжение, а также снижают или устраняют помехи радиохарактера.
Отображение в схемах
Если рассмотреть схемы электроцепей, то в российских и европейских вариантах будут похожие изображения — прямоугольник 4х10 миллиметров. А для обозначения показателей сопротивления используется отдельные знаки.
Принцип работы резистора
Что такое резистор, уже было рассмотрено выше. А как они функционируют?
Их работу полностью регулирует закон Ома. То есть, напряжение напрямую связано с величиной тока и показателями напряжения. Использование различных деталей дают возможность изменить указанные показатели до необходимой величины. Причина этого в том, что ток, двигаясь по цепи и попадая в резистор, снижает свою активность и продвигается медленнее далее по электрической цепи. Это и есть их принцип.
Резистор в цепи может быть подсоединен несколькими способами. Используется параллельное и последовательное подключение. Но зачастую их компонуют вместе и получают смешанный способ соединения.
Маркировка: обозначение
Для подавляющего большинства элементной базы на радиозаводах прибегают к специальной маркировке с определенной расцветкой, но иногда берут и цифровые и буквенные обозначения. К примеру, у SMD резистивных элементов исключительно буквенная.
Цветовые маркировки представляют собой 4…6 полосок разных цветов, которую несут определенные сведения. Первые 2 цифры являются обозначением номинального сопротивления, а 3-е, на которое множатся первые 2, в итоге демонстрируют общую величину сопротивления. 4-я свидетельствует о классе точности резистора. Если полосок больше, то изменяется исключительно 1-й показатель на одну цифру.
Типы соединения резисторов
При монтаже печатных плат используются следующие виды подключений резистивных элементов:
- смешанное;
- параллельное;
- последовательное.
Последовательное соединение
Для подключений последовательного типа контакт резистора необходимо припаивать с началом иного и дальше по цепочке. Таким образом, элементы будут соединены между собой в единую цепь и будут пропускать общий ток. Все подключенные устройства будут оказывать влияние на протекающий ток, и показывать суммарное резистивное сопротивление.
Параллельное соединение
При подключении параллельного типа элементы должны подходить к одной единой точке на одном из контактов в начале и в ином в конце. В такой ситуации через каждый резисторный элемент будет протекать свой ток, что обозначает снижение сопротивления.
Смешанное соединение
При смешанных соединениях происходит объединение обоих ранее описанных вариантов, а расчеты общего сопротивления осуществляют, разбивая электросхемы на элементарные составные части.
Шумы и способы их уменьшения
Индивидуальные шумы у резисторов имеют в своем составе шумы: тепловые и токовые. Теплового характера шумы провоцируются движениями электронов в токопроводящих слоях, повышаются при повышениях температуры у детали и общей наружной температуры. При прохождении тока будут сгенерированы шумы токового характера. Такие шумы, у которых уровень выше, чем у тепловых, как правило, ярко выражены в непроволочных резистивных элементах.
Варианты устранения шумов:
- Использование в электрических схемах резистивных элементов, у которых шумовая составляющая мала, за счет использования специальных технологий производственного цикла.
- Резистивные элементы переменного типа имеют шумы выше, чем постоянного. Следовательно, в схемах пытаются максимально применять резисторы с переменными сопротивлениями с минимальными номиналами или избегать их использование совсем.
- Использование резистивных элементов с большими мощностями, чем нужно согласно, предварительных расчетов.
- Принудительные системы охлаждения резисторов за счет монтажа специальных вентиляторов.
Номиналы
У резистивных элементов четко прописаны их номинальные значения, которые обычно фиксируются с показателями порядка 1…10. При их использовании следует учитывать допустимые отклонения, именно потому компании-производители делают модели с заданным «шагом». Такие изменения при 10,0% отклонениях обычно составляют: 100,0, 120,0, 150,0, 180,0, 220,0 и т.д. Полупроводниковые элементы имеют свои отличия по своим параметрам характеру сборки и т.д.
Что такое мощность
Под номинальной мощностью резистивного элемента понимают максимум энергии, которую сможет рассеивать при рабочей нагрузке без рисков перегрева. Номинальную мощность резисторов определяют для заданного уровня температур в окружающей среде на улице. Важно знать, что обычно объем энергии, которую резистивный элемент сможет рассеивать без повреждений, имеет прямую зависимость от конкретных условий применения и, соответственно, не будет на уровне номинальной мощности.
Как проверить соединение
Визуальные осмотры. Все типы резисторов требуют контроля. Любые ремонтные процедуры начинают с внешних осмотров плат. Необходимо без использования измерительной техники осмотреть все узлы и механизмы электротехники. При выявлении пожелтений, почерневших частей и узлов со следами гари — обращать на это особое внимание.
При подобных осмотрах можно использовать увеличительные стекла или микроскопы. Поврежденные элементы могут свидетельствовать, как о локальных проблемах, так и о глобальных поломках, свидетельствующих, что функция резистора утрачена. При осмотре на наличие визуальных дефектов нелишним будет проверить наличие необычных или неприятных запахов (от кофе, горелой резины и т.д.).
Проверка исправности осуществляется при помощи специальных приборов. Для чего резистор исследуют тестером или «прозвонкой». Следует сказать, что при помощи «прозвонки» проверяются только резистивные элементы с сопротивлениями порядка 1…10 кОм, а элементы свыше 100,0 кОм лучше всего проверять тестером.
Специальные индикаторы звукового типа подобную проверку осуществляют лучше, чем светодиоды. Характер частоты писков дает возможность понять о работоспособности электроцепи, но, по мнению экспертов, лучше всего применять измерительную технику, такую как мультиметры и омметры.
«Авиэлси» — компания, профиль которой — профессиональные решения в автоматизации и электротехнике. Мы готовы выполнить любую схему грамотно. По всем вопросам по ремонту и обслуживанию обращайтесь к консультантам нашего сайта. Можно сделать заявку прямо сейчас, используя любую удобную форму обратной связи. Наши специалисты оперативно свяжутся с вами, чтобы уточнить все нюансы.