电阻器有哪些用途

电阻器的主要作用是限流与降压。

(1)限流

电阻器在电路中限制电流的经过，电阻值越大电流越小。

如图2-9所示发光二极管电路中，R为限流电阻。从欧姆定律I=U/R可知，当电压U一定时，流过电阻器的电流J与其阻值R成反比。由于限流电阻R的存在，将发光二极管VD的电流限制在10mA，保证VD正常工作。

 

 

调整晶体管的工作点是电阻器用作限流的一个例子。如图2-10所示为晶体管放大电路，晶体管集电极电流Ic（工作点）由其基极电流Ib决议。改动晶体管基极电阻Rb的阻值，即可改动Ib，也就是改动了Ic，即改动了晶体管的工作点。

(2)降压

电流经过电阻器时必然会产生电压降，电阻值越大，电压降越大。

如图2-11所示继电器电路中，R为降压电阻。电压降U的大小与电阻值R与电流I的乘积成正比，即U=IR。应用电阻器R的降压作用，能够使较高的电源电压顺应元器件工作电压的请求。如图2-11电路中，继电器工作电压6V、工作电流60mA，而电源电压为12V，必需串接一个100Ω的降压电阻R后，方可正常工作。

放大器的负载电阻也是应用电阻器的降压作用的例子。如图2-12所示晶体管放大电路中，集电极电阻R，即是负载电阻。输人信号Ui使晶体管集电极电流Ic相应变化，由于Rc的降压作用，从VT集电极即可得到放大后的输出电压Uo（与Ui反相）。

(3)分压

基于电阻的降压作用，电阻器还能够用作分压器。

如图2-13所示，电阻器R1和R2构成一个分压器，由于两个电阻串联，经过这两个电阻的电流J相等，而电阻上的压降U=IR，R1上压降为1/3U，R2上压降为2/3U，完成了分压（负载电阻必需远大于R1、R2），分压比为R1/R2。

 

RC滤波网络是一种特殊的分压器。如图2-14所示整流滤波电路中，R与C2可了解为分压器，输出电压Uo取自C2上的压降。关于直流C2的容抗无限大，而关于交流C2的容抗远小于R，因而C2上直流压降很大，而交流压降很小，到达扩滤波的目的。

 

怎样选用电阻器

常用电阻器主要有碳膜电阻器、金属膜电阻器、有机实芯电阻器、玻璃釉电阻器、线绕电阻器、水泥电阻器、熔断电阻器等，下面逐一引见。

(1)碳膜电阻器

碳膜电阻器是较常用的电阻器之—，构造如图2-15所示，它是在陶瓷骨架上构成一层碳膜作为电阻体，再加上金属帽盖和引线制成的，表面涂有绝缘维护漆。

 

碳膜电阻器的性能特性是稳定性良好，受电压影响小，负温度系数小，适用频率较宽，噪声较小，价钱低廉。碳膜电阻器的阻值范围通常为1～loXl060，在各种电子电路中应用非常普遍。

(2)金属腰电阻器

金属膜电阻器是最常用的电阻器之一，构造如图2-16所示，在陶瓷骨架上构成一层金属或合金薄膜作为电阻体，两端加上金属帽盖和引线，表面涂有绝缘维护漆。

 

金属膜电阻器的性能特性是稳定性高，受电压影响更小，温度系数小，耐热性能好，噪声很小，工作频率范围宽，高频特性好，体积比相同功率的碳膜电阻器小许多。金属膜电阻器的阻值范围通常为1～109Ω，应用十分普遍。

(3)有机实芯电阻器

有机实芯电阻器构造如图2-17所示，其电阻体是用炭黑、石墨等导电物质粉末，混合有机黏合剂制成的实芯圆柱体，两端加上引线，外面有趣料外壳。

 

有机实芯电阻器的性能特性是机械强度高，过负荷才能较强，牢靠性较好，体积小，价格低廉，但噪声较大，稳定性差。有机实芯电阻器的阻值范围通常为4.7～22X106Ω，普通用于请求不太高的电路中。

(4)玻璃釉电阻器

玻璃釉电阻器构造如图2-18所示，在陶瓷骨架上涂覆一层金属氧化物和玻璃釉黏合剂的混合物作为电阻体，经高温烧结而成。

 

玻璃釉电阻器的性能特性是耐高温和耐高湿性好，稳定性好，噪声和温度系数小，牢靠性高。玻璃釉电阻器的阻值范围通常为4.7～20Xl07Ω，常用于高阻、高压、高温等场所。

(5)线绕电阻器

线绕电阻器也是较常用的电阻器之一，构造如图2-19所示。线绕电阻器的电阻体是电阻丝，将电阻丝绕在陶瓷骨架上，衔接好引线，外表涂覆一层玻璃釉或绝缘漆即制成线绕电阻器。

 

线绕电阻器的性能特性是噪声极小，耐高温，功率大，稳定性好，温度系数小，精细度高，但高频特性较差。线绕电阻器的阻值范围通常为0.1-5X106Ω，特别适用于高温和大功率场所。

(6)水泥电阻器

水泥电阻器是陶瓷密封功率型线绕电阻器的习气称谓，构造如图2-20所示。线绕电阻体放置在陶瓷外壳中，并用封装填料密封，仅留两端引线在外。

 

水泥电阻器的性能特性是功率大，耐高温，绝缘性能好，稳定性和过载才能较好，并具有良好的阻燃、防爆性能。水泥电阻器的阻值范围通常为0.1-4300Ω，主要应用于大功率低阻值场所。

(7)熔断电阻器

熔断电阻器又称为保险电阻器，是一种兼有电阻器和熔丝双重功用的特殊元件。熔断电阻器的文字符号为“RF”，图形符号如图2-21所示。

 

熔断电阻器的阻值—般较小，其主要功用还是保险。运用熔断电阻器能够只用一个元件就能同时起到限流和保险作用。

如图2-22所示为大功率驱动晶体管应用熔断电阻器得例子。电路工作正常时熔断电阻器RF起着限流电阻的作用。一旦负载电路发作过载或者短路，熔断电阻器RF就疾速熔断，起到维护晶体管得作用。

怎样检测电阻器

电阻器的好坏可用指针式万用表或数字万用表的电阻挠检测。

 

(1)指针式万用表检测

检测时，首先依据电阻器阻值的大小，将指针式万用表（以下简称万用表）上的挡位旋钮转到恰当的“Q”挡位，如图2-23所示。

 

由于万用表电阻挠普通按中心阻值校准，而其刻度线又是非线性的，因而丈量电阻器应防止表针指在刻度线两端。普通丈量100Ω以下电阻器可选“RXI”挡，100～1000Ω电阻器可选“RX10”挡，1～10kΩ电阻器可选“RX100”挡，10～100KΩ,电阻器可选“RXlk'挡，lOOkΩ,以上电阻器可选“RXlOk”挡。

测量挡位选定后，还需对万用表电阻挠停止校零。如图2-24所示将万用表两表笔相互短接，转动“调零”旋钮使表针指向电阻刻度的“0”位（满度）。需求特别留意的是丈量中每改换一次挡位，均应重新对该挡停止校零。

 

将万用表两表笔（不分正、负）分别与待测电阻器的两端引线相接，如图2-25所示，表针应指在相应的阻值刻度上。如表针不动、指示小稳定或指示值与电阻器上标示值相差很大，则阐明该电阻器已损坏。

在测量几十千欧以上阻值的电阻器时，留意不可用手同时接触电阻器的两端引线，如图2-26所示，以免接入人体电阻带来丈量误差。

 

 

(2)数字万用表检测

数字万用表测量电阻器前不用校零，将挡位旋钮转到恰当的“O”挡位，翻开电源开关即可测量。

选择测量挡位时应尽量使显现屏显现较多的有效数字，普通测量200Ω以下电阻器可选“200Ω”挡，200～1999Ω电阻器可选“2kΩ”挡，2～19. 99kΩ,电阻器可选“20kQ”挡，20～199. 9kΩ电阻器可选“200kΩ”挡，200～1999kΩ电阻器可选“2MΩ”挡，2～19. 99MQ电阻器可选“20MΩ”挡，20～199. 9MΩ电阻器可选“200MΩ”挡。200MΩ以上电阻器因已超出最高量程而无法丈量（以DT890B数字万用表为例）。   测量时，两表笔（不分正、负）分别接被测电阻器的两端，LCD显现屏即显现出被测电阻R的阻值，如图2-27所示。如显现“000”（短路）、仅最高位显现“1”（断路）、或显现值与电阻器上标示值相差很大，则阐明该电阻器已损坏。

 

大功率电阻用途

功率不同，电阻器就有着不同作用和应用。它是一个限流元件，将电阻接在路中后，电阻器的阻值是固定的一般是两个引脚，它可限制通过它所连支路的电流大小。阻值不能改变的称为固定电阻器。阻值可变的称为电位器或可变电阻器。理想的电阻器是线性的，即通过电阻器的瞬时电流与外加瞬时电压成正比。用于分压的可变电阻器。在裸露的电阻体上，紧压着一至两个可移金属触点。触点位置确定电阻体任一端与触点间的阻值。

端电压与电流有确定函数关系，体现电能转化为其他形式能力的二端器件，用字母R来表示，单位为欧姆Ω。实际器件如灯泡，电热丝，电阻器等均可表示为电阻器元件。电涡流位移传感器商家产品资料显示电阻元件的电阻值大小一般与温度，材料，长度，还有横截面积有关，衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数，其定义为温度每升高1℃时电阻值发生变化的百分数。电阻的主要物理特征是变电能为热能，也可说它是一个耗能元件，电流经过它就产生内能。电阻在电路中通常起分压、分流的作用。对信号来说，交流与直流信号都可以通过电阻。

小功率电阻器通常为封装在塑料外壳中的碳膜构成，而大功率的电阻器通常为绕线电阻器，通过将大电阻率的金属丝绕在瓷心上而制成。如果一个电阻器的电阻值接近零欧姆(例如，两个点之间的大截面导线)，则该电阻器对电流没有阻碍作用，并联这种电阻器的回路被短路，电流无限大。如果一个电阻器具有无限大的或很大的电阻，则串接该电阻器的回路可看作开路，电流为零。

工业中常用的电阻器介于两种极端情况之间，它具有一定的电阻，可通过一定的电流，但电流不像短路时那样大。电阻器的限流作用类似于接在两根大直径管子之间的小直径管子限制水流量的作用。电阻，英文名resistance，通常缩写为R，它是导体的一种基本性质，与导体的尺寸、材料、温度有关。欧姆定律说，I=U/R，那么R=U/I，电阻的基本单位是欧姆，用希腊字母“Ω”表示，有这样的定义：导体上加上一伏特电压时，产生一安培电流所对应的阻值。电阻的主要职能就是阻碍电流流过。事实上，“电阻”说的是一种性质，而通常在电子产品中所指的电阻，是指电阻器这样一种元件。欧姆常简称为欧。表示电阻阻值的常用单位还有千欧(kΩ)，兆欧(MΩ)，毫欧(m Ω)。

电阻的工艺与结构

电阻的工艺种类繁多，可以根据阻值是否可以变化，分成两大类介绍：

• 固定电阻
  

• 可变电阻

2.1 固定电阻

 

固定电阻，顾名思义就是电阻值是定值，不可变。大多数时候，我们使用的电阻都是固定值的。可以根据封装的不同大致再分类。

2.1.1 轴向引线电阻(Axial Leaded Resistor)

轴线引线电阻通常都是圆柱形，两个外电极是圆柱体两端的轴向导线，根据材料和工艺的不同还可以再分为多种。

绕线电阻(Wire Wound Resistor)

 

绕线电阻是将镍铬合金导线绕在氧化铝陶瓷基底上，一圈一圈控制电阻大小。绕线电阻可以制作为精密电阻，容差可以到0.005%，同时温度系数非常低，缺点是绕线电阻的寄生电感比较大，不能用于高频。绕线电阻的体积可以做的很大，然后加外部散热器，可以用作大功率电阻。

碳合成电阻(Carbon Composition Resistor)

 

碳合成电阻主要是由碳粉末和粘合剂一起烧结成圆柱型的电阻体，其中碳粉末的浓度决定了电阻值的大小，在两端加镀锡铜引线，最后封装成型。碳合成电阻工艺简单，原材料也容易获得，所以价格最便宜。但是碳合成电阻的性能不太好，容差比较大(也就是做不了精密电阻)，温度特性不好，通常噪声比较大。碳合成电阻耐压性能较好，由于内部是可以看作是碳棒，基本不会被击穿导致被烧毁。

特点：

1、适用于高压大功率应用

2、短时间可承受高能量

3、已经在通常场景不再使用，因为价格

应用场景：

1、接地电阻

2、气体断路器

3、大型电机

4、感性加热器

碳膜电阻(Carbon Film Resistor)

碳膜电阻主要是在陶瓷棒上形成一层碳混合物膜，例如直接涂一层，碳膜的厚度和其中碳浓度可以控制电阻的大小；为了更加精确的控制电阻，可以在碳膜上加工出螺旋沟槽，螺旋越多电阻越大；最后加金属引线，树脂封装成型。碳膜电阻的工艺更加复杂一点，可以做精密电阻，但由于碳质的原因，还是温度特性不太好。

碳膜电阻器是膜式电阻器(FilmResistors)中的一种。它是采用高温真空镀膜技术将碳紧密附在瓷棒表面形成碳膜，然后加适当接头切割，并在其表面涂上环氧树脂密封保护而成的。其表面常涂以绿色保护漆。碳膜的厚度决定阻值的大小，通常用控制膜的厚度和刻槽来控制电阻器。

特点：

1.性能稳定、阻值范围广、极限电压较高;

2.表面涂为土黄色面漆，小型化为土黄色或粉红色;

3.使用环境温度：-55℃～+125℃;

4.精度范围：±5%，±2%。

金属膜电阻(Metal Film Resistor)

与碳膜电阻结构类似，金属膜电阻主要是利用真空沉积技术在陶瓷棒上形成一层镍铬合金镀膜，然后在镀膜上加工出螺旋沟槽来精确控制电阻。金属膜电阻可以说是性能比较好的电阻，精度高，可以做E192系列，然后温度特性好，噪声低，更加稳定。

金属膜电阻是是用镍铬或类似的合金真空电镀技术，着膜于白瓷棒表面，经过切割调试阻值，以达到最终要求的精密阻值。金属膜电阻器提供广泛的阻值范围，有着精密阻值，公差范围小的特性。亦可应用于金属膜保险丝电阻器。而碳膜电阻是 目前电子、电器、资讯产品使用量最大，价格最便宜，品质稳定性信赖度高。其是从高温真空中分离出有机化合物之碳，紧密附着于瓷棒表面之碳膜体，而加以适当 之接头后切割调适而成，并在其表面涂上环氧树脂密封以保护。碳膜电阻从外观上，金属膜的为五个环（1%），碳膜的为四环（5%）。金属膜的为蓝色，碳膜的 为土黄色或是其他的色。

特点：

金属膜电阻，稳定，误差小，精度高， 体积小。

碳膜电阻，反之。

金属氧化物膜电阻(Metal Oxide Film Resistor)

与金属膜电阻结构类似，金属氧化物膜主要是在陶瓷棒形成一层锡氧化物膜，为了增加电阻，可以在锡氧化物膜上加一层锑氧化物膜，然后在氧化物膜上加工出螺旋沟槽来精确控制电阻。金属氧化物膜电阻最大的优势就是耐高温。

特点：

1、低噪声

2、高频特性好

3、工作稳定

2.1.2 片状电阻

金属箔电阻(Metal Foil Resistor)

金属箔电阻是通过真空熔炼形成镍铬合金，然后通过滚碾的方式制作成金属箔，再将金属箔黏合在氧化铝陶瓷基底上，再通过光刻工艺来控制金属箔的形状，从而控制电阻。金属箔电阻是目前性能可以控制到最好的电阻。

厚膜电阻(Thick Film Resistor)

厚膜电阻采用的丝网印刷法，就是再陶瓷基底上贴一层钯化银电极，然后在电极之间印刷一层二氧化钌作为电阻体。厚膜电阻的电阻膜通常比较厚，大约100微米。具体工艺流程如下图所示。

 

厚膜电阻是目前应用最多的电阻，价格便宜，容差有5%和1%，绝大多数产品中使用的都是5%和1%的片状厚膜电阻。

薄膜电阻(Thin Film Resistor)

薄膜电阻就是氧化铝陶瓷基底上通过真空沉积形成镍化铬薄膜，通常只有0.1um厚，只有厚膜电阻的千分之一，然后通过光刻工艺将薄膜蚀刻成一定的形状。Thin Film工艺在此前电容和电感的文章中已经提到过多次了，光刻工艺十分精确，可以形成复杂的形状，因此，薄膜电容的性能可以控制的很好。

 薄膜电阻和厚膜电阻是电阻类应用广泛，外型也极为相似，很多用户都将他们混淆或者直接把它们当成同一样的元器件，那么它们究竟是不是一样的呢？有什么区别呢？且听小编给大家解答。

两者的最大区别是：首先当然是膜厚的区别，厚膜电阻的膜厚通常大于10μm，而薄膜电阻通常小于10μm，而且大多更是小于1μm; 其次是制造工艺的区别，厚膜电阻通常是采用丝网印刷工艺制作而成，薄膜电阻采用的是真空蒸发、磁控溅射等工艺方法将具有一定电阻率的材料蒸镀于绝缘材料表面制成电阻器。再有就是厚膜电阻一般精度不如薄膜电阻高，厚膜电阻常见精度是10%，5%，1%等，而薄膜电阻精度可达到0.1%、0.01%等；同时，在温度系数上，厚膜电阻通常较大，而薄膜电阻的温度系数可以做到非常低，如5PPM/℃,10 PPM/℃等，因此薄膜电阻的阻值随温度变化小，更加稳定可靠。

综上所述，薄膜电阻具有更多的优点，价格也相对贵些，常用于各类仪器仪表，医疗器械，电源，电力设备，电子数码产品等。在电阻选型时，当然不能盲目的选择最贵的，而是根据实际需要选择合适的，当温度系数和精度要求高时，就使用薄膜工艺的电阻,如果是一般要求就可使用厚膜工艺的。

2.2 可变电阻

可变电阻就是电阻值可以变化，可以有两种：一是可以手动调整阻值的电阻；另一种就是电阻值可以根据其他物理条件而变化。

2.2.1 可调电阻

上中学的时候，应该都使用过滑动变阻器做实验，动一动滑动变阻器，小灯泡可以变亮或变暗。滑动变阻器就是可调电阻，原理都是一样的。

可调电阻，通常分成了三种：

• Potentiometer
  

电位器或分压计，这是一种三端口器件。电位器被中间抽头分成两个电阻，通过中间抽头可以改变两个电阻的阻值，就可以改变分得的电压。

 

• Rheostat
  

变阻器，其实就是电位器，唯一的区别就是变阻器只需要用到两个端口，纯粹一个可以精确调整阻值的电阻。

• Trimmer
  

微调器，其实也是电位器，只不过不需要经常调整，例如设备出厂的时候调整一下即可，通常需要用螺丝刀等特殊工具才能调整。

2.2.2 敏感电阻

敏感电阻是一类敏感元件，这类电阻大都对某种物理条件特别敏感，该物理条件一变化，电阻值就会随着变化，通常可以用作传感器， 例如光敏电阻、湿敏电阻、磁敏电阻等等。在电路设计应用比较多的应该是热敏电阻和压敏电阻，常用作保护器件。

热敏电阻

PTC就是正温度系数电阻，通常有两种：一种是陶瓷材料，叫CPTC，适用于高电压大电流场合；另一种是高分子聚合物材料，叫PPTC，适用于低电压小电流场合。

陶瓷PTC，其电阻材料是一种多晶体陶瓷，是碳酸钡、二氧化钛等多种材料的混合物烧结而成。PTC温度系数具有很强的非线性，当温度超过一定阈值时电阻会变得很大，相当于断路，从而可以起到短路和过流保护的作用。

同时还有负温度系数电阻，即NTC。

压敏电阻

压敏电阻通常都是金属氧化物可变电阻，即Metal Oxide Varistor(MOV)，其电阻材料是氧化锌颗粒和陶瓷颗粒混合后一起烧结成型。MOV的特性就是当电压超过一定阈值的时候，电阻迅速下降，可以通过大电流，因此可以用于浪涌防护和过压保护。

将氧化锌陶瓷采用和MLCC类似的工艺制作成多层型压敏电阻，即 MLV。MLV封装较小，通常是片状的，额定电压和通流能力都比MOV小很多，适用于低压直流场合。