Список резисторов
![]() Массив резисторов с осевыми выводами | |
Тип | Пассивный |
---|---|
Working principle | Электрическое сопротивление |
Электронный символ | |
![]() Два общих схематических обозначения |


Резистор — это пассивный двухконтактный электрический компонент , который реализует электрическое сопротивление как элемент схемы. для уменьшения тока, регулировки уровней сигнала, разделения напряжения , смещения активных элементов и завершения линий передачи В электронных схемах резисторы используются , среди прочего, . Резисторы высокой мощности, которые могут рассеивать многие ватты электроэнергии в виде тепла, могут использоваться в составе средств управления двигателем, в системах распределения электроэнергии или в качестве испытательной нагрузки для генераторов .Постоянные резисторы имеют сопротивления, которые незначительно изменяются в зависимости от температуры, времени или рабочего напряжения. Переменные резисторы можно использовать для регулировки элементов схемы (например, регулятора громкости или диммера лампы) или в качестве датчиков тепла, света, влажности, силы или химической активности.
Резисторы являются обычными элементами электрических сетей и электронных схем и повсеместно используются в электронном оборудовании . Практические резисторы как дискретные компоненты могут состоять из различных соединений и форм. Резисторы также реализуются в интегральных схемах .

Ведущие договоренности
[ редактировать ]
Компоненты со сквозными отверстиями обычно имеют «выводы» (произносится / l iː d z / ), выходящие из корпуса «в осевом направлении», то есть на линии, параллельной самой длинной оси детали. У других электроды отходят от тела «радиально». Другие компоненты могут быть SMT (технология поверхностного монтажа), а у мощных резисторов один из выводов может быть встроен в радиатор .
Постоянные резисторы
[ редактировать ]Углеродный состав
[ редактировать ]

Резисторы из углеродного состава (CCR) состоят из твердого цилиндрического резистивного элемента со встроенными проволочными выводами или металлическими торцевыми крышками, к которым прикреплены выводы. Корпус резистора защищен краской или пластиком. Резисторы из углеродного состава начала 20-го века имели неизолированный корпус; подводящие провода наматывались на концы стержня резистивного элемента и припаивались. Готовый резистор покрасили для цветовой маркировки его номинала.
Резистивный элемент в резисторах из углеродного состава изготавливается из смеси мелкодисперсного углерода и изоляционного материала, обычно керамики. Смола скрепляет смесь. Сопротивление определяется соотношением материала наполнителя (порошковой керамики) и углерода. Более высокие концентрации углерода, который является хорошим проводником, приводят к снижению сопротивления. Резисторы из углеродного состава широко использовались в 1960-х годах и раньше, но сейчас они не популярны для общего использования, поскольку другие типы имеют лучшие характеристики, такие как допуск, зависимость от напряжения и нагрузка. Резисторы из углеродного состава меняют значение при воздействии перенапряжения. Более того, если внутреннее содержание влаги, например, в результате воздействия в течение некоторого времени во влажной среде, является значительным, тепло пайки приводит к необратимому изменению значения сопротивления. Резисторы из углеродного состава имеют плохую стабильность во времени и, следовательно, отсортированы на заводе с допуском в лучшем случае только 5%. [1] Эти резисторы являются неиндуктивными, что обеспечивает преимущества при использовании в приложениях снижения импульсов напряжения и защиты от перенапряжений. [2] Резисторы из углеродного состава имеют более высокую способность выдерживать перегрузку по сравнению с размером компонента. [3]
Резисторы из углеродного состава все еще доступны, но относительно дороги. Значения варьировались от долей Ома до 22 МОм. Из-за своей высокой цены эти резисторы больше не используются в большинстве приложений. Однако они используются в источниках питания и средствах управления сваркой. [3] Они также востребованы при ремонте старинной электронной техники, где подлинность является важным фактором.
Углеродная куча
[ редактировать ]Углеродный резистор состоит из стопки углеродных дисков, сжатых между двумя металлическими контактными пластинами. Регулировка давления зажима изменяет сопротивление между пластинами. Эти резисторы используются, когда требуется регулируемая нагрузка, например, при тестировании автомобильных аккумуляторов или радиопередатчиков. Угольный резистор также можно использовать в качестве регулятора скорости небольших двигателей бытовой техники (швейных машин, ручных миксеров) мощностью до нескольких сотен Вт. [4] Резистор с угольной кучей может быть включен в автоматические регуляторы напряжения для генераторов, где углеродная свая контролирует ток возбуждения для поддержания относительно постоянного напряжения. [5] Этот принцип также применяется в угольном микрофоне .
Карбоновая пленка
[ редактировать ]
При производстве углеродных пленочных резисторов углеродная пленка наносится на изолирующую подложку, и спираль в ней разрезается , чтобы создать длинный и узкий резистивный путь. Различная форма в сочетании с сопротивлением удельным аморфного углерода (от 500 до 800 мкОм · м) может обеспечить широкий диапазон значений сопротивления. Углеродные пленочные резисторы имеют более низкий уровень шума по сравнению с резисторами из углеродного состава благодаря точному распределению чистого графита без примесей. [6] Углеродные пленочные резисторы имеют диапазон номинальной мощности от 0,125 Вт до 5 Вт при 70 °C. Доступные сопротивления варьируются от 1 Ом до 10 МОм. Углеродный пленочный резистор имеет диапазон рабочих температур от -55 °C до 155 °C. Максимальный диапазон рабочего напряжения составляет от 200 до 600 В. Специальные резисторы из углеродной пленки используются в приложениях, требующих высокой импульсной стабильности. [3]
Печатные угольные резисторы
[ редактировать ]
Резисторы из углеродного состава можно печатать непосредственно на подложках печатных плат (PCB) в рамках процесса производства печатных плат. Хотя этот метод более распространен в модулях гибридных печатных плат, его также можно использовать и на стандартных печатных платах из стекловолокна. Допуски обычно довольно велики и могут составлять порядка 30%. Типичным применением являются некритические подтягивающие резисторы .
Толстая и тонкая пленка
[ редактировать ]Толстопленочные резисторы стали популярными в 1970-х годах, и сегодня большинство резисторов SMD (устройств поверхностного монтажа) относятся к этому типу. Резистивный элемент толстых пленок в 1000 раз толще, чем тонких пленок. [7] но принципиальная разница в том, как пленка наносится на цилиндр (осевые резисторы) или на поверхность (резисторы SMD).
Тонкопленочные резисторы изготавливаются путем напыления (метод вакуумного осаждения ) резистивного материала на изолирующую подложку. Затем пленку травят аналогично старому (субтрактивному) процессу изготовления печатных плат; то есть поверхность покрывается фоточувствительным материалом , покрывается узорчатой пленкой, облучается ультрафиолетовым светом, а затем проявляется открытое светочувствительное покрытие, а подлежащая тонкая пленка вытравливается.
Толстопленочные резисторы производятся с использованием процессов трафаретной и трафаретной печати. [3]
Поскольку время, в течение которого осуществляется напыление, можно контролировать, можно точно контролировать толщину тонкой пленки. Тип материала также различается: он состоит из одного или нескольких керамических ( керметных ) проводников, таких как нитрид тантала (TaN), оксид рутения ( RuO
2 ), оксид свинца (PbO), рутенат висмута ( Bi
2 ру
22О
7 ), никель-хром (NiCr) или иридат висмута ( Bi
2 ИК
22О
7 ).
Сопротивление как тонкопленочных, так и толстопленочных резисторов после изготовления не является очень точным; их обычно подрезают до точной величины с помощью абразивной или лазерной обрезки . Тонкопленочные резисторы обычно имеют допуски 1% и 5% и температурный коэффициент от 5 до 50 ppm/K . Они также имеют гораздо меньший уровень шума , в 10–100 раз меньший, чем у толстопленочных резисторов. [8] В толстопленочных резисторах может использоваться та же проводящая керамика, но она смешана со спеченным (порошковым) стеклом и жидкостью-носителем, чтобы на композит можно было наносить трафаретную печать . Этот композит из стекла и проводящего керамического (кермета) материала затем плавится (обжигается) в печи при температуре около 850 °C.
При первом производстве толстопленочные резисторы имели допуск 5%, но за последние несколько десятилетий стандартные допуски улучшились до 2% или 1%. [ временные рамки? ] Температурные коэффициенты толстопленочных резисторов обычно составляют ± 200 или ± 250 ppm/K; изменение температуры на 40 кельвинов (70 °F) может изменить сопротивление на 1%.
Тонкопленочные резисторы обычно намного дороже толстопленочных резисторов. Например, тонкопленочные резисторы SMD с допуском 0,5% и температурным коэффициентом 25 ppm/K при покупке в полноразмерных катушках стоят примерно в два раза дороже толстопленочных резисторов 1% и 250 ppm/K.
Металлическая пленка
[ редактировать ]Распространенным типом резисторов с осевыми выводами сегодня является металлопленочный резистор. В резисторах с металлическими электродами без выводов ( MELF ) часто используется та же технология.
Металлопленочные резисторы обычно покрываются никель-хромовым (NiCr), но для тонкопленочных резисторов могут быть покрыты любым из керметных материалов, перечисленных выше. В отличие от тонкопленочных резисторов, материал можно наносить с использованием других методов, кроме напыления (хотя это один из используемых методов). Значение сопротивления определяется путем прорезания спирали через покрытие, а не путем травления, аналогично тому, как изготавливаются углеродные резисторы. Результатом является разумный допуск (0,5%, 1% или 2%) и температурный коэффициент, который обычно составляет от 50 до 100 ppm/K. [9] Металлопленочные резисторы обладают хорошими шумовыми характеристиками и низкой нелинейностью за счет низкого коэффициента напряжения. Они также выгодны из-за долгосрочной стабильности. [3]
Металлооксидная пленка
[ редактировать ]Металлооксидные пленочные резисторы изготовлены из оксидов металлов, что приводит к более высокой рабочей температуре, большей стабильности и надежности, чем металлопленочные. Они используются в приложениях с высокими требованиями к выносливости.
Проволочная намотка
[ редактировать ]

- общий
- бифис
- обычное дело на тонком бывшем
- Айртон–Перри
Проволочные резисторы обычно изготавливаются путем намотки металлической проволоки, обычно нихрома , на керамический, пластиковый или стекловолоконный сердечник. Концы проволоки припаиваются или привариваются к двум колпачкам или кольцам, прикрепленным к концам жилы. Сборка защищена слоем краски, формованного пластика или эмалевого покрытия, закаленного при высокой температуре. Эти резисторы рассчитаны на выдерживание необычно высоких температур до 450 °C. [3] Проволочные выводы в проволочных резисторах малой мощности обычно имеют диаметр от 0,6 до 0,8 мм и луженые для удобства пайки. Для более мощных проволочных резисторов используется либо керамический внешний корпус, либо алюминиевый внешний корпус поверх изолирующего слоя. Если внешний корпус выполнен из керамики, такие резисторы иногда называют «цементными», хотя на самом деле они не содержат традиционного цемента . Типы с алюминиевым корпусом предназначены для крепления к радиатору для рассеивания тепла; номинальная мощность зависит от использования подходящего радиатора, например, резистор номинальной мощности 50 Вт перегревается при незначительной рассеиваемой мощности, если он не используется с радиатором. Большие проволочные резисторы могут иметь мощность 1000 Вт и более.
Поскольку проволочные резисторы представляют собой катушки, они имеют более высокую нежелательную индуктивность , чем резисторы других типов. Однако намотка провода секциями с поочередно обратным направлением может минимизировать индуктивность. В других методах используется бифилярная намотка или плоский тонкий каркас (для уменьшения площади поперечного сечения катушки). Для наиболее требовательных схем резисторы с обмоткой Айртона-Перри используются .
Применение проволочных резисторов аналогично применению композиционных резисторов, за исключением высокочастотных применений. Высокочастотная характеристика проволочных резисторов существенно хуже, чем у композиционного резистора. [3]
Фольгированный резистор
[ редактировать ]
В 1960 году Феликс Зандман и Сидни Дж. Стейн. [10] [ нужна полная цитата ] представил разработку резисторной пленки очень высокой стабильности.
Основным резистивным элементом фольгового резистора является фольга из хромоникелевого сплава толщиной несколько микрометров . Хромоникелевые сплавы характеризуются большим электрическим сопротивлением (около 58 раз больше, чем у меди), малым температурным коэффициентом и высокой стойкостью к окислению. Примерами являются хромель А и нихром V, типичный состав которых составляет 80 Ni и 20 Cr, с температурой плавления 1420 °C. При добавлении железа хромоникелевый сплав становится более пластичным. Нихром и хромель C являются примерами сплава, содержащего железо. Типичный состав нихрома — 60 Ni, 12 Cr, 26 Fe, 2 Mn и хромеля C, 64 Ni, 11 Cr, Fe 25. Температура плавления этих сплавов 1350 °С и 1390 °С соответственно. [11] [ нужна полная цитата ]
С момента своего появления в 1960-х годах фольговые резисторы имели лучшую точность и стабильность среди всех доступных резисторов. Одним из важных параметров стабильности является температурный коэффициент сопротивления (TCR). TCR фольговых резисторов чрезвычайно низок и с годами улучшался. Одна линейка сверхточных фольговых резисторов обеспечивает TCR 0,14 ppm/°C, допуск ±0,005%, долговременную стабильность (1 год) 25 ppm, (3 года) 50 ppm (дополнительное улучшение в 5 раз за счет герметизации) , стабильность под нагрузкой (2000 часов) 0,03%, термоЭДС 0,1 мкВ/°С, шум −42 дБ, коэффициент напряжения 0,1 ppm/В, индуктивность 0,08 мкГн, емкость 0,5 пФ. [12]
Термическая стабильность резистора этого типа также связана с противоположным эффектом электрического сопротивления металла, увеличивающегося с температурой и уменьшающегося из-за теплового расширения, что приводит к увеличению толщины фольги, другие размеры которой ограничены керамической подложкой. . [ нужна ссылка ]
Амперметр шунты
[ редактировать ]— Шунт амперметра это особый тип токоизмерительного резистора, имеющий четыре вывода и номинал в миллиомах или даже микроомах. Приборы для измерения тока сами по себе обычно могут воспринимать только ограниченные токи. Для измерения больших токов ток проходит через шунт, на котором измеряется падение напряжения и интерпретируется как ток. Типичный шунт состоит из двух цельных металлических блоков, иногда латунных, установленных на изолирующем основании. Между блоками припаяна или припаяна к ним одна или несколько полосок из сплава с низким температурным коэффициентом сопротивления (TCR) манганинового . Большие болты, ввинченные в блоки, обеспечивают подключение тока, а винты гораздо меньшего размера обеспечивают подключение вольтметра. Шунты рассчитаны на полный ток и часто имеют падение напряжения 50 мВ при номинальном токе. Такие счетчики адаптируются к номинальному полному току шунта путем использования циферблата с соответствующей маркировкой; в других частях счетчика вносить изменения не требуется.
Сеточный резистор
[ редактировать ]В промышленных сильноточных приложениях, работающих в тяжелых условиях, сеточный резистор представляет собой большую решетку из штампованных полос металлического сплава, охлаждаемых конвекцией, соединенных рядами между двумя электродами. Такие резисторы промышленного класса могут быть размером с холодильник; некоторые конструкции могут выдерживать ток более 500 ампер с диапазоном сопротивлений менее 0,04 Ом. Они используются в таких приложениях, как динамическое торможение и распределение нагрузки для локомотивов и трамваев, нейтральное заземление для промышленного распределения переменного тока, управление нагрузками для кранов и тяжелого оборудования, нагрузочные испытания генераторов и фильтрация гармоник для электрических подстанций. [13]
Термин «сеточный резистор» иногда используется для описания резистора любого типа, подключенного к управляющей сетке лампы вакуумной . Это не резисторная технология; это топология электронной схемы.
Металлокерамические оксидные резисторы
[ редактировать ]Плавкие резисторы
[ редактировать ]Особые сорта
[ редактировать ]Переменные резисторы
[ редактировать ]Регулируемые резисторы
[ редактировать ]Резистор может иметь одну или несколько фиксированных точек отвода, поэтому сопротивление можно изменять, перемещая соединительные провода к различным клеммам. Некоторые мощные резисторы с проволочной обмоткой имеют точку отвода, которая может скользить вдоль резистивного элемента, позволяя использовать большую или меньшую часть сопротивления.
Если требуется плавная регулировка величины сопротивления в процессе работы оборудования, отвод сопротивления скольжения может быть подсоединен к ручке, доступной оператору. Такое устройство называется реостатом и имеет два вывода.
Потенциометры
[ редактировать ]


Потенциометр потенциометр (в просторечии, . ) представляет собой трехполюсный резистор с плавно регулируемой точкой отвода, управляемой вращением вала или ручки или линейным ползунком [14] Название потенциометра происходит от его функции регулируемого делителя напряжения , обеспечивающего переменный потенциал на клемме, подключенной к точке ответвления. Регулировка громкости в аудиоустройстве — это распространенное применение потенциометра. Типичный потенциометр малой мощности (см. рисунок) состоит из плоского резистивного элемента (В) из углеродного состава, металлической пленки или проводящего пластика с пружинистым из фосфористой бронзы грязесъемным контактом (С), который перемещается по поверхности. Альтернативная конструкция представляет собой резистивную проволоку, намотанную на форму, при этом грязесъемник скользит в осевом направлении вдоль катушки. [14] Они имеют более низкое разрешение, поскольку при движении дворника сопротивление изменяется ступенями, равными сопротивлению одного оборота. [14]
Многооборотные потенциометры высокого разрешения используются в прецизионных приложениях. Они имеют проволочные резистивные элементы, обычно намотанные на спиральную оправку, при этом грязесъемник движется по винтовой направляющей при повороте органа управления, обеспечивая постоянный контакт с проволокой. Некоторые из них имеют на проводе токопроводящее пластиковое покрытие для улучшения разрешения. Обычно они предлагают десять оборотов вала для покрытия всего диапазона. Обычно они оснащены циферблатами, которые включают в себя простой счетчик оборотов и градуированный циферблат и обычно могут достигать трехзначного разрешения. Электронно-аналоговые компьютеры в большом количестве использовали их для установки коэффициентов, а осциллографы с замедленной разверткой последних десятилетий включали один на свои панели.
Коробки десятилетия сопротивления
[ редактировать ]
Блок декады сопротивлений или блок замены резисторов представляет собой блок, содержащий резисторы многих номиналов, с одним или несколькими механическими переключателями, которые позволяют настраивать любое из различных дискретных сопротивлений, предлагаемых блоком. Обычно сопротивление определяется с высокой точностью, начиная с диапазона от лабораторной/калибровочной точности 20 частей на миллион до полевой точности 1%. Также доступны недорогие коробки с меньшей точностью. Все типы предлагают удобный способ выбора и быстрого изменения сопротивления в лабораторных, экспериментальных и опытно-конструкторских работах без необходимости подсоединения резисторов один за другим или даже хранения каждого номинала. Диапазон сопротивления, максимальное разрешение и точность характеризуют коробку. Например, одна коробка предлагает сопротивления от 0 до 100 МОм, максимальное разрешение 0,1 Ом, точность 0,1%. [15]
Фоторезисторы
[ редактировать ]Термисторы
[ редактировать ]Варисторы
[ редактировать ]Водяные резисторы
[ редактировать ]Специальные устройства
[ редактировать ]Существуют различные устройства, сопротивление которых меняется на различные величины. Сопротивление термисторов NTC имеет сильный отрицательный температурный коэффициент, что делает их полезными для измерения температуры. Поскольку их сопротивление может быть большим до тех пор, пока они не нагреются из-за прохождения тока, они также обычно используются для предотвращения чрезмерных скачков тока при включении оборудования. Точно так же сопротивление гумистора меняется в зависимости от влажности. Один из видов фотодетекторов, фоторезистор , имеет сопротивление, которое меняется в зависимости от освещенности.
Тензометр . , изобретенный Эдвардом Э. Симмонсом и Артуром К. Руге в 1938 году, представляет собой тип резистора, значение которого меняется в зависимости от приложенного напряжения Можно использовать один резистор, пару (полумост) или четыре резистора, соединенных по схеме моста Уитстона . Тензорезистор прикрепляется клеем к объекту, подвергающемуся механической нагрузке . С помощью тензодатчика, фильтра, усилителя и аналого-цифрового преобразователя можно измерить деформацию объекта.
В родственном, но более позднем изобретении используется квантовый туннельный композит для определения механического напряжения. По нему проходит ток, величина которого может меняться в 10 раз. 12 в ответ на изменения приложенного давления.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Хартер, Джеймс Х. и Лин, Пол Ю. (1982) Основы электрических цепей . Издательская компания Рестон. стр. 96–97. ISBN 0-8359-1767-3 .
- ^ HVR International (ред.). «Серия SR: резисторы перенапряжения для монтажа на печатной плате» . (PDF; 252 КБ), 26 мая 2005 г., дата обращения 24 января 2017 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г Бейшлаг, Вишай (2008). «Основы применения линейных постоянных резисторов» , номер документа 28771.
- ^ Моррис, CG (ред.) (1992). Академический словарь прессы по науке и технологиям . Профессиональное издательство Персидского залива. п. 360. ISBN 0122004000 .
- ^ Принципы работы автомобильных транспортных средств . Министерство армии США (1985). п. 13
- ^ «Углеродный пленочный резистор» . Руководство по резисторам . Проверено 10 марта 2013 г.
- ^ «Толстая и тонкая пленки» (PDF) . Цифровой ключ (SEI). Архивировано из оригинала (PDF) 27 сентября 2011 года . Проверено 23 июля 2011 г.
- ^ «Тонкая и толстая пленка» . www.resistorguide.com . направляющая резистора . Проверено 3 декабря 2017 г.
- ^ Кун, Кеннет А. «Измерение температурного коэффициента резистора» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 4 марта 2016 г. Проверено 18 марта 2010 г.
- ^ «Новый прецизионный пленочный резистор, обладающий объемными свойствами»
- ^ Процедуры экспериментальной физики , Джон Стронг, с. 546.
- ^ «Металлофольговые резисторы Alpha Electronics Corp.» . Alpha-elec.co.jp . Проверено 22 сентября 2008 г.
- ^ «Сетевые резисторы: высокая мощность/большой ток» . Милуокиская резисторная корпорация. Проверено 14 мая 2012 г.
- ^ Jump up to: а б с Мазда, ФФ (1981). Дискретные электронные компоненты . Архив Кубка. стр. 57–61. ISBN 0521234700 .
- ^ «Коробка Десятилетия – Коробки Десятилетия Сопротивления» . Ietlabs.com . Проверено 22 сентября 2008 г.