Резистор — что это?
Резисторы — это электрические устройства, которые уменьшают протекание тока и в то же время снижают уровень напряжения в цепях. Соотношение между напряжением, приложенным к резистору, и током через него определяется законом Ома \( U = IR \) .
Резисторы могут иметь фиксированное сопротивление или могут быть сконструированы с переменным сопротивлением. Они также могут иметь сопротивления, которые изменяются при воздействии света или тепла (например, фоторезисторы, NTC-термисторы, PTC-термисторы).
Для чего применяют резистор
Существует множество применений резисторов. Резисторы используются для:
- установки уровней рабочего тока и сигнала;
- обеспечения снижения напряжения;
- установки точных значений усиления в цепях прецизионной обработки;
- действуют как шунты в амперметрах и измерителях напряжения;
- действуют как шинные и линейные «терминаторы» в цифровых схема;
- обеспечивают обратной связью операционные усилители;
- и еще «куча» применений.
Как работает резистор
Электрический ток полон электронов, объединяющихся с кинетической энергией. Задача резистора состоит в том, чтобы поглощать часть этой энергии и направлять ее в другое место.
Когда электроны попадают на один конец резистора, некоторые из них “сталкиваются” с атомами внутри, передавая часть своей энергии в атомные колебания. Эти вибрации, в свою очередь, действуют как “барабан” и передают свою энергию соседним молекулам воздуха или, возможно, металлическому теплоотводящему радиатору. Общий эффект столкновений внутри резистора приводит к меньшему и менее энергичному току.
Реальный пример резистора — это простой резистор с проволочной обмоткой. Это устройство состоит из резистивного провода, общее сопротивление которого увеличивается с увеличением длины. Намотка провода на изолирующий цилиндр делает устройство компактным.
Резистор с углеродной композицией использует смесь углеродного порошка и клееподобного связующего для своего резистивного элемента. Когда в смесь добавляется больше углерода, устройство становится менее резистивным. В других резисторах в качестве резистивного элемента используются металлические пленки, смеси металлических частиц и другие материалы.
Виды и конструкция постоянных резисторов
Резисторы из углеродной пленки
Это один из самых популярных резисторов, используемых сегодня. Он изготавливается путем нанесения углеродной пленки на небольшой керамический цилиндр. Небольшая спиральная канавка, вырезанная в пленке, регулирует количество углерода между выводами, тем самым устанавливая сопротивление.
+ Преимущества таких резисторов:
- обладают превосходной надежностью;
- отлично паяются;
- шумостойкость;
- влагостойкость;
- термостойкость.
Типичная номинальная мощность варьируется от 1/4 до 2 Вт. Сопротивление колеблется примерно от 10 Ом до 1 МОМ с допусками около 5%.
Композиционные углеродные резисторы
Это еще один очень популярный резистор, изготовленный из смеси углеродного порошка и клееподобного связующего. Для повышения стойкости добавляется меньше углерода.
- производительность;
- низкая индуктивность;
- низкая емкость.
Номинальная мощность колеблется примерно от 1/8 до 2 Вт. Сопротивление в диапазоне от 1 Ом до примерно 100 МОМ с допусками около ±5%.
Металлооксидные пленочные резисторы
Это резистор общего назначения, в котором используется керамический сердечник, покрытый пленкой оксида металла. Эти резисторы механически и электрически стабильны и «переносят» высокие температуры. Их наружная поверхность покрыта специальной краской, что делает их устойчивыми к воздействию пламени, растворителей, высокой температуры и влажности.
Типичные сопротивления варьируются от 1 Ом до 200 Ком, с типичными допусками в ±5 процентов.
Металлопленочные прецизионные резисторы
Это очень точный резистор со сверхнизким уровнем шума. В нем используется керамическая подложка, покрытая металлической пленкой, заключенная в эпоксидную оболочку.
Эти резисторы используются в прецизионных устройствах, таких как измерительные приборы, цифровые и аналоговые устройства, а также аудио- и видеоустройства. Сопротивления варьируются примерно от 10 Ом до 2 МОМ, при номинальной мощности от 1/8 до 1/2 Вт и допусках в ±1 процент.
Резисторы высокой мощности (2 и более Вт)
Эти резисторы используются в узлах схемы с высокой мощностью. Можно выделить следующие разновидности: резисторы покрытые стекловидной эмалью, цементные резисторы и алюминиевые резисторы с проволочной обмоткой.
Резистивные элементы изготавливаются из резистивной проволоки, намотанной вокруг керамического цилиндра. Это самые прочные из резисторов, обладающие высоким тепловыделением и высокой температурной стабильностью.
Сопротивления варьируются от 0,1 Ом до примерно 150 Ком, при номинальной мощности примерно от 2 Вт до 500 Вт и более.
Фоторезисторы и термисторы
Это специальные типы резисторов, которые изменяют сопротивление при воздействии тепла или света.
Фоторезисторы изготавливаются из полупроводниковых материалов, таких как сульфид кадмия. Увеличение уровня освещенности уменьшает сопротивление. Фоторезисторы более подробно рассматриваются в этой статье.
Термисторы — это чувствительные к температуре резисторы. Повышение температуры уменьшает сопротивление (NTC-термисторы), но может и увеличивать (PTC-термисторы).
Прецизионные резисторы
Прецизионные резисторы – это резистивный элемент повышенной точности и стабильности, со значением сопротивления в диапазоне от 1 до 10 Ом (1% от номинального и менее), а предельным рабочим напряжением не более 100 В. Для сравнения у обычных резисторов допустимый диапазон сопротивления равен 5% и более. Их применяют в измерительном оборудовании высокой точности в качестве датчиков, а также в ответственных цепях аппаратуры специального назначения.
Износоустойчивость прецизионных резисторов составляет 10 5 -10 7 циклов, а, к примеру, резисторов общего назначения 10 3 -10 5 циклов, а подстроечных – не более 10 3 циклов.Разрешающая способность таких резисторов определяется до тысячных долей процента.
Виды
Могут быть проволочными и непроволочными. В обоих случаях для обеспечения их высокой точности выполняют технологическую подгонку под заданный допуск номинального сопротивления.
Наиболее часто используют проволочные, которые изготовляют из проволоки, имеющей положительный малый температурный коэффициент удельного сопротивления, а также не изменяющей своих свойств в процессе эксплуатации и слабо подверженной действию окружающей среды.
Единственным недостатком таких резисторов является их сравнительно высокая цена, поэтому чтобы минимизировать расходы на их закупку лучше обращаться напрямую к производителю.
Производство и продажа
В нашей стране специализированных предприятий выпускающих высококачественные радиоэлементы не так уж и много, и одним из них является ОАО «Алагирский Завод Сопротивлений», расположенный в 10 км от Владикавказа.
Наш завод выпускает резисторы различных видов и по самым доступным ценам. По вопросам закупки нашей продукции звоните по номерам телефонов, указанных на страницах нашего официального сайта.
- Регуляторы — выключатели
- Резистор СП5 — 22
- Резистор ПЭВ ПЭВР, С5-35, С5-36
- Резистор С5 — 35
- Резистор СП5 — 4
- Резисторы СП5 — 1B1 и СП5 — 4В1
- Резистор СП3 — 37
- Резистор С5-14В и С5-17В
- Резистор С5-52
- Наборы резисторов HP
ПРЕЦИЗИОННЫЕ РЕЗИСТОРЫ
В местном магазине «Радиолюбитель», к слову старейшем в городе, есть отдел, а точнее прилавок который зовётся «радиоразбор», тоже самое, что «авторазбор» у автомобилистов. Вот там и попалась на глаза неказистая текстолитовая плата, изготовленная в середине прошлого века, и уж не как не позже. Внимание привлёк резистор С5-5В-1Вт номиналом 1 кОм с допуском 0,05%.
Допуск резистора – максимально допустимое отклонение номинального сопротивления в %.
Такой резистор захочешь, так побегаешь – поищешь, а когда нужно и не найдёшь. А тут дело случая – надо брать, цена сплошной бонус – 25 рублей. На плате ещё какие-то электронные компоненты, по виду больше похожие на конденсаторы, но маркировка не знакомая и не понятная. Ну да не в них дело.
Принёс домой, стал рассматривать и вникать. С резистором в 1 кОм всё понятно: прецизионный, постоянный, проволочный, выводной, для постоянного и переменного тока мощностью 1 Вт, с допуском по точности 0,05%. В хозяйстве очень пригодится как эталонный. Использовать по-другому недопустимая роскошь для любителя, да и не нужная. Парочка так же прецизионных, постоянных, но не проволочных С2-14 номиналом 549 кОм уже менее интересна, нет надёжи на их допуск и всё тут. Попытался разобраться с крупными компонентами в стеклянном корпусе под маркировкой МРХ, забил в поисковик и выяснилось, что это старинные прецизионные резисторы с допуском отклонения от номинала 0,5% (в этом конкретном случаеРазобрал платку на составляющие и получил, для дальнейшего использования, желаемое + кучку полезностей коих на современных платах не найдёшь.
Одним словом счастье привалило. Не откладывая, решил реализовать этот бонус. То, что резисторы марки МРХ произведены давно не сделало их хуже, по крайней мере, для нужд любителя. Резисторы предназначены для работы в электроизмерительных и радиоизмерительных приборах. Диапазон выпускаемых номиналов – от 10 кОм до 20 Мом, максимально допустимая рассеиваемая мощность – 0,05; 0,125; 0,25; 0,5 Вт, допускаемое отклонение от номинального сопротивления от 0,03 до 0,5%. На нижнем фото, во вскрытом экземпляре, на левой половинке намотки станочная, а на правой ручная, так выполнялась доводка до точности номинала.
Полезное на сайте:
ЗАМЕНА ФЕРРИТОВОГО КОЛЬЦА ДРОССЕЛЕМ
К купленному на AliExpress китайскому мультиметру Mastech MY62 отношение было всегда двойственное. С одной стороны никаких объективных нареканий, а с другой отсутствия полного доверия к его показаниям. Мало ли они что там понаписали в приложенном паспорте – руководстве пользователя. С первого по пятый пределы измерения сопротивления погрешность измерения 0,8%, шестой 1% и седьмой 5%. А тут представился случай как минимум удостовериться в этом, имея теперь резисторы с допуском не хуже 0,5%. Причём этим резисторам можно верить.
К сожалению, проверить предел «200» (200 Ом) не представилось возможным, подходящего номинала среди резисторов МРХ нет и не будет, их выпуск начинался с 10 кОм, зато приобретённый С5-5В в 1 кОм с допуском в 0,05% на пределе «2k» показал весьма отрадный результат. Даже и не надеялся на такое.
На пределе «20k» уже резистор МРХ подтверждает точность измерения сопротивления мультиметром не хуже 0,5%.
На четвёртом пределе «200k» уже сразу три резистора разного номинала «бьют в яблочко». По сути, далее, на следующих пределах измерения в радиолюбительских конструкциях достаточно высокая точность уже и не нужна.
Вот и в подтверждение моих слов предел «2М» вместо 898 кОм выдаёт 895 кОм, недостача 3 кОм или 0,3%. Учитывая, что производитель указывает здесь 1% всё равно хороший результат.
Шестой предел «20М» ожидаемо выдаёт погрешность. Вместо 4М99 в наличии 4М96, пропало 30 кОм – 0,6%. А 8М98 недобрали 60 кОм – почти 0,7%. Но это вместо заявленных 5%.
Для справки
Прецизионными являются резисторы повышенной точности ±(0,05 ч 5)% и стабильности (ТКС≈10-4 1/оС), номинальные сопротивления которых составляют от 1 Ом до 1 МОм, предельные рабочие напряжения – не более сотен вольт, диапазон номинальных мощностей рассеивания – от 0,05 до 2 Вт, частотный диапазон – до единиц мегагерц, а изменение сопротивления к концу срока службы – несколько процентов.
Прецизионные резисторы применяют в точной измерительной аппаратуре и ответственных цепях аппаратуры специального назначения, а также как элементы магазинов сопротивлений, в цепях делителей и шунтов повышенной точности и в качестве различных датчиков и нагрузок схем.
Прецизионные резисторы могут быть проволочными и непроволочными. В обоих случаях для обеспечения их высокой точности выполняют технологическую подгонку под заданный допуск номинального сопротивления. В первом случае изменяют число витков при намотке, а во втором – юстируют токопроводящий элемент, например дополнительно нарезая витки на каркасе. Чтобы обеспечить высокую стабильность прецизионных резисторов, используют разные способы. В непроволочных резисторах уменьшают перегрев токопроводящего слоя, увеличивая поверхность теплоотдачи, резисторы подвергают длительной электротермотренировке.
Очевидно что эти меры не являются наиболее рациональными, поэтому в настоящее время используется лишь ограниченное количество непроволочных прецизионных резисторов: из ранее выпущенных типов – УЛИ (углеродистые лакированные для измерительной техники) и БЛП (бороуглеродистые лакированные прецизионные) и выпускаемые в настоящее время С2-13, С2-14.
В качестве прецизионных резисторов наиболее часто используют проволочные, которые изготовляют из проволоки, имеющей положительный малый температурный коэффициент удельного сопротивления, а также не изменяющей своих свойств в процессе старения и слабо подверженной действию окружающей среды.
Основными недостатками проволочных резисторов являются довольно высокая стоимость, большие габариты и часто ограниченный частотный диапазон.
Вывод
При этом отдаю себе отчет, что измерения производил не по максимально возможному сопротивлению указанных пределов. Тем не менее есть теперь достаточно высокая степень доверия к показаниям мультиметра Mastech. Вот такую пользу уже принесли древние резисторы обладателем, которых и стал-то случайно. Автор Babay iz Barnaula.
Что такое прецизионный резистор для измерения тока?
В мире электроники и электротехники точность имеет первостепенное значение. Точные и надежные измерения имеют решающее значение для обеспечения правильного функционирования различных устройств и систем. Когда дело доходит до измерения тока, прецизионные резисторы играют решающую роль. Эти специализированные компоненты обеспечивают высокий уровень точности и стабильности, что делает их идеальными для точного измерения тока. В этой статье мы углубимся в детали прецизионных резисторов и исследуем их значение при измерении тока.
Понимание резисторов
Прежде чем погрузиться в прецизионные резисторы, давайте сначала разберемся с резисторами в целом. Резистор — это пассивный двухконтактный электрический компонент, который сопротивляется прохождению электрического тока. Он предназначен для обеспечения определенного сопротивления потоку электронов. Единица сопротивления — ом (Ом).
Резисторы чрезвычайно универсальны и находят применение в широком спектре электронных схем. Их можно использовать для ограничения тока, разделения напряжения, рассеивания мощности и обеспечения падения напряжения, а также для многих других функций. Доступны различные типы резисторов, в том числе резисторы из углеродного состава, металлопленочные резисторы, проволочные резисторы и прецизионные резисторы.
Что такое прецизионные резисторы?
Прецизионные резисторы, как следует из названия, представляют собой резисторы, предназначенные для обеспечения высокого уровня точности и аккуратности. В отличие от стандартных резисторов, допуск которых может составлять 5% или даже 10%, прецизионные резисторы имеют очень низкие допуски. Обычно их допуски находятся в пределах 1% или даже 0,1%. Это означает, что их фактическое значение сопротивления очень близко к заданному номиналу.
Прецизионные резисторы обычно используются в приложениях, где точность имеет решающее значение, например, в схемах измерения тока, источниках опорного напряжения, прецизионных усилителях и системах калибровки. Они гарантируют, что измеренные значения будут максимально точными, сводя к минимуму ошибки и предоставляя надежные данные для анализа.
Важность прецизионных резисторов для измерения тока
Измерение тока имеет жизненно важное значение в различных областях, включая электронику, электроэнергетические системы и научные исследования. Точное измерение тока позволяет инженерам и ученым анализировать и понимать поведение электрических цепей и устройств.
Прецизионные резисторы необходимы в схемах измерения тока. Они обеспечивают известное и стабильное значение сопротивления, которое затем используется для измерения тока, проходящего через устройство или цепь. Падение напряжения на прецизионном резисторе прямо пропорционально току, протекающему через него, в соответствии с законом Ома (V=I × R).
Ключевым преимуществом прецизионных резисторов является их низкий допуск. В приложениях измерения тока даже небольшое отклонение сопротивления может привести к значительным ошибкам. Прецизионные резисторы обеспечивают высокий уровень точности, сводя к минимуму погрешность измерений тока. Это особенно важно при работе с низкими уровнями тока или когда требуются точные измерения для чувствительных электронных компонентов.
Типы прецизионных резисторов
Доступно несколько типов прецизионных резисторов, каждый из которых имеет свои преимущества и подходит для различных применений. Некоторые распространенные типы включают в себя:
1. Металлопленочные резисторы: Металлопленочные резисторы состоят из тонкой металлической пленки, нанесенной на керамическую подложку. Они обеспечивают высокую стабильность, низкий уровень шума и превосходную точность. Металлопленочные резисторы обычно используются в приложениях прецизионного измерения тока.
2. Тонкопленочные резисторы: Тонкопленочные резисторы аналогичны металлопленочным резисторам, но имеют более тонкую пленку. Они обеспечивают еще более высокую точность и стабильность, что делает их пригодными для применений, требующих чрезвычайно точных измерений тока.
3. Проволочные резисторы: Проволочные резисторы изготавливаются путем намотки резистивного провода на изолирующий сердечник. Они могут работать с более высокими уровнями мощности и обеспечивают превосходную стабильность. Однако проволочные резисторы могут иметь более высокие допуски по сравнению с металлопленочными или тонкопленочными резисторами.
4. Резистор температурного коэффициента: Резисторы с температурным коэффициентом рассчитаны на стабильное значение сопротивления, несмотря на колебания температуры. Они обычно используются в приложениях, где изменения температуры могут повлиять на точность измерения тока.
Факторы, которые следует учитывать при выборе прецизионного резистора
При выборе прецизионного резистора для измерения тока необходимо учитывать несколько факторов. Эти факторы включают в себя:
1. Значение сопротивления: Значение сопротивления прецизионного резистора должно соответствовать ожидаемому диапазону тока. Крайне важно выбрать резистор, который сможет выдерживать желаемые уровни тока без значительного падения напряжения или рассеивания мощности.
2. Толерантность: Как упоминалось ранее, прецизионные резисторы имеют низкие уровни допуска. Выбор допуска зависит от требуемой точности измерения. В приложениях, где точное измерение тока имеет решающее значение, обычно используются резисторы с допуском 1% или ниже.
3. Стабильность: Стабильность – еще один важный фактор, который следует учитывать. Прецизионные резисторы должны иметь минимальный дрейф сопротивления с течением времени, при изменении температуры и условий эксплуатации. Это гарантирует, что точность измерения тока останется постоянной на протяжении всего срока службы резистора.
4. Номинальная мощность: Номинальная мощность указывает максимальную мощность, которую резистор может выдержать без перегрева. Очень важно выбрать прецизионный резистор с номинальной мощностью, которая может выдерживать ожидаемые уровни тока, не выходя за пределы пределов компонента.
5. Температурный коэффициент: Температурный коэффициент определяет, как значение сопротивления прецизионного резистора изменяется с температурой. Крайне важно выбрать резистор с низким температурным коэффициентом, обеспечивающим минимальные изменения сопротивления из-за изменений температуры.
Заключение
Прецизионные резисторы играют жизненно важную роль в приложениях измерения тока, предоставляя точные и надежные данные для анализа и экспериментов. Эти специализированные резисторы обладают низкими допусками, высокой стабильностью и точными значениями сопротивления, что делает их идеальными для точного измерения тока. Обеспечивая точные измерения тока, прецизионные резисторы способствуют развитию различных областей, включая электронику, энергетические системы и научные исследования. Правильный выбор и использование прецизионных резисторов необходимы для достоверных измерений тока и достижения точных результатов в различных электрических и электронных системах.
