Лабораторная работа № 2 исследование параметров постоянных и переменных резисторов

Цель работы: ознакомление с системой обозначений, конструктивными особенностями, параметрами и характеристиками различных типов резисторов

2.1. Основные сведения о резисторах

Резистором называют элемент (компонент) электронной аппаратуры, обладающий свойством активного электрического сопротивления и предназначенный для перераспределения и регулировки электрической мощности между элементами схемы. В зависимости от применяемых материалов, резисторы могут быть линейными (зависимость падения напряжения от тока представляет собой линейную функцию, что говорит о постоянстве сопротивления) и нелинейными, у которых сопротивление изменяется под воздействием тока или напряжения. Линейные резисторы могут быть постоянными или переменными. Сопротивление постоянного резистора задано при его изготовлении, тогда как в переменных резисторах имеется возможность регулирования сопротивления механически (с помощью третьего подвижного контакта) или бесконтактным способом, с помощью цифрового управления. В настоящей лабораторной работе исследуются постоянные и переменные линейные резисторы.

По характеру изменения сопротивления все резисторы подразделяются на постоянные и переменные. Постоянные резисторы имеют фиксированное сопротивление, которое в процессе эксплуатации не регулируется, и в зависимости от назначения подразделяются на резисторы общего применения, прецизионные, высокочастотные, высоковольтные, высокоомные. Они выпускаются проволочными, пленочными и объемными. Мощные проволочные резисторы (от 5 до 1000 Вт) имеют трубчатое керамическое основание, на котором намотана спираль из нихрома (Ni 80% + Cr 20%) или других сплавов, содержащих никель и хром. У самых мощных резисторов спираль оголена, а у

резисторов мощностью до 250 Вт покрыта защитным слоем стеклоэмали. Прецизионные проволочные резисторы выпускаются мощностью от 0,05 до 5 Вт. Они имеют герметичный корпус, внутри которого находится спираль из константана (Cu 55% + Ni 45%) или манганина (Cu 86% + Ni 2% + Mn 12%).

Пленочные резисторы (обычно от 0,075 до 2 Вт) имеют резистивный материал в виде пленки, нанесенной на диэлектрическое основание, в основном цилиндрической формы. Пленочные резисторы подразделяются на углеродистые (материал пленки – пиролитический углерод), металлопленочные (пленки из металлов и их сплавов), металлоокисные и металлодиэлектрические (пленки оксидов, проводящих стекол и эмалей).

Объемные резисторы (обычно от 0,125 до 2 Вт) представляют собой спеченную или полимеризованную при повышенной температуре многокомпонентную смесь, содержащую материал – связку и проводящий компонент (композиционные резисторы).

Переменные резисторы подразделяются на регулировочные и подстроечные. Регулировочные резисторы допускают многократное изменение сопротивления в процессе их функционирования в аппаратуре. Сопротивление подстроечных резисторов изменяется при разовой (технологической) или периодической регулировке и не изменяется в процессе функционирования аппаратуры. Переменные резисторы также выпускаются проволочными, пленочными и объемными. Конструкция переменных резисторов значительно сложнее, чем постоянных. Помимо резистивного (проводящего) элемента и электрических выводов в начале и конце (а в некоторых конструкциях и в промежуточных точках) переменный резистор имеет подвижную систему с токосъемом. Подвижная система обеспечивает плавное перемещение скользящего контакта по резистивному элементу и его фиксацию.

Основные параметры резисторов, гарантируемые производителем:

• Номинальное сопротивление Rном. Это то сопротивление, которое указано на корпусе резистора. Значение номинального сопротивления гарантируется с заданным допуском во всем рабочем диапазоне температур (обычно от –55 до +70 °С).

• Допустимое отклонение сопротивления резистора

δ=(R-Rном)/Rном·100%, где R – фактическое сопротивление резистора. Это те пределы отклонения сопротивления резистора от его номинального значения (в процентах), за которые не должен выходить дрейф сопротивления в заявленных условиях эксплуатации и в течение гарантированного срока службы. Значению допуска всегда предшествует знак ±, т.к. реальное значение сопротивления может оказаться выше или ниже номинального. Значения номинальных сопротивлений стандартизованы. Установлены ряды сопротивлений Е6, Е12, Е24, Е48, Е96, Е192. Цифра после буквы Е указывает число значений в каждом десятичном интервале. Например, ряд Е6 содержит 6 значений: 1.0, 1.5, 2.2, 3.3, 4.7, 6.8. Сопротивления должны принимать указанные значения или значения, получаемые умножением на 10 . Фактические значения сопротивлений могут отличаться от номинального в пределах определенных допусков. Ряд допустимых отклонений, указываемых в процентах, также нормализован. В таблице 2.1 приведены в качестве примера наиболее употребляемые ряды номинальных значений сопротивлений резисторов и их допустимых отклонений:

Таблица 2.1