Резисторы: назначение, параметры, условное графическое обозначение, классификация.
Резисторы - это наиболее распространенные компоненты электронной аппаратуры, с помощью которых осуществляется регулирование и распределение электрической энергии между цепями и элементами схем. В цепях переменного тока резисторы не вносят сдвига фаз между током и напряжением и в связи с этим их сопротивление часто называют «активным». По назначению резисторы делят на резисторы общего назначения, прецизионные, высокочастотные, высокомегомные, высоковольтные, специального назначения. По эксплуатационным характеристикам резисторы могут быть термостойкими, влагостойкими, вибро- и ударопрочными, высоконадежными. По виду токопроводящего элемента резисторы подразделяют на проволочные и непроволочные. В проволочных резисторах токопроводящим элементом является намотанная на каркас проволока, изготовленная из материалов с высоким удельным электрическим сопротивлением. В непроволочных резисторах токопроводящим элементом является углерод, металлы, их сплавы или окислы, либо композиции проводников и диэлектриков, выполненные в виде тонкой пленки или объема. По характеру изменения сопротивления резисторы подразделяют на постоянные, переменные и подстроечные.
К основным параметрам резисторов относятся:1. Номинальное сопротивление и его допустимое отклонение. Под номинальным сопротивлением понимают значение сопротивления, на которое рассчитан резистор и которое указывается на резисторе или в сопроводительной документации. Выпускаются резисторы по стандартным шкалам номинальных значений с регламентированными классами точности. Класс точности резисторов определяется относительным отклонением от номинала в процентах. Основная единица измерения сопротивления резисторов – Ом и кратные ей в сторону увеличения : килоом - КОм (множитель 103 или буква Е),мегаом (106 или М),гигаом (109 или Г), тераом (1012 или Т). Номиналы резисторов определяются стандартными рядами базовых чисел, например, ряд Е3 содержит три базовых числа 1; 2,2; 4,7 ,это значит, что сопротивления резисторов этого ряда будут иметь значения равные числу ряда умноженному на 10n ,где n – целое число в диапазоне от –2 до +9.Всего таких рядов –7: Е3,6,12,24,48,96,192, резисторы класса точности ≥± 5% выпускаются в соответствии с рядами Е3 – Е24, более высокого класса точности соответствуют рядам Е48 – Е192. Классы точности резисторов также стандартизованы и находятся в пределах от .±0,001% до .±30%,наиболее употребительны классы ±5 – 10%.
2. Номинальная мощность рассеивания. Под номинальной мощностью рассеивания понимают максимально допустимую мощность, которую резистор может рассеивать при длительной электрической нагрузке в нормальных условиях без изменения электрических параметров выше норм, указанных в технических условиях на него. Промышленность выпускает резисторы с номинальными мощностями рассеивания от 0,001 до 500 Вт.значения мощностей стандартизированы, наиболее часто используются в электронных схемах резисторы мощностью 0,125 –0,25 –0,5 –1 –2 Вт.
3. Предельное рабочее напряжение. Под предельным рабочим напряжением понимают максимально допустимое напряжение, приложенное к выводам резистора, которое не вызывает превышения норм технических условий на электрические параметры.
4. Температурный коэффициент сопротивления (ТКС). Этот параметр характеризует относительное изменение сопротивления резистора при изменении температуры окружающей среды на 1°С и выражается в 1/°С.
ТКС= ΔR/R0Δt, [1/0С]
где ΔR - абсолютное изменение сопротивления резистора (Ом) под влиянием температуры, R0 - сопротивление резистора (Ом) при нормальной температуре t0.
5. Уровень собственных шумов. Шум представляет собой переменную составляющую, накладываемую на постоянный уровень напряжения резистора, что создает помехи для прохождения сигнала и ограничивает чувствительность приемных трактов электронной аппаратуры. Собственные шумы резисторов имеют двоякую природу: это так называемые «тепловые» и «токовые» шумы. В переменных резисторах наблюдаются шумы, вызванные изменением сопротивления контактной пары за счет меняющегося во времени давления между контактами.
Отечественная промышленность выпускает следующие резисторы:
общего назначения (МЛТ, ОМЛТ, С2-6, С2-8, С2-11, С2-22 и др.),
прецизионные (ОМЛТ, МГП, С2-1, С2-13, С2-14, С2-31 и др.),
высокомегаомные (КВМ, КЛМ, С3-10, С3-14 и др.),
высоковольтные (КЭВ, С3-9, С3-14 и др.),
высокочастотные (С2-10, С2-34, С3-8 и др.).
Номенклатура подстроечных и регулировочных резисторов также достаточно велика (СП5-1, СП5-6, РП-25, РП-80, СП5-21 и др.). Тип материала резистора указывается в его обозначении, а именно: С1 - углеродистый, С2 - металлопленочный, С3 - пленочный композиционный, С4 - объемный композиционный, С5 - проволочный. Для переменных резисторов этих же видов вместо буквы С пишут буквы СП. Для ранее выпущенных типов резисторов остались старые обозначения: например МЛТ - металлопленочные лакированные теплостойкие, КИМ - композиционные изолированные малогабаритные и т.п.
Проволочные резисторы обладают повышенной температурной стабильностью и термостойкостью. Основными недостатками проволочных резисторов являются ограниченный диапазон сопротивления (до сотен кОм) и высокая стоимость.
Переменные резисторы общего назначения в большинстве случаев относятся к композиционным непроволочным резисторам.
Прецизионные резисторы применяют в точной измерительной аппаратуре и ответственных цепях аппаратуры специального назначения. Часто их используют как элементы магазинов сопротивлений, в цепях делителей и шунтов повышенной точности. К группе высокочастотных относятся резисторы, выполняющие свои функции без существенного изменения сопротивления на частотах более 10 МГц/
Резисторы специального назначения относятся к компонентам, принцип работы которых основан на изменении сопротивления в зависимости от приложенного напряжения (варисторы), освещенности (фоторезисторы), температуры (термисторы) и др., их обычно применяют в качестве измерителей, стабилизаторов, датчиков и преобразователей различного рода сигналов в электрические сигналы.
