怎样识别测量电阻器与电位器
电阻器按其结构特性可分为固定电阻器和可调电阻器两种,电位器也是一种可调电阻器。
固定电阻器
固定电阻器通常情况简称电阻,是电子行业使用最多的电子元件。固定电阻器一经制成,其阻值是固定不变的。
1. 常用固定电阻器的种类和特点电子爱好者经常使用的固定电阻器有实芯电阻器、薄膜电阻器和线绕电阻器。下图所示是它们的实物外形图。由图可知,普通固定电阻器只有两根引脚,引脚无正、负极性之分。小型固定电阻器的两根引脚一般沿轴线方向伸出,可以弯曲,以便在电路板上进行焊接和安装。
2. 电阻器的主要参数及标注方法
电阻器的主要技术参数有标称阻值、允许偏差和额定功率。电阻值(简称阻值)的基本单位是欧姆(简称欧),用希腊字母“Ω”表示。通常还使用比欧姆更大的单位——千欧(kΩ)和兆欧(MΩ)。它们之间的换算关系是:1兆欧(MΩ)=1000千欧(kΩ)1千欧(kΩ)=1000欧姆(Ω)为了适应不同的需要,国家规定了一系列的电阻值作为产品的标准,并在产品上标注清楚标准电阻值,称之为标称电阻。我国电阻器的标称阻值系列见表1所示。表中所给出的基数,可以乘以10、100、1000……例如3.9这个基数,可以是3.9Ω,也可以是39Ω、390Ω、3.9kΩ、39kΩ、390kΩ和3.9MΩ等。
由于电阻器在生产过程中存在着误差,所以标称阻值并不是100%的等于电阻器的实际电阻。我们把电阻器的实际阻值和标称阻值间的差别,常以差值与标称阻值的百分比数来表示,叫做允许偏差(或阻值误差)。电阻器产品根据允许偏差大小可以分为3个等级,即:Ⅰ级允许偏差为±5%;Ⅱ级允许偏差为±10%,Ⅲ级允许偏差为±20%。很显然,允许偏差值越小,表示电阻器的阻值精度越高。
电阻器是一种耗能元器件,当电流通过电阻器时,就会有一部分电能转换成热能,使电阻器温度升高。若使用时电阻器通过的电流太大或电阻器两端承受的电压过高,都会造成过热而损坏。因此,各种电阻器都规定了它的标称功率(又叫额定功率)。
如果低于额定功率使用,电阻器的寿命就长,工作安全;如果超负荷使用,轻者会缩短它的使用寿命,重者可能将电阻器烧坏。电阻器长期工作所允许承受的最大电功率即为额定功率,单位为瓦(W)。一般电阻器分为1/16W、1/8W、1/4W、1/2W、1W、2W、5W、10W等多种,使用中,电阻器实际消耗的功率必须小于它的额定功率。在电子制作中,如果电路中没有特别注明,通常都可以使用1/8W或1/4W的电阻器。以前国产的电阻器大多数是将其标称阻值、允许偏差和额定功率(1W以下不标明)用数字和字母等直接印在表面漆膜上的,如下图(a)所示。这种直接标志法的好处是各项参数一目了然。另一种标志方法是在单位符号(Ω、kΩ、MΩ)前面用数字表示整数阻值,而在单位符号后面用数字表示第一位小数阻值,下面的字母则表示电阻值允许偏差的等级。字母等级划分:D表示±0.5%,F表示±1%,G表示±2%,J表示±5%,K表示±10%,M表示±20%。例如,下图(b)所示的电阻器阻值为3.9kΩ,误差为±5% 。
电位器
电位器也是一种可调电阻器,它在电路中多用于经常需要改变阻值,进行某种控制或调节的地方,如收音机的音量调节、稳压电源输出电压调节等都是通过电位器来完成的。常用电位器有普通旋转式电位器、带开关电位器、小型带开关电位器、直滑式电位器等,它们的实物外形见下图。
电位器与微调电阻器在构造上有相似的地方,它们一般都有3个引出脚(参见下图),其中两边的两个固定电阻引出脚间电阻最大,而中间的滑动触点引出脚与左、右两个引出脚之间的电阻可通过与旋轴相连的簧片式触点移动而改变,但这两个电阻值之和始终等于最大电阻(标称阻值)。与微调电阻器相比,电位器具有较长的旋轴和外壳,制造工艺也更精巧,有的电位器还附有独立的电源开关。在业余电子制作或临时搭接线路的电子实验中,只要体积允许,可用电位器来代替微调电阻器。电位器在实际应用时必须配上合适的手动绝缘旋钮或拨轮盘。例如,广泛应用于便携式收音机、磁带录放机等产品中的WH15-K型带开关小型合成膜电位器(下图),只有给它配上了专门的塑料拨轮盘,才能顺利操作。
电阻器的使用
1. 在电路图中的识别
下图中画出了固定电阻器、微调电阻器与电位器的电路符号。符号中的长方块,表示电阻体本身,两端的短线表示电阻器的两个引脚线。微调电阻器和电位器符号中带箭头的引线,表示滑动簧片端。在电路图中,为了整齐、清楚,这些电路符号可以竖着画,也可以横着画。在图中的位置也以连接简捷为前提。这与制作时它们的实际位置,竖放还是横放,以及排列的远近疏密都没有关系。这一点对电阻器以外的其他元器件也是一样的,请初学者注意。
2. 检测与修复
电阻器在使用前,最好用万用表进行简单检测,以做到心中有数。
检测普通电阻器的好坏,主要是用万用表测它的阻值。正常情况下,万用表的读数应与标称阻值大体符合;如果万用表的读数与标称阻值相差很大,或万用表指针不动、指针摆动不稳,则说明该电阻器已经损坏。这里需要注意,不能用两只手同时接触万用表的表笔两端去测量电阻值,因为这样会把人体电阻与被测电阻并联,从而造成测量误差。这在测高值电阻器时尤需注意。
检测电位器或微调电阻器的质量好坏时,可分两步进行:首先,测量电位器的最大阻值。按照下图(a)所示,将万用表的表笔跨接在电位器两固定端,测量一下电位器的最大阻值,其读数应为电位器的标称阻值。如果万用表指针不动或阻值相差很多,则表明被测电位器已损坏。然后,测量电位器滑动片与电阻体接触是否良好。按照下图(b)所示,将万用表的表笔分别接在活动端和一个固定端,同时缓慢地旋转电位器的旋轴,从一个极端转至另一个极端,反复调两次,万用表测出的阻值应在“0”和标称阻值之间变化。如果在电位器旋轴转动过程中,万用表的表针有跳动现象,说明可变触点接触不良,这样的电位器不宜使用。固定电阻器价格便宜,如发生断裂、变值、引线松脱而损坏时,一般应丢弃。微调电阻器常因日久积尘或锈蚀而造成接触不良,如发现测量阻值变大或开路,可用酒精棉球擦洗,或调整簧片压力,一般可以修复。
3. 替代使用方法
在电子制作中,如果我们手头一时没有所需阻值或功率的电阻,那么可以用串联、并联的方法,“凑”出代用的电阻器。按照下图(a)所示,用几个阻值小的电阻器串联, 可以得到大阻值电阻器。串联后总阻值等于各个电阻之和,即R 总=R1+R2+R3。按照下图(b)所示,用两个阻值较大的电阻器并联,可代替较小阻值的电阻器,并联的总阻值R 总=R1×R2/(R1+R2)。当这两只电阻阻值相等时,并联后总阻值即减半。小功率电阻串联或并联都可以代替大功率电阻。