電阻器基礎(chǔ)知識(shí)與檢測(cè)方法

　　一、基礎(chǔ)知識(shí) 電阻器是電路元件中應(yīng)用 廣泛的一種，在電子設(shè)備中約占元件總數(shù)的30%以上，其質(zhì)量的好壞對(duì)電路工作的穩(wěn)定性有極大影響。它的主要用途是穩(wěn)定和調(diào)節(jié)電路中的電流和電壓，其次還作為分流器分壓器和負(fù)載使用。

1．分類

在電子電路中常用的電阻器有固定式電阻器和電位器，按制作材料和工藝不同，固定式電阻器可分為：膜式電阻（碳膜RT、金屬膜RJ、合成膜RH和氧化膜RY）、實(shí)芯電阻（有機(jī)RS和無(wú)機(jī)RN）、金屬線繞電阻（RX）、特殊電阻（MG型光敏電阻、MF型熱敏電阻）四種。



表1 幾種常用電阻的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)

電阻種類電 阻 結(jié) 構(gòu) 和 特 點(diǎn)實(shí)物圖片

碳膜電阻氣態(tài)碳?xì)浠衔镌诟邷睾驼婵罩蟹纸猓汲练e在瓷棒或者瓷管上，形成一層結(jié)晶碳膜。改變碳膜厚度和用刻槽的方法變更碳膜的長(zhǎng)度，可以得到不同的阻值。碳膜電阻成本較低，性能一般。

金屬膜電阻在真空中加熱合金，合金蒸發(fā)，使瓷棒表面形成一層導(dǎo)電金屬膜。刻槽和改變金屬膜厚度可以控制阻值。這種電阻和碳膜電阻相比，體積小、噪聲低、穩(wěn)定性好，但成本較高。

碳質(zhì)電阻把碳黑、樹(shù)脂、粘土等混合物壓制后經(jīng)過(guò)熱處理制成。在電阻上用色環(huán)表示它的阻值。這種電阻成本低，阻值范圍寬，但性能差，很小采用。

線繞電阻用康銅或者鎳鉻合金電阻絲，在陶瓷骨架上繞制成。這種電阻分固定和可變兩種。它的特點(diǎn)是工作穩(wěn)定，耐熱性能好，誤差范圍小，適用于大功率的場(chǎng)合，額定功率一般在1瓦以上。

碳膜電位器它的電阻體是在馬蹄形的紙膠板上涂上一層碳膜制成。它的阻值變化和中間觸頭位置的關(guān)系有直線式、對(duì)數(shù)式和指數(shù)式三種。碳膜電位器有大型、小型、微型幾種，有的和開(kāi)關(guān)一起組成帶開(kāi)關(guān)電位器。

還有一種直滑式碳膜電位器，它是靠滑動(dòng)桿在碳膜上滑動(dòng)來(lái)改變阻值的。這種電位器調(diào)節(jié)方便。

線繞電位器用電阻絲在環(huán)狀骨架上繞制成。它的特點(diǎn)是阻值范圍小，功率較大。





2． 主要性能指標(biāo)

額定功率：在規(guī)定的環(huán)境溫度和濕度下，假定周圍空氣不流通，在長(zhǎng)期連續(xù)負(fù)載而不損壞或基本不改變性能的情況下，電阻器上允許消耗的 大功率。為保證安全使用，一般選其額定功率比它在電路中消耗的功率高1-2倍。額定功率分19個(gè)等級(jí)，常用的有0.05W、0.125W、0.25 W、0.5 W、1 W、2 W、3 W、5 W、7 W、10 W，在電路圖中非線繞電阻器額定功率的符號(hào)表示如下圖：



標(biāo)稱阻值：產(chǎn)品上標(biāo)示的阻值，其單位為歐，千歐、兆歐，標(biāo)稱阻值都應(yīng)符合下表所列數(shù)值乘以10N歐，其中N為整數(shù)。

表2　標(biāo)稱阻值系列

允許誤差 系列代號(hào) 標(biāo)稱阻值系列

5% E24 1.0 1.1　1.2　1.3　1.5　1.6　1.8　2.0　2.2　2.4　2.7　3.0

3.3　3.6　3.9　4.3　4.7　5.1　5.6　6.2　6.8　7.5　8.2　9.1

10% E12 1.0　1.2　1.5　1.8　2.2　2.7　3.3　3.9　4.7　5.6　6.8　8.2　

20% E6 1.0　1.5　2.2　3.3　4.7　6.8



允許誤差：電阻器和電位器實(shí)際阻值對(duì)于標(biāo)稱阻值的 大允許偏差范圍，它表示產(chǎn)品的精度，允許誤差的等級(jí)如下表所示。

表3　允許誤差等級(jí)

級(jí)別 005 01 02 ⅠⅡⅢ

允許誤差 0.5% 1% 2% 5% 10% 20%



標(biāo)稱阻值與誤差允許范圍的標(biāo)識(shí)方法

表4 色環(huán)顏色所代表的數(shù)字或意義

色 別 第一色環(huán)

大一位數(shù)字 第二色環(huán)

第二位數(shù)字 第三色環(huán)

應(yīng)乘的數(shù) 第四色環(huán)

誤 差

棕1 1 10

紅 2 2 100

橙 3 3 1000

黃4 4 10000

綠 5 5 100000

藍(lán) 6 6 1000000

紫7 7 10000000

灰 8 8 100000000

白 9 9 1000000000

黑0 0 1

金 0.1 ±5%

銀 0.01 ±10%

無(wú)色 ±20%



示例

1）在電阻體的一端標(biāo)以彩色環(huán)，電阻的色標(biāo)是由左向右排列的，圖1的電阻為27000Ω±0.5%。

　　 2）精密度電阻器的色環(huán)標(biāo)志用五個(gè)色環(huán)表示。第一至第3色環(huán)表示電阻的有效數(shù)字，第4色環(huán)表示倍乘數(shù)，第5色環(huán)表示容許偏差，圖2的電阻為17.5Ω±1%



表示27000Ω±5% 表示17.5Ω±1%



在電路圖中電阻器和電位器的單位標(biāo)注規(guī)則

阻值在兆歐以上，標(biāo)注單位M。比如1兆歐，標(biāo)注1M；2.7兆歐，標(biāo)注2.7M。

　　阻值在1千歐到100千歐之間，標(biāo)注單位k。比如5.1千歐，標(biāo)注5.1k；68千歐，標(biāo)注68k。

　　阻值在100千歐到1兆歐之間，可以標(biāo)注單位k，也可以標(biāo)注單位M。比如360千歐，可以標(biāo)注360k，也可以標(biāo)注0.36M。

　　阻值在1千歐以下，可以標(biāo)注單位Ω，也可以不標(biāo)注。比如5.1歐，可以標(biāo)注5.1Ω或者5.1；680歐，可以標(biāo)注680Ω或者680。

高工作電壓：它是指電阻器長(zhǎng)期工作不發(fā)生過(guò)熱或電擊穿損壞時(shí)的電壓。如果電壓超過(guò)規(guī)定值，電阻器內(nèi)部產(chǎn)生火花，引起噪聲，甚至損壞。下表是碳膜電阻的 高工作電壓。

表5　碳膜電阻的 高工作電壓

標(biāo)稱功率（W） 1/16 1/8 1/4 1/2 1 2

高工作電壓（V） 100 150 350 500 750 1000



穩(wěn)定性：穩(wěn)定性是衡量電阻器在外界條件（溫度、濕度、電壓、時(shí)間、負(fù)荷性質(zhì)等）作用下電阻變化的程度

（1）溫度系數(shù)a，表示溫度每變化1度時(shí)，電阻器阻值的相對(duì)變化量。

即： 式中：R1、R2分別為溫度t1和t2時(shí)的電阻值

（2）電壓系數(shù)av表示電壓每變化1伏時(shí)，電阻器阻值的相對(duì)變化量，即： 式中：R1、R2分別是電壓為U1和U2時(shí)的電阻值

噪聲電動(dòng)勢(shì)：電阻器的噪聲電動(dòng)勢(shì)在一般電路中可以不考慮，但在弱信號(hào)系統(tǒng)中不可忽視。

線繞電阻器的噪聲只習(xí)作定于熱噪聲（分子擾動(dòng)引起）僅與阻值、溫度和外界電壓的頻帶有關(guān)。薄膜電阻除了熱噪聲外，還有電流噪聲，這種噪聲近似地與外加電壓成正比。

高頻特性：電阻器使用在高頻條件下，要考慮其固定有電感和固有電容的影響。這時(shí)，電阻器變?yōu)橐粋�(gè)直流電阻（R0）與分布電感串聯(lián)，然后再與分布電容并聯(lián)的等效電路，非線繞電阻器的LR=0.01-0.05微亨，CR=0.1-5皮法，線繞電阻器的LR達(dá)幾十微亨，CR達(dá)幾十皮法，即使是無(wú)感繞法的線繞電阻器，LR仍有零點(diǎn)幾微亨。



3. 命名方法

根據(jù)部頒標(biāo)準(zhǔn)（SJ-73）規(guī)定，電阻器、電位器的命名由下列四部分組成：第一部分（主稱）；第二部分：（材料）；第三部分（分類特征）；第四部分（序號(hào)）。它們的型號(hào)及意義見(jiàn)下表。

表6　電阻器的型號(hào)命名法

第一部分 第二部分 第三部分 第四部分

用字母表示主稱 用字母表示材料 用數(shù)字或字母表示特征 序號(hào)

符號(hào) 意義 符號(hào) 意義 符號(hào) 意義

R

RP 電阻器

電位器T

P

U

C

H

I

J

Y

S

N

X

R

G

M 碳膜

金屬膜

合成膜

沉積膜

合成膜

玻璃釉膜

金屬膜

氧化膜

有機(jī)實(shí)芯

無(wú)機(jī)實(shí)芯

線繞

熱敏

光敏

壓敏1， 2

3

4

7

8

9

G

T

X

L

W

D 普通

超高頻

高阻

高溫

精密

電阻器-高壓

電位器-特殊函數(shù)

特殊

高功率

可調(diào)

小型

測(cè)量用

微調(diào)

多圈包括：

額定功率

阻值

允許誤差

精度等級(jí)



示例：RJ71-0.125－5.1kI型的命名含義：R電阻器-J金屬膜-7精密-1序號(hào)-0.125額定功率-5.1k標(biāo)稱阻值-I誤差5%。



4．選用常識(shí)

根據(jù)電子設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)和電路的具體要求選用電阻的型號(hào)和誤差等級(jí)；額定功率應(yīng)大于實(shí)際消耗功率的1.5-2倍；電阻裝接前要測(cè)量核對(duì)，尤其是要求較高時(shí)，還要人工老化處理，提高穩(wěn)定性；根據(jù)電路工作頻率選擇不同類型的電阻。



二、檢測(cè)方法與經(jīng)驗(yàn)

1. 固定電阻器的檢測(cè)

將兩表筆(不分正負(fù))分別與電阻的兩端引腳相接即可測(cè)出實(shí)際電阻值。為了提高測(cè)量精度，應(yīng)根據(jù)被測(cè)電阻標(biāo)稱值的大小來(lái)選擇量程。由于歐姆擋刻度的非線性關(guān)系，它的中間一段分度較為精細(xì)，因此應(yīng)使指針指示值盡可能落到刻度的中段位置，即全刻度起始的20％～80％弧度范圍內(nèi)，以使測(cè)量更準(zhǔn)確。根據(jù)電阻誤差等級(jí)不同。讀數(shù)與標(biāo)稱阻值之間分別允許有±5％、±10％或±20％的誤差。如不相符，超出誤差范圍，則說(shuō)明該電阻值變值了。B注意：測(cè)試時(shí)，特別是在測(cè)幾十kΩ以上阻值的電阻時(shí)，手不要觸及表筆和電阻的導(dǎo)電部分；被檢測(cè)的電阻從電路中焊下來(lái)，至少要焊開(kāi)一個(gè)頭，以免電路中的其他元件對(duì)測(cè)試產(chǎn)生影響，造成測(cè)量誤差；色環(huán)電阻的阻值雖然能以色環(huán)標(biāo)志來(lái)確定，但在使用時(shí) 好還是用萬(wàn)用表測(cè)試一下其實(shí)際阻值。

2.水泥電阻的檢測(cè)

檢測(cè)水泥電阻的方法及注意事項(xiàng)與檢測(cè)普通固定電阻完全相同。

3. 熔斷電阻器的檢測(cè)

在電路中，當(dāng)熔斷電阻器熔斷開(kāi)路后，可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)作出判斷：若發(fā)現(xiàn)熔斷電阻器表面發(fā)黑或燒焦，可斷定是其負(fù)荷過(guò)重，通過(guò)它的電流超過(guò)額定值很多倍所致；如果其表面無(wú)任何痕跡而開(kāi)路，則表明流過(guò)的電流剛好等于或稍大于其額定熔斷值。對(duì)于表面無(wú)任何痕跡的熔斷電阻器好壞的判斷，可借助萬(wàn)用表R×1擋來(lái)測(cè)量，為保證測(cè)量準(zhǔn)確，應(yīng)將熔斷電阻器一端從電路上焊下。若測(cè)得的阻值為無(wú)窮大，則說(shuō)明此熔斷電阻器已失效開(kāi)路，若測(cè)得的阻值與標(biāo)稱值相差甚遠(yuǎn)，表明電阻變值，也不宜再使用。在維修實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，也有少數(shù)熔斷電阻器在電路中被擊穿短路的現(xiàn)象，檢測(cè)時(shí)也應(yīng)予以注意。

4.電位器的檢測(cè)

檢查電位器時(shí)，首先要轉(zhuǎn)動(dòng)旋柄，看看旋柄轉(zhuǎn)動(dòng)是否平滑，開(kāi)關(guān)是否靈活，開(kāi)關(guān)通、斷時(shí)“喀噠”聲是否清脆，并聽(tīng)一聽(tīng)電位器內(nèi)部接觸點(diǎn)和電阻體摩擦的聲音，如有“沙沙”聲，說(shuō)明質(zhì)量不好。用萬(wàn)用表測(cè)試時(shí)，先根據(jù)被測(cè)電位器阻值的大小，選擇好萬(wàn)用表的合適電阻擋位，然后可按下述方法進(jìn)行檢測(cè)。

　　A用萬(wàn)用表的歐姆擋測(cè)“1”、“2”兩端，其讀數(shù)應(yīng)為電位器的標(biāo)稱阻值，如萬(wàn)用表的指針不動(dòng)或阻值相差很多，則表明該電位器已損壞。

　　B檢測(cè)電位器的活動(dòng)臂與電阻片的接觸是否良好。用萬(wàn)用表的歐姆檔測(cè)“1”、“2”(或“2”、“3”)兩端，將電位器的轉(zhuǎn)軸按逆時(shí)針?lè)较蛐两咏?ldquo;關(guān)”的位置，這時(shí)電阻值越小越好。再順時(shí)針慢慢旋轉(zhuǎn)軸柄，電阻值應(yīng)逐漸增大，表頭中的指針應(yīng)平穩(wěn)移動(dòng)。當(dāng)軸柄旋至極端位置“3”時(shí)，阻值應(yīng)接近電位器的標(biāo)稱值。如萬(wàn)用表的指針在電位器的軸柄轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中有跳動(dòng)現(xiàn)象，說(shuō)明活動(dòng)觸點(diǎn)有接觸不良的故障。

5.正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC)的檢測(cè)

檢測(cè)時(shí)，用萬(wàn)用表R×1擋，具體可分兩步操作：A常溫檢測(cè)(室內(nèi)溫度接近25℃)；將兩表筆接觸PTC熱敏電阻的兩引腳測(cè)出其實(shí)際阻值，并與標(biāo)稱阻值相對(duì)比，二者相差在±2Ω內(nèi)即為正常。實(shí)際阻值若與標(biāo)稱阻值相差過(guò)大，則說(shuō)明其性能不良或已損壞。B加溫檢測(cè)；在常溫測(cè)試正常的基礎(chǔ)上，即可進(jìn)行第二步測(cè)試—加溫檢測(cè)，將一熱源(例如電烙鐵)靠近PTC熱敏電阻對(duì)其加熱，同時(shí)用萬(wàn)用表監(jiān)測(cè)其電阻值是否隨溫度的升高而增大，如是，說(shuō)明熱敏電阻正常，若阻值無(wú)變化，說(shuō)明其性能變劣，不能繼續(xù)使用。注意不要使熱源與PTC熱敏電阻靠得過(guò)近或直接接觸熱敏電阻，以防止將其燙壞。

6.負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻(NTC)的檢測(cè)

(1) 測(cè)量標(biāo)稱電阻值Rt

　　用萬(wàn)用表測(cè)量NTC熱敏電阻的方法與測(cè)量普通固定電阻的方法相同，即根據(jù)NTC熱敏電阻的標(biāo)稱阻值選擇合適的電阻擋可直接測(cè)出Rt的實(shí)際值。但因NTC熱敏電阻對(duì)溫度很敏感，故測(cè)試時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：ARt是生產(chǎn)廠家在環(huán)境溫度為25℃時(shí)所測(cè)得的，所以用萬(wàn)用表測(cè)量Rt時(shí)，亦應(yīng)在環(huán)境溫度接近25℃　時(shí)進(jìn)行，以保證測(cè)試的可信度。B測(cè)量功率不得超過(guò)規(guī)定值，以免電流熱效應(yīng)引起測(cè)量誤差。C注意正確操作。測(cè)試時(shí)，不要用手捏住熱敏電阻體，以防止人體溫度對(duì)測(cè)試產(chǎn)生影響。

　　(2) 估測(cè)溫度系數(shù)αt

　　先在室溫t1下測(cè)得電阻值Rt1，再用電烙鐵作熱源，靠近熱敏電阻Rt，測(cè)出電阻值RT2，同時(shí)用溫度計(jì)測(cè)出此時(shí)熱敏電阻RT表面的平均溫度t2再進(jìn)行計(jì)算。

7.壓敏電阻的檢測(cè)

用萬(wàn)用表的R×1k擋測(cè)量壓敏電阻兩引腳之間的正、反向絕緣電阻，均為無(wú)窮大，否則，說(shuō)明漏電流大。若所測(cè)電阻很小，說(shuō)明壓敏電阻已損壞，不能使用。

8. 光敏電阻的檢測(cè)

A用一黑紙片將光敏電阻的透光窗口遮住，此時(shí)萬(wàn)用表的指針基本保持不動(dòng)，阻值接近無(wú)窮大。此值越大說(shuō)明光敏電阻性能越好。若此值很小或接近為零，說(shuō)明光敏電阻已燒穿損壞，不能再繼續(xù)使用。B將一光源對(duì)準(zhǔn)光敏電阻的透光窗口，此時(shí)萬(wàn)用表的指針應(yīng)有較大幅度的擺動(dòng)，阻值明顯減小。此值越小說(shuō)明光敏電阻性能越好。若此值很大甚至無(wú)窮大，表明光敏電阻內(nèi)部開(kāi)路損壞，也不能再繼續(xù)使用。C將光敏電阻透光窗口對(duì)準(zhǔn)入射光線，用小黑紙片在光敏電阻的遮光窗上部晃動(dòng)，使其間斷受光，此時(shí)萬(wàn)用表指針應(yīng)隨黑紙片的晃動(dòng)而左右擺動(dòng)。如果萬(wàn)用表指針始終停在某一位置不隨紙片晃動(dòng)而擺動(dòng)，說(shuō)明光敏電阻的光敏材料已經(jīng)損壞。