Резистори назначаване, класификация и параметри

Резистори: предназначение, класификация и параметри

Съпротивленията са предназначени за преразпределение и регулиране на електрическата енергия между елементите на веригата. Принципът на работа се основава на способността на резистори Radiomaterials да се устои, преминаващ през тях, за да електрически ток. Отличителна черта на резистори е, че електрическата енергия в тях се превръща в топлина, която се разсейва в околната среда.

Класификация и проектиране на резистори

Със среща дискретните съпротивления са разделени на резистори с общо предназначение, прецизност, висока честота, високо напрежение, висока устойчивост и специални. Според постоянна стойността на резистора е разделена на постоянни, променливи и специален. Фиксирани резистори имат стойност, определена съпротива, в променлив резистор осигурява възможност за промяна устойчивост по време на работа, устойчивостта на специални промени резистори под влиянието на външни фактори: течаща текущи или приложеното напрежение (варистори), температура (топлинни резистори), осветление (фоторезисти) и др ...

По вид на проводим елемент разграничи тел и не телени резистори. В изпълнение отделни резистори са разделени в топлоустойчив, влагоустойчива, вибрации и удароустойчива, висока надеждност, и така нататък. D.

Основният структурен елемент фиксиран резистор е активен елемент, който може да бъде или филм или насипно състояние. Степента на обемно съпротивление на материала се определя от броя на свободните носители зареждане на материала, температурата, напрегнатост на полето и т. D., и се изразява от известен връзката

където # 961; - електрическо съпротивление материал;

L - дължина на съпротивителен слой;

S - площ на напречното сечение на активен слой.

В чисти метали винаги има голям брой свободни електрони, така че те имат малко # 961; и за производство на резистори не се използват. За производството на телени резистори се използват сплави на никел, хром и други подобни. Ж. като голяма # 961;.

За да се изчисли съпротивлението на тънки филми използват концепцията за повърхностно съпротивление # 961; и който се определя устойчивост тънък филм с квадратна форма в план. стойност # 961; S, асоцииран със стойността на # 961; и могат лесно да бъдат получени от (2,1), като в него S = # 948; w където w - ширината на резистивен филма. # 948; - дебелината на резистивен филма.

- повърхностно съпротивление, в зависимост от дебелината на филма # 948;. Ако L = w, тогава R = # 961; S. където стойността на съпротивлението не зависи от размерите на страните на квадрат.

Фиг. 2.1 показва филм устройство резистор. На изолационния цилиндрична основа 1, депозиран резистивен филм 2. В края на цилиндъра с контактни капачки 3 от проводим материал заварена към него щифт 4. За да се защити резистивен филм от външни фактори резистор покрита със защитно фолио 5.

Съпротивлението на този резистор се определя от отношението

където L - дължина резистор (разстоянието между капачки за контакт); D - диаметър на цилиндричния прът.

Този резистор структура дава сравнително ниско съпротивление (стотици ома). За да се увеличи устойчивостта на резистивен филма 2 се прилага към повърхността на керамичното цилиндър 1 под формата на спирала (фиг. 2.2).

Съпротивлението на този резистор се определя от отношението

където Т - стъпка на спиралата;

# 945; - ширина на прорез (разстоянието между съседните навивки на спирала);

- брой на завъртанията на спиралата.

Фиг. 2.3 показва структура на част от резистор, който е прът 1 с кръгло или правоъгълно проводим състав с натиснат тел води 2. Извън прът защитена или стъклокерамика обвивка 3. Устойчивост на резистора е дадено от (2,1).

Постоянен тел резистор е изолиращ рамка, към която е навит проводник с високо електрическо съпротивление. Извън резистор термично покритие емайл, пластмаса под налягане или метален корпус се запечатва, затварящ се в краищата на керамични шайби.

Изборът на конкретен тип верига създадено с оглед на работните условия и параметри, определени от резистори. елемент резистор не може да се счита като единствено активно съпротивление определя неговата активен елемент. В допълнение към устойчивост на резистивен елемент, той има капацитет, индуктивност и допълнителната паразитни съпротива. Еквивалентната схема на постоянно съпротивление е показано на фиг. 2.7.

Схема RR - устойчивост на активен елемент, Ризьо - съпротивление на изолация определя от свойствата на защитното покритие и основа Rk - устойчивост контакт, LR - еквивалентно индуктивност на активен слой и терминали на резистор, CR - еквивалентната капацитет на резистора, TC1 и ТС2 - заключения контейнер. Активното резистор се определя от отношението

Rk съпротивление е значително само за резистори с ниска стойност. Устойчивост Riso малък ефект върху общото съпротивление от само висока устойчивост на резистори. Реактивни елементи определят честотни свойства на резистор. Благодарение на тяхната наличност резистор при високи честоти става сложна. Относителната честота грешка определя от отношението

където Z - импеданс резистор при честота # 969;.

На практика, като правило, стойностите L и C са неизвестни. Поради това, за някои видове резистори, посочете стойността на общата време константа # 964; макс. което е свързано с приблизителна уравнение относителна честота резистентност грешка:

Честотата не свойства телени резистори е много по-добре от жицата.

резистори параметри характеризират оперативните способности на конкретния тип на прилагане на специфичен резистор в електрическата схема.

Номиналната съпротивление Rnom и допустимото отклонение от номиналната стойност ± # 8710; R са ключови параметри резистори. Оценки на резистентност са стандартизирани в съответствие с ГОСТ 28884 - 90. За общия цел ГОСТ резистори включва шест редове с номинална устойчивост: Е6, E12, E24, E48, E96 и E192. Числото показва броя на номиналните стойности в този ред, които са съвместими с допустимите отклонения (виж Таблица 2.1.).

Номиналните стойности се определят от числени коефициенти в таблицата. 2.1, което се умножават по 10 п. където п - цяло число положително число. Например, цифровата коефициент 1.0 съответства на резистори с номинален импеданс от 10, 100, 1000 ома и т. D.

Номинална мощност разсейване Pnom определя допустимата електрически товар, който е в състояние да издържат на резистор за дълго време при предварително определена стабилност на съпротива.

Както вече бе отбелязано, тока, протичащ през резистора, свързани с освобождаването на топлина, която трябва да се разсее в околната среда. Мощността, разсейвана в резистор като топлина, определя от количеството приложен към него и напрежение U, протичащ ток I и е равна на

Мощността, разсейвана от резистор в околната среда, е пропорционална на разликата между TR и заобикалящата температура резистор T0:

Този капацитет зависи от условията за охлаждане на резистор определя от RT стойност устойчивост на топлина. която е по-малка, колкото по-голяма повърхност на резистора и термичната проводимост на резистор материал.

От състоянието на захранващия баланс може да се определи температурата на съпротивление, което е ясно показано на фиг. 2.8, както и.

Следователно, когато силата разпределена за резистора увеличава нейната температура TR. която може да доведе до провал на резистора. За да се избегне това, е необходимо да се намали RT. което се постига чрез увеличаване на размера на резистор. За всеки тип резистор има максимална температура Tmax. който не може да надвишава. Температура TR. Както следва от по-горе, също зависи от температурата на околната среда. Ако тя е много висока, температурата на TR може да надвишава максимума. За да се избегне това, е необходимо да се намали силата, генерирана в резистор (фиг. 2.8, б). За всички видове резистори в тези спецификации предвиди мощност в зависимост от температурата на околната среда (фиг. 2.8). Номинална мощност стандартизиран (ГОСТ 24013-80 и ГОСТ 10318-80) и отговаря на ред: 0.01; 0.025; 0.05; 0,125; 0.25; 0,5; 1; 1.2; 5; 8; 10; 16; 25; 50; 75; 100; 160; 250; 500.

Ограниченото работно напрежение UPrev определя допустимата напрежение, което може да се приложи към резистор. За резистори с малка стойност на съпротивление (стотици ома) тази стойност се определя чрез резистор и силата се изчислява по формулата

За останалите резистори ограничи работното напрежение на резистора се определя от дизайн и ограничена възможност на електрическа повреда, която обикновено се появява на повърхността между клемите на резистор, или между завъртанията на спираловидните съкращения. Напрежението на разпределение зависи от дължината на резистора и налягането на въздуха. Когато дължината на резистора не надвишава 5 см, се определя по формулата

където Р - налягане, mm Hg. Член.

л - дължината на резистора, вижте.

ZnachenieUpred посочено в спецификациите, винаги е по-малко от Uprob. При тестване на резистори са хранени UISP тест напрежение е по-голямо или по-малко UPrev Uprob.

Температурен коефициент на съпротивление (TCR) описва относителна промяна на съпротивлението с промяна на температурата:

Този фактор може да бъде положителен или отрицателен. Ако резистивен филм е с дебелина, а след това се държи като тялото обем, чието съпротивление се увеличава с температура. Ако резистивен филм е тънък, той се състои от отделни "острови", като резистентност филм намалява с повишаване на температурата, като подобрена чрез контакт между фитинги "острови." В различни съпротивления, тази стойност е в рамките на ± (7 # 8209; 12) х 10 -4.

стареене фактор # 946; R характеризира промяната на съпротивлението, което е причинено от структурни промени на съпротивителен елемент поради окислителни процеси, кристализация и т.н. :.

ТУ обикновено посочва относителна промяна в съпротивлението като процент за определен период от време (1000 или 10000 часа).

EMF резистор шум. Електроните в активен елемент, са в състояние на произволен топлинна движение, при което между всеки две точки на съпротивителен елемент възниква случайно промяна на напрежението между клемите и се появява резистор термичен шум едн. Thermal шум се характеризира чрез непрекъснато, широк и почти еднакво спектър. Големината на EMF определя от съотношението на топлинна шума

1,38-10- където К = 23 J / К е константа на Болцман;

Т - абсолютна температура, К;

R - съпротивление, в омове;

# 8710; F- честотна лента, в която се измерва шум.

При стайна температура (Т = 300 К)

Ако съпротивлението е високо чувствителен към входа на усилвателя, характеристика ще бъде звуков шум на изхода. Намаляване на нивото на този шум е възможно, чрез намаляване на съпротивлението R или температура Т.

В допълнение има термичен шум ток шум, причинени от преминаването на ток през резистора. Този шум се причинява от дискретни структурата на активен елемент. Когато текущият локално прегряване възникне, в резултат на контактно съпротивление, която варира между отделните частици на проводимия слой и следователно се променя (варира) стойността на съпротивлението, което води до EMF между клемите на резистор текущата шума Ei. Текущ шум, както и топлина, има непрекъснат спектър, но нейната интензивност се увеличава при ниски честоти.

Тъй като стойността на тока, протичащ през резистора зависи от приложеното напрежение U, може да се предположи в първо приближение

където Ки - коефициент, който зависи от конструкцията на резистор, свойствата на резистивен слой и честотна лента. Стойността на Ki се посочва в спецификациите и в интервала от 0.2 до 20 V / V. Колкото по-единна структура, толкова по-малко ток шума. В метален филм резистори и въглероден количество Ki ≤ 1,5 V / V, на повърхността на композитния резистор Ki ≤ 40 тУ / V от насипен композитен резистори Ki ≤ 45 тУ / V. В телени резистори ток шум отсъства. Текущ шум се измерва в честотния обхват 60-6000 Hz. Неговата стойност значително надвишава топлинна шума.

Вземете учител разследван елемент и изчисляване на неговите конструктивни параметри на опциите и данните в таблица 1.

Определяне на тези настройки резистор:

· Необходимата съпротивление на активен материал слой # 961;,

· Повърхностно съпротивление # 961; S,

· Limit (разкъсване) работно напрежение UPrev (проби)

· EMF текущата шум Ei