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2.2 电阻类元器件图形符号信息及标称参数识别方法

每一种电子元器件在电路图中都有一个图形符号,国标是有统一规定的,对于一些元器件还会有厂标的图形符号,此外国外的电子元器件符号也会与国内有所不同。

各种元器件的图形符号中含有许多对电路分析有益的识图信息,掌握了电子元器件图形符号的识图信息,分析电路就会轻松些。

2.2.1 普通电阻器图形符号信息及标称参数识别方法

1.普通电阻器图形符号信息解读

如图2-11所示是普通电阻器图形符号图解示意图。如表2-12所示是普通电阻器的其他图形符号解说。

图2-11 普通电阻器图形符号kΩ

表2-12 普通电阻器的其他图形符号解说

如表2-13所示是电阻器图形符号识图信息小结。

表2-13 电阻器图形符号识图信息小结

2.普通电阻器重要特性解说

掌握电阻器重要特性是学好电阻电路的基础,更是学好技术识图的基础。

(1)基本特性。 电阻器基本特性是耗能,当电流流过电阻器时,电阻器消耗电能而发热。当然,电阻器在正常工作时所发出的热是有限的。

(2)直流和交流电路中的电阻器特性相同。 在直流或交流电路中电阻器对电流所起的阻碍作用一样,这大大方便了电阻电路的分析。电路分析时,只需要分析电阻大小对电流、电压大小的影响。

(3)不同频率下电阻器特性相同。 在交流电路中,同一个电阻器对不同频率信号所呈现的阻值相同,不会因为交流电的频率不同而出现电阻值的变化,这是电阻器的一个重要特性。分析交流电路中电阻器工作原理时,可不必考虑交流电频率对电阻电路工作的影响。

(4)不同类型信号电阻器特性相同。 电阻器不仅在正弦波交流电的电路中阻值不变,对于脉冲信号、三角波信号处理和放大电路中所呈现的阻值也一样。电阻的这种阻值不变特性非常有利于电路分析,即分析电阻电路时不必考虑信号的特性。

3.电阻器主要参数解读

如表2-14所示是普通电阻器主要参数解读。

表2-14 普通电阻器主要参数解读

生产厂家为了使用的需要,生产了很多阻值的电阻器。为了方便生产和使用,国标规定了一系列阻值作为产品的标准,即标称阻值系列。

我国电阻器和电容器采用E系列。E系列由国际电工委员会(IEC)于1952年发布为国际标准,但该系列只适用于无线电电子元件方面。

我国无线电行业标准SJ 618《电阻器标准阻值系列》及SJ 616《固定式电容器标准容量系列》都分别采用E6、E12和E24系列。在我国的无线电行业标准SJ 619《精密电阻器标准阻值系列、精密电容器标准容量系列及其允许偏差系列》中还规定采用E48、E96和E192三个系列。

电阻的标称阻值分为E6、E12、E24、E48、E96、E192六大系列,分别适用于允许偏差为±20%、±10%、±5%、±2%、±1%和±0.5%的电阻器。其中E24系列为常用系列,E48、E96、E192系列为高精密电阻系列。

在电路设计中,需要根据电路要求选用不同等级允许偏差的电阻器,这就需要在不同系列中寻找电阻器。同时,根据电路设计中计算的结果得到电阻值后,也需要在不同系列中寻找电阻器,因为有些阻值只在特定的系列中才出现。

如下所示是六大系列电阻器的具体标称阻值。

E6阻值公差表(±20%)

E12阻值公差表(±10%)

E24阻值公差表(±2%;±5%;±10%)

E48阻值公差表(±2%)

E96阻值公差表(±1%)

E192阻值公差表(±0.1%,±0.25%,±0.5%)

这些系数再乘以10 n (n为整数),即为某一具体电阻器的阻值。

从上述数据可以看出E12系列中找不到1.1×10 n 电阻器,只能在E24系列中找到它。其中各数据乘以10 n 可以得到不同的电阻值。

例如,1.1×10 n (n=3)为1.1kΩ电阻器,n是正整数或负整数;1×10为10Ω电阻器。

4.电阻器色标法识别方法解说

电子电路中的电阻器主要采用色标法,因为所用电阻器的功率多为1/8W、1/16W,体积很小,只能采用色标法。如表2-15所示是4环表示法和5环表示法解说。

表2-15 4环表示法和5环表示法解说

如图2-12所示是4色环电阻中色码的具体含义解读示意图。

图2-12 4色环电阻中色码的具体含义解读示意图

如图2-13所示是5色环电阻中色码的具体含义解读示意图。

图2-13 5色环电阻中色码的具体含义解读示意图

如表2-16所示是电阻器色环识别方法和识别绝招解说。

表2-16 电阻器色环识别方法和识别绝招解说

5.色环电阻器特殊情况识别举例

(1)第5条色环为黑色情况。当一个色环电阻器为5条色环,且第5条色环为黑色时,它虽然有5条色环,但是它的第5条黑色的色环一般用来表示该电阻器是绕线电阻器,这种5环色标电阻器本质是4环色标电阻器,因为在5环色标电阻器中第5条黑色色环没有含义,此时前4条色环按4环电阻器进行标称阻值和误差的识别,如图2-14所示。

图2-14 线绕电阻器色环表示方法

(2)第5条色环为白色情况。当一个色环电阻器为5条色环,且第5条色环为白色时,它虽然有5条色环,但是它的第5条白色的色环一般用来表示该电阻器是熔断电阻器(又称保险丝电阻器),这种5环色标电阻器本质是4环色标电阻器,因为在5环色标电阻器中第5条白色色环没有含义,此时前4条色环按4环电阻器进行标称阻值和误差的识别,如图2-15所示。

图2-15 熔断电阻器色环表示方法

熔断电阻器还有用一条色环表示的,色环位于电阻器的一端,如图2-16所示。

图2-16 一条色环熔断电阻器色环位置示意图

在福日、金星和日立彩电中较为常见的一条色环熔断电阻器如下。

① RN 1/4W、色环为黑色。阻值为10Ω,当8.5V直流电压加在其上时,1min之内阻值增大为初始值的50倍以上。

② RN 1/4W、色环为红色。阻值为2.2Ω,当3.5A电流通过时,2s内电阻值增大为初始值的50倍以上。

③ RN 1/4W、色环为白色。当有2.8A交流电流通过时,10s内阻值增大为初始值的400倍以上。

(3)一条黑色色环情况。当一个色环电阻器只有一条位于中间位置的黑色色环时,表示该电阻器为零欧电阻器,即跨导,如图2-17所示。

图2-17 零欧电阻器表示方法

(4)6条色环电阻器的识别方法。当色环电阻器为6环时,它的前5条色环构成一个5环色环电阻器,其识别方法和各色环的含义与5环色环电阻器相同。它的第6条色环为温度系数色环,表示该电阻器的温度系数参数,如图2-18所示是6条色环电阻器示意图。

图2-18 6条色环电阻器示意图

如表2-17所示是温度系数色环颜色的含义。

表2-17 温度系数色环颜色的含义

温度系数的单位是ppm,表示百万分之一。

6.电阻器直标法识别方法解说

如图2-19所示是直标法电阻器示意图。直标法主要用于体积较大(功率大)的电阻器上,它将标称阻值和允许偏差直接用数字标在电阻器身上。例如,在某电阻器身上标出100Ω,允许偏差为±10%,这种表示方式方便识别。

图2-19 直标法电阻器示意图

7.电阻器字母数字混标法识别方法解说

在直标法中,5.7kΩ的电阻器,若在印刷或使用中将小数点漏掉,5.7kΩ的电阻会变成57kΩ电阻。为此,可采用字母数字混标法来解决这一问题,将5.7kΩ电阻标注成5k7,用k来表示小数点。这里的k是借用的词头符号。电阻器的这种表示方法不常见到。

8.电阻器3位数和4位数表示法识别方法解说

如图2-20所示是贴片式电阻器,由于它体积非常小,没有引脚(只有两端的焊盘),采用3位数表示方法和4位数表示方法(精密电阻)。

(1)3位数表示方法。 前两位表示有效数字,第三位表示有多少个零,单位是Ω,例如图中的223=22000Ω=22kΩ。

图2-20 3位数表示方法和4位数表示方法示意图

(2)4位数表示方法 。前三位表示有效数字,第四位表示有多少个零,单位是Ω,1 502=15 000Ω=15kΩ。这是阻值误差1%的表示法。

9. 电阻器误差字母的具体含义

如表2-18所示是电阻器误差字母的具体含义。

表2-18 电阻器误差字母的具体含义

10.实用电路中电阻器参数识别方法解说

如图2-21所示电路示意图,电路中的R1和R2均在电路图中标出了标称值。注意电阻器在电路图中的标称参数标注,有时不标出单位Ω,如图2-10中的10即为10Ω,22k表示为22kΩ。一些讲解电路工作原理的电路图中也可以不标出电阻器的标称阻值。

图2-21 电路示意图

2.2.2 可变电阻器图形符号识图信息及工作原理解说

1.可变电阻器图形符号识图信息解读

如表2-19所示是可变电阻器图形符号识图信息解说。

表2-19 可变电阻器图形符号识图信息解说

2.可变电阻器结构及工作原理解说

了解可变电阻器的结构可以方便地分析它的工作原理。如图2-22所示是小信号可变电阻器的结构示意图。从图中可以看出,它主要由动片、碳膜体、三根引脚组成,三根引脚分别是两根固定引脚(又称定片),一根动片引脚。可变电阻器的动片可以左右转动。用平口螺丝刀伸入调节口中转动时,动片上的触点在电阻片上可以滑动。

图2-22 小信号可变电阻器的结构示意图

(1)逆时针方向调节。 用平口螺丝刀伸入调节口,顺时针或逆时针方向旋转螺丝刀时,动片将做相应的旋转运动。

当动片逆时针方向转动(等效电路中动片向上移动)时,定片1与动片之间的电阻体长度减小,其阻值减小,而动片与定片2之间的电阻体长度增加,其阻值增大。当动片转动到最左端位置(最上端)时,定片1与动片引脚之间的阻值为零,而定片2与动片引脚之间的阻值最大,等于这一可变电阻器的标称阻值,即等于两定片之间的阻值。

(2)顺时针方向调节。 当动片顺时针方向转动(等效电路中动片向下移动)时,定片1与动片之间阻值增大,动片与定片2之间阻值减小。当动片滑动至最右端位置(最下端)时,定片2与动片引脚之间的阻值为零,动片与定片1之间的阻值最大(等于标称阻值)。

3.实际应用时连接方式

可变电阻器使用时,动片要与某一定片用导线直接相连,这里假设动片与定片1相连,如图2-23所示。动片和定片1与可变电阻器本身不相连,在电路中通过有关导线相连。另外,可变电阻器也可以用动片与定片2相连,两个定片引脚之间可以互换使用。

图2-23 连接示意图

4.可变电阻器的两项主要参数和标注方式

(1)可变电阻器的标称阻值是它两根固定引脚之间的阻值。可变电阻器采用直标法表示标称阻值,即直接将标称阻值标注在可变电阻器上,在大电流应用的场合,可变电阻器还同时标注出额定功率参数。此外小型可变电阻器的标注阻值采用3位数表示方法,这与电阻器的标注方法一样。

(2)小信号电路中应用的可变电阻器,一般只关心它的标称阻值,对功率无要求。

2.2.3 电位器图形符号识图信息及工作原理解说

1.电位器图形符号识图信息解读

电位器的图形符号与电阻器、可变电阻器图形符号有相似之处,它们的图形符号中都有一个电阻器图形符号的长方框。如表2-20所示是电位器图形符号识图信息解读。

表2-20 电位器图形符号识图信息解读

续表

2.电位器调节电阻原理解说

如表2-21所示是电位器调节电阻的原理解说。

表2-21 电位器调节电阻的原理解说

3.电位器与可变电阻器比较

虽然电位器的基本结构与可变电阻器基本一样,但是在许多方面也存在着不同,主要有以下几点。

(1)电位器动片操作方式不同,电位器设有操纵柄。

(2)电位器电阻体的阻值分布特性与可变电阻器的分布特性不同,各种输出函数特性的电位器电阻体的分布特性均不相同。

(3)电位器有多联的,而可变电阻器没有。

(4)电位器的体积大,结构牢固,寿命长。

4.几种常用电位器阻值特性解说

如表2-22所示是几种常用电位器阻值特性解说,常用的主要有X型、D型和Z型三种电位器。

表2-22 几种常用电位器阻值特性解说

5.电位器主要参数解读及识别方法

电位器的参数比较少,识别也较为方便。如表2-23所示是电位器的主要参数解读。

表2-23 电位器的主要参数解读

6.电位器参数识别方法

电位器的参数表示方法采用直标法,通常将标称阻值及允许偏差、额定功率和类型标注在电位器的外壳上,一些小型电位器上只标出标称阻值。

举例说明:某电位器外壳上标出“51k-0.25/X”,其中“51k”表示标称阻值为51kΩ,“0.25”表示额定功率为0.25W,“X”表示是X型电位器。

2.2.4 敏感电阻器图形符号信息及工作原理解说

1.敏感电阻器图形符号信息解读

敏感电阻器图形符号通常是在电阻器图形符号基础上加上一个箭头和字母,如表2-24所示。也有许多其他的厂标图形符号。

表2-24 敏感电阻器图形符号信息解读

续表

2.压敏电阻器实用知识

压敏电阻器是电子电路中用得比较多的敏感类电阻器。

(1)压敏电阻器U—I特性曲线解读。 如图2-24所示是压敏电阻器U—I特性曲线。当加到压敏电阻器两端的电压小于一定值时,流过压敏电阻器的电流很小,这说明此时压敏电阻器的阻值很大。当它两端的电压大到一定程度时,流过压敏电阻器的电流迅速增大。加在压敏电阻器两端的正向、反向电压具有相同的特性。从这一特性曲线可以看出,它像两只背靠背的稳压二极管。

(2)压敏电阻器主要特性。 主要掌握压敏电阻器下列一些主要特性。

图2-24 压敏电阻器U—I特性曲线

① 压敏电阻器导通后不能持续很长的时间。

② 压敏电阻器的平均持续功率小,在彩色电视机中所用的压敏电阻器其平均持续功率为1W。但它的瞬时功率可达到数kW,在8~20μs的冲击电压脉冲作用下可瞬间通过50~2 500A的电流。

③ 压敏电阻器具有残压低、响应时间快、体积小等优点。

3.热敏电阻器实用知识

热敏电阻器是电子电路中用得比较多的敏感类电阻器。

(1)热敏电阻器种类。 热敏电阻器按其电阻—温度特性可分为正温度系数热敏电阻器(PTCR)和负温度系数热敏电阻器(NTCR)。PTC是Positive Temperature Coefficient的缩写,为正温度系数的意思。NTC是Negative Temperature Coefficient 的缩写,为负温度系数的意思。

正温度系数热敏电阻器还分为突变型(也称为阶跃型)及缓变型(线性)。其中突变型又细分为两类:一类是陶瓷PTC热敏电阻器(CPTC),另一类是有机高分子PTC热敏电阻器(PPTC)。

(2)PTC热敏电阻器主要参数解读。 如表2-25所示是PTC热敏电阻器主要参数解读。

表2-25 PTC热敏电阻器主要参数解读

(3)PTC热敏电阻器三大特性曲线解读。 如图2-25所示是PTC热敏电阻器三大特性曲线,分别是电阻—温度特性曲线(R—T)、电压—电流特性曲线(U—I)和电流—时间特性曲线(I—T)。

图2-25 PTC热敏电阻器三大特性曲线

电阻—温度特性曲线是在规定电压下,PTC热敏电阻器的零功率电阻值与电阻本体温度之间的关系。电压—电流特性曲线是加在热敏电阻器引出端的电压与达到热平衡的稳态条件下的电流之间的关系。电流—时间特性曲线是热敏电阻器在施加电压过程中,电流随时间的变化特性。开始加电压瞬间的电流称为起始电流,平衡时的电流称为残余电流。

(4)如图2-26所示是负温度系数(NTC)热敏电阻的电阻—温度特性曲线,从曲线可以看出,随着温度升高电阻在减小。

图2-26 负温度系数(NTC)热敏电阻的电阻—温度特性曲线

4.光敏电阻器实用知识

光敏电阻器采用金属硫化物、硒化物和碲化物等半导体材料制成,其基本原理是光电效应。如图2-27所示是原理示意图,在光敏电阻器两端的金属电极之间加上电压,其中便有电流通过,受到适当波长的光线照射时,电流就会随光强的增加而变大,从而实现光电转换。

图2-27 原理示意图

这里讲解几种主要的参数和特性。

(1)暗电阻和亮电阻。 光敏电阻器在室温和全暗条件下测得的稳定电阻值称为暗电阻,也称为暗阻。此时流过的电流称为暗电流。

光敏电阻器在室温和一定光照条件下测得的稳定电阻值称为亮电阻,也称为亮阻。此时流过的电流称为亮电流。亮电流与暗电流之差称为光电流。

光敏电阻器的暗阻越大越好,而亮阻越小越好,这样光敏电阻器的灵敏度就高。

(2)伏安特性曲线。 在一定照度下,光敏电阻器两端所加的电压与流过光敏电阻器的电流之间的关系称为伏安特性,如图2-28(a)所示,从图中可以看出光敏电阻器的伏安特性近似为直线,而且没有饱和现象。

图2-28 特性曲线

(3)光电特性曲线。 光敏电阻器的光电流与光照度之间的关系称为光电特性,如图2-28(b)所示,从曲线中可以看出,光照度增强,电流增大,说明光敏电阻器的阻值在减小。光敏电阻器的光电特性呈非线性,因此不适宜做检测元件,这是光敏电阻器的一个缺点。

5.湿敏电阻器实用知识

湿敏电阻器利用湿敏材料吸收空气中水分而导致本身电阻值发生变化的原理制成。湿敏电阻器根据感湿层使用的材料或配方不同可分为正电阻湿度特性(即湿度增大时电阻值增大)和负电阻湿度特性(即湿度增大时电阻值减小)两种。

如图2-29所示是一种湿敏电阻的电阻—相对湿度特性曲线,从曲线中可以看出,相对湿度增大时阻值下降,可见这是负电阻湿度特性。

图2-29 一种湿敏电阻的电阻—相对湿度特性曲线

6.气敏电阻器实用知识

气敏电阻传感器就是一种将检测到的气体成分和浓度转换为电信号的传感器。

气敏电阻器分为N型气敏电阻器和P型气敏电阻器。

N型气敏电阻器在检测到甲烷、一氧化碳、天然气、煤气、液化石油气、乙炔、氢气等气体时其电阻值减小。

P型气敏电阻器在检测到可燃气体时电阻值将增大,而在检测到氧气、氯气及二氧化碳等气体时其电阻值将减小。

7.磁敏电阻器实用知识

磁敏电阻器也称磁控电阻器,它是一种对磁场敏感的半导体元件,它可以将磁感应信号转变为电信号。

如图2-30所示是三根引脚磁敏电阻器的等效电路,两根引脚之间加有5V直流工作电压,另一根引脚输出信号。

图2-30 三根引脚磁敏电阻器的等效电路

磁敏电阻器的主要参数解说如下。

(1)磁阻比。 是指在某一规定的磁感应强度下,磁敏电阻器的阻值与零磁感应强度下的阻值之比。

(2)磁阻系数。 是指在某一规定的磁感应强度下,磁敏电阻器的阻值与其标称阻值之比。

(3)磁阻灵敏度。 是指在某一规定的磁感应强度下,磁敏电阻器的阻值随磁感应强度的相对变化率。

2.2.5 熔断电阻器图形符号信息及工作原理解说

1.熔断电阻器图形符号信息解读

目前熔断电阻器图形符号还没有统一规定,各公司有自己的规定。熔断电阻器图形符号用R表示,通常就用普通电阻器的图形符号。如表2-26所示是熔断电阻器图形符号信息解读。

表2-26 熔断电阻器图形符号信息解读

2.熔断电阻器参数表示方法解说

在熔断电阻器上只表示出它的标称阻值大小。标称阻值的大小采用色标法,其具体表示方法同色标电阻器一样。

3.熔断电阻器主要特性解说

(1)熔断电阻器是一次性的,它熔断后呈开路状态,再也不能恢复正常。

(2)采用熔断电阻器作为电路中的熔断器,具有体积小、安装方便的优点,因为一般熔断器在电路中要用支架来安装,不方便。

(3)电路在正常工作时,熔断电阻器起电阻器的作用,让电流通过。当电路中出现过流故障时,在流过熔断电阻器的电流大于它的熔断电流时,熔断电阻器迅速、无声、无烟、无火地熔断,相当于一个熔丝,起到了过流熔断的作用,能防止因过流而烧坏电路中其他元器件。

2.2.6 排阻图形符号信息及实用知识解说

1.排阻图形符号信息解读

如图2-31所示是一种排阻的图形符号,由于排阻内电阻类型比较多,排阻的图形符号表示形式也有多种。排阻图形符号用RP表示,也有用RN表示的。

图2-31 一种排阻的图形符号

识别排阻图形符号时要注意,它的图形符号与集成电路的图形符号有些相近,但是集成电路用A或D、IC来表示。

2.排阻内电路

排阻内电路有许多种,通常以厂标为主,也可以根据具体电路定制。这些内电路都有一个特点,即电路简单且重复。这些内电路可以构成电阻分压电路、电阻分电流电路等,与分立电阻构成的电路相比,排阻由于制作工艺等原因具有精度高、温度系数匹配紧密和温度特性跟踪好等优点。例如,电路中的电阻阻值一致性容易保证。

如表2-27所示是排阻的部分内电路与排阻型号之间的关系(厂标),根据这个表格可以通过排阻型号查询内电路。例如,排阻A103J中的第一个字母A表示表中的A内电路。

表2-27 排阻的部分内电路与排阻型号之间的关系(厂标)

续表

3.寻找排阻公用端方法

从排阻内电路中可以看出,内电路会有一个公用端,如图2-32所示,内电路中的1脚是公用端,在排阻上会有一个圆点标记的引脚引出内电路的公用点。

图2-32 寻找排阻公用端方法示意图

4.排阻阻值识别方法

排阻的阻值表示方法与电阻器中的3位数表示法和4位数表示方法相同,举例如下。

(1)例如,某排阻上标注为100,则阻值为10Ω;473为47kΩ。3位数表示的排阻为E24系列。

(2)例如,某排阻上标注为1202,则阻值为12kΩ;1542的阻值为15.4kΩ。4位数表示的排阻为E96系列。

(3)如果阻值中有小数点,则用“R”表示,并占一位有效数字。例如,某排阻标注为22R1,则阻值为22.1Ω。

(4)如果某排阻标注为“0”或“000”,它的阻值为0Ω,这种排阻实际上是跳线(短路线)。

5.误差识别方法

排阻数字后面的第一个英文字母代表误差,常见的是G=2%、F=1%、D=0.25%、B=0.1%、A或W=0.05%、Q=0.02%、T= 0.01%、V=0.005%。

另外,有引脚的排阻脚距有两种:2.54mm和1.78mm。贴片排阻的脚距为1.27mm。 fRMWZT2qR/oCLL1XOVOmXKu/LMvxXN6U0J7857aD0MUCGUJK7N2Ix1P8B+LHUc7m

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