【电路补习笔记】1、电阻的参数与选型

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视频地址：唐老师讲电赛之唐老师讲电子器件（1）电阻参数与选型

       电阻按封装分为直插、贴片与印刷电阻（有些电阻直接印刷在PCB上）

参数

       主要有：精度、温度系数和功率三个。

精度

       一般有0.1%、1%，5%，10%，15%、25%等，一般精度越高价格也越高。有些场合需要使用高精度的电阻，比如图1中的集成仪表放大器INA128的放大倍数完全由$R_G$来决定，此处的Rg就需要使用0.1%的高精度电阻，同样运放的同相比例放大器和反向比例放大器的$R$和$R_F$需要精密电阻（一般为0.1%~1%），而平衡电阻$R^{\prime }$就不需要采用高精度电阻了，好钢用在刀刃上。

       下图中的水泥电阻上标有10W1RJ 即其功率为10瓦，阻值为1Ω，精度为±5%

温度系数

       温度系数的单位为PPM（百万分率），一般的电阻阻值会随温度的上升而上升，比如现在有两个阻值都为100kΩ的电阻，电阻1的温度系数为20PPM，电阻2的温度系数为200PPM，当温度每升高1℃，电阻1的阻值要增大2Ω，电阻2的阻值要增大20Ω，一般的民用产品不需要关心此参数而测井仪器和汽车电子等行业还有取样电阻特别需要关心此参数。汽车需要在严寒和酷暑情况下都能使用所以也要选用温度系数小的电阻。温度系数低越低，价格就越贵，同样阻值的电阻，温度系数低的电阻的价格是高的几万倍。

$20\times 100\times 10^3/10^6=2\Omega$

功率

       同样都是10欧姆的电阻，为什么有的电阻个头很巨大，有的电阻个头很小呢？区别在于功率，比如有两个10Ω的电阻，一个为100W，另外一个是10W，由功率的公式：P=I^2×R，第一个电阻可以流过的最大电流为3.16A，第二个电阻可以流过的最大电流为1A，实际使用的时候需要打折，打个8折，打个6折，第一个电阻流过的电流不要超过2.5A，第二个电阻可以流过的电流不要超过0.8A。设计电子产品一定要留有裕量，并且要留足裕量，我们为人处世亦该如此。
       常用贴片电阻的封装与功率等效关系如下：

0402 1/16W
0603 1/10W
0805 1/8W
1206 1/4W
1210 1/3W
1812 1/2W
2010 3/4W
2512 1W

       一般贴片电阻功率最大只能做到1W，所以有些大功率场合还是要用直插电阻。

贴片电阻

       贴片电阻上面会写字，通过上面的字就能读出此电阻的阻值，贴片电阻实物图如图2所示。
       贴片电阻上的数字一般为3位或者4位，最后一位为10的幂，最后一位之前的数为乘数。
       比如下图中的电阻122中的12为乘数，最后一位2为10的幂，其阻值大小为：$12\times 10^2=1.2k\Omega$；
       电阻1101的110为乘数，最后一位1为10的幂，其阻值为1.1kΩ
       大写的R为小数点，2R20即2.2Ω，24R3即24.3Ω，R100即0.1Ω
       思考题：102和1001的阻值都同为1kQ，他们有什么区别呢？
       有一种说法是精度在1%以上的用4位即1001，在1%以下（2%，5%，10%等）的用3位。


       有一种电阻上面写了3个字，前面两个是数字，而最后一个字为字母就要特别要小心，前两位代表乘数，最后一个字母代表幂。

       比如29B，29从上表中查到是196，B为10，则$29B=196\times 10^1=1.96k\Omega$

色环电阻

晶圆电阻

0204 1/4W
0207 1/2W或1W
0411 2W
0617 3W

传感器电阻

       比如热敏电阻，热电阻，光敏电阻，湿敏电阻，压敏电阻等
热敏电阻
       分为NTC和PTC，前者随温度的上升电阻变小，后者随温度的上升电阻变大。
       PTC——用途：温度传感器、恒温加热
       NTC金属电阻——用途：测温和保护
              $T_1=T_0\times B/(B+T_0(ln{R}_t/R))$
       其中：$R_t$是热敏电阻在$T_1$温度下的阻值；R是热敏电阻在$T_0$常温（25°C）下的标称阻值；B值是热敏电阻的重要参数（本电阻B值3950）；EXP是e的n次方；这里$T_0$和$T_1$指的是K度即开尔文温度。

       NTC金属电阻的电阻率随温度的上升而减小，例如有一 25℃ 阻值为100kΩ，B值为3950的热敏电阻，给电阻通一恒定电流，通过8051单片机内置的AD转换测得电阻端电压并转化电阻值，通过公式$R_t=R_{25}\times e^{B\times (1/(273.15+t)-1/(273.15+25))}$换算为相应的温度并在TFT屏上显示出来。

       功率型负温度系数热敏电阻：可用于在开关电源中防止开机电流过大
       开机瞬间，大电容相当于短路，电阻较冷，阻值较大，限制电流；之后电流趋于稳定，电阻发热阻值变小，开始正常工作。

热电阻

       用途是工业测温，一般有PT20、PT100、PT1000（铂）；CU50（铜）等。
       PT系列的热电阻的阻值与温度对应公式如图所示：

       测井仪器如果要测量210摄氏度的高温就可以选用PT100和PT1000热电阻作为传感器。

光敏电阻
       红外夜视监控探头一般采用光敏电阻来检测光线强度，当天黑以后，光线变弱，光敏电阻的阻值变大，大到设定值就开启摄像头的红外灯板。