【元器件学习笔记—电阻】（3）——电阻器参数和识别方法

电阻器参数和识别方法

       电阻器的主要参数（标称阻值与允许偏差）要标注在电阻器上，以便使用中识别。电阻器的参数标注方法主要有色标法和直标法两种，此外还有字母数字混标法。

电阻器的主要参数

        1、电阻器标称阻值系列

        在使用中，最需要关注的就是电阻器的阻值有多大，这一阻值称为电阻器的标称阻值。

        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器件方面。我国无线电行业标准 SJ 618《电阻器标准阻值系列》以及 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 这 3 个系列。

        电阻的标称阻值分为 E6、E12、E24、 E48、E96、E192 这 6 个系列，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。

        以下是6个系列具体的标称阻值。

 

        这些系数再乘以 （其中 n 为整数），即为某一具体电阻器阻值。

       从上述可以看出 E12 系列中找不到 1.1× 电阻器，只能在E24系列中找到它。 表中各数 ×可得到不同的电阻值。   

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

        2、电阻器允许偏差参数

        在电阻器生产过程中，由于生产成本的考虑和技术原因，无法制造与标称阻值完全一致的电阻器，不可避免存在着一些偏差。所以，规定了一个允许偏差参数。

        不同电路中，由于对电路性能的要求不同，也就可以选择不同偏差的电阻器，这是出于生产成本的考虑，偏差大的电阻器成本低，这样整个电路的生产成本就低。

        常用电阻器的允许偏差为 ±5%、±10%、±20%。精密电阻器的允许偏差要求更高，如 ±2%、±0.1% 等。

        3、电阻器额定功率参数

        额定功率也是电阻器的一个常用参数。它是指在规定的大气压力下和特定的环境温度范 围内，电阻器所允许承受的最大功率，单位用 W 表示，一般电子电路中使用 1/8W 电阻器。 通常额定功率大，电阻器体积大。 对于电阻器而言，它所能够承受的功率负荷与环境温度有关，其关系可用下图所示负载曲线来说明。图中，P 为允许功率， 为额定功率， 为额定环境温度， 为最低环境温度， 为最高环境温度。

 

        从曲线中可以看出，当温度低于额定环境温度时，允许功率 P 等于额定功率 。当温度大于 后，允许功率直线下降，所以，电阻器在高温下很容易烧坏。

        4、温度系数

        它是温度每变化 1℃所引起的电阻值的相对变化。阻值随温度升高而增大的为正温度系数，反之为负温度系数。温度系数越小，电阻器的稳定性越好。

        5、噪声

        它是产生于电阻器中的一种不规则的电压起伏，包括热噪声和电流噪声两部分。热噪声是由于导体内部不规则的电子自由运动，使导体任意两点的电压不规则变化引起的。噪声愈小愈好。

        6、最高工作电压

        它是允许的最大连续工作电压。低气压工作时，最高工作电压较低。

        7、电压系数

        它是规定的电压范围内，电压每变化 1V，电阻器的相对变化量。它愈小愈好。

        8、老化系数

        它是电阻器在额定功率长期负荷下，阻值相对变化的百分数。它是表示电阻器寿命长短的参数。

电阻器标称值色环表示方法

       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。

 1、四环电阻器标称值识别方法

        下图是四环电阻器标注示意图。从图中可以看出，这 4 条色环表示了不同的含义，第一、 二条分别为第一、二位有效数字色环（有效数字为两位），第三条为倍乘色环（或是有效数字后有几个 0 的色环），第四条为允许偏差等级色环。

 

        辨别左边是第一环和右边是第一环的方法：第三环与第四环之间的距离比较远，这样可以确定哪环是第一色环，哪环是第四色环。

        2、五环电阻器标称值识别方法

        下图是五环电阻器标注示意图。从五环电阻器示意图中可以看出，第一、二、三条分别表示 3 位有效数字（精密电阻器用 3 位有效数字表示），第四条为倍乘色环（或有效数字后有几个 0 的色环），第五条为允许偏差等级色环。 

        辨别左边是第一环和右边是第一环的方法：第四环与第五环之间的距离比较远，这样可以确定哪环是第一色环，哪环是第五色环。

       五环电阻器多为精密电阻器。色标法中用色环的颜色表示 0 ～ 9。

       （1）色标法中用色环的颜色来表示某个特定的数字或倍乘数、允许偏差等级，整个色环的颜色共有 12 种和一个本色（电阻器本身的颜色）。

        （2）标称阻值单位为 Ω。

        （3）当允许偏差等级为 ±20% 时，表示允许偏差的这条色环为电阻器本色，此时 4 条色环电阻器只有 3 条。

        有的色标电阻器中的 4 条色环会均匀分布在电阻器上，这时确定色环顺序的绝招是：根据色环表可知，金色、银色 色环在有效数字中无具体含义，而只表示允许偏差值，所以金色或银色这一环必定为最后一条色环，根据这一点可以分辨各色环的顺序。

        下图是四环电阻器识别示意图。 

        下图是多个四环电阻识别示意图。

        3、色环电阻器特殊情况识别举例

        （1）第五条色环为黑色情况。

        当一个色环电阻器为 5 条色环，且第五条色环为黑色时，它虽然有 5 条色环，但是它的第五条黑色的色环一般用来表示该电阻器是绕线电阻器，这种五环电阻器本质是四环电阻器，因为在五环电阻器中第五条黑色没有含义，此时前 4 条色环按四环电阻器进行标称阻值和误差的识别，如下图所示。

 

        （2）第五条色环为白色情况。

        当一个色环电阻器为 5 条色环，且第五条色环为白色时，它虽然有 5 条色环，但是它的第五条白色的色环一般用来表示该电阻器是熔断电阻器，这种五环电阻器本质是四环电阻器，因为在五环电阻器中第五条白色没有含义，此时前 4 条色环按四环电阻器进行标称阻值和误差的识别，如下图所示。

 

        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位置上。在福日、 金星和日立彩电中较为常见的一色环熔断电阻器如下。

        ① RN 1/4 Ｗ、色环为黑色。阻值 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 1/4 Ｗ、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 0Ω 电阻器，即跨导，如下图所示。

 

        （4）六环电阻器的识别方法。

        当色环电阻器为 6 条色环时，它的前 5 条色环构成一个五环电阻器，其识别的方法和各色环的含义与五环电阻器相同。它的第六条色环为温度系数色环，表示了该电阻器的温度系数参数，下图所示是六环电阻器示意图。

 

        下图为温度系数色环颜色的含义。

电阻器参数其他表示方法

        1、电阻器参数直标法

        下图是电阻器参数直标法示意图。直标法主要用在体积较大（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上。例如，在某电阻器上标出 1kΩ，允许偏差为 ±10%，显然这种表示方式方便识别。

        2、电阻器参数字母数字混标法

        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，这样 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。字母数字混标法电阻器的一些例子见下表。

 

 

        3、电阻器参数 3 位数和 4 位数表示法

        下图所示是贴片电阻器实物图。它体积非常小，没有引脚（只有两端的焊盘），采用 3 位数表示法。

        图中贴片电阻器上标出“103”，它表示 10×103 Ω=10kΩ。

 

        在 3 位数表示法中，前 2 位为有效数字，最后一位是有效数字后有几个零，单位是 Ω。下图 是 4 位数表示法（精密电阻）示意图。 

        4 位数表示法中前 3 位表示有效数字，最后一位表示有多少个零，单位是 Ω，1502= 15000Ω=15kΩ。

        4、电阻器误差表示法

        电阻器中的误差表示有 3 种方式：

        一是直接用 % 表示。

        二是用字母来表示。

        三是用Ⅰ、 Ⅱ、Ⅲ表示（Ⅰ表示 ±5%、Ⅱ表示 ±10%、 Ⅲ表示 ±20%）。

        电阻器误差字母的具体含义见下表。

        下图是两种误差表示方式的电阻器示意图。 

 

超低值电阻器和0Ω电阻器

        1、超低阻值电阻器

        超低阻值电阻器的叫法很多，如采样电阻、取样电阻、电流感应电阻、电流感测电阻、电 流分流电阻、毫欧电阻、大功率低阻值电阻、小阻值电阻、贴片低阻值电阻、贴片高功率低阻值电阻、贴片毫欧电阻、微欧姆电阻等。

        超低阻值电阻器主要应用于功率模组、充电器及通信资讯等产品电源管理、开关电源供 应器、自动化应用的过流保护器、直流转换器、电池保护板、充电器、采集器、磁盘驱动器、手机、计算机等。

        下图所示是康铜毫欧电阻、锰铜毫欧电阻，它们看上去没有普通电阻器的形态，它们的功率大。 

        下图所示是几种贴片式超低阻值电阻器实物图，主要有 0201、0402、0603、0805、 1206、1210、1812、1218、2010、2512、1225、 3720、7520。阻值范围为 1mΩ ～ 1Ω，功率为 3W、2.5W、2W、1.5W、1W、1/2W、1/3W、 1/4W、1/6W、1/8W、1/10W、1/16W、1/20W， 精度为 ±0.5%、±1%、±5%。 

        贴片式超低阻值电阻器的标称阻值识别方法是这样：

        标称阻值标注中主要会出现两 个字母 R 和 M，其中 R 表示小数点，单位 是 Ω。例如，R001 表示是 0.001Ω，R003 是 0.003Ω、R047 表 示 是 0.047Ω，R020 表 示 是 0.02Ω。

        用字母 M 表示时单位也是 Ω，M 为 10–3 ， 例如 3M5 表示 0.0035Ω（3.5mΩ），0M50 表示 0.0005Ω（0.5mΩ）。

        2、0Ω 电阻器作用

        下图所示是 0Ω 电阻器实物图，它的外形特征与普通电阻器基本一样，只是阻值为零。

 

        0Ω 电阻器在电路中的作用主要有下列几个方面。

        （1）PCB 上走线需要。如果 PCB 上布线时，实在无法绕过可以用一个 0Ω 电阻器跨过，如下图所示。因为两条铜箔电路无法垂直通过，此时就可以使用 0Ω 电阻器。

 

        （2）预留电流测量口。

        下图 所示是电流测量口示意图。因为测量电流需要断开铜箔电路，此时可以在铜箔电路中先预留一个测量口， 然后用一只 0Ω 电阻器焊上。需要进行电流测量时取下这只 0Ω 电阻器，将万用表电流挡串入电路即可进行电流测量。 

 

        （3）连接两种不同的地线。

        下图所示电路中有两种地，一是数字地，二是模拟地，电路中出现数字地和模拟地两种地是为了防止数字电路和模拟电路之间的相互干扰。但是，数字地和模拟地最后是要通过一个点连在一起的，就是通过电路中的 0Ω 电阻器 R2 连接起来。

 

        （4）作为电路中的过流保险电阻器。

        0Ω 电阻器理论上的电阻值为零，实际上还是存在很小很小电阻的，当流过 0Ω 电阻器的电流达到一定程度时，0Ω 电阻器会烧断，能起到一个过流熔断电阻器的作用。

        不同尺寸 0Ω 电阻器允许通过电流不同，一般 0603 的贴片 0Ω 电阻器工作电流是 1A，0805 的是 2A，所以不同电流会选用不同尺寸的 0Ω 电阻器。