1.10　普通電阻器的選用與檢測方法

1.10.1　電阻器的種類

作為電路中應用最多的元器件，電阻器的種類繁多、形態各異，其分類方法亦多種多樣，常見的分類如可將電阻器分為固定電阻器、可變電阻器、敏感電阻器、熔斷電阻器等；此外，還有根據電阻器的用途、結構、引線形式進行分類的方法。具體的分類方法，詳見表1-6。

1.10.2　普通電阻器的選用方法

本節主要介紹普通電阻器（包括碳膜電阻器、金屬膜電阻器、金屬氧化膜電阻器、玻璃釉電阻器、合成碳膜電阻器、線繞電阻器、排電阻器等）的選用原則及注意事項；而因其用途和功能的特殊性，各類敏感電阻器及熔斷電阻器、水泥電阻器等的選用方法在本章的1.13～1.20小節予以詳細敘述。

普通電阻器種類繁多、特性各異，且不同類型電路所需的電阻器特性亦不相同，因此，普通電阻器的選用是一個需要綜合考慮多方面因素的過程。通過對大量電路設計實例的總結歸納，本節提出電阻器選用過程應著重注意如下幾個方面問題。

（1）正確選取電阻器的阻值與誤差

①阻值選取　電路中電阻器的設計阻值應接近實際電阻器產品的標稱阻值。若設計阻值不能與國家標準規定的系列標稱阻值完全吻合，則應選一個靠近的標稱值。

選取的原則是電路設計阻值與標稱阻值的差值，越小越好；若設計阻值與標稱阻值相差較大，則應通過多個電阻器的串、并聯來解決。

例如，某一電路所需的電阻器設計阻值為3.2kΩ，該阻值不在系列標稱值的范圍內，電路的要求不高時，可選用標稱值為3.3kΩ的電阻器近似；若電路要求較高，則可將一個標稱值為1.0kΩ的電阻器和一個標稱值為2.2kΩ的電阻器，通過串聯方式解決這一個問題。

②誤差選取　電阻器誤差的選取以電路的具體要求為準。對于RC電路而言，其中的電阻器誤差應盡可能小，一般會選為5%；而對于退耦電路、反饋電路、濾波電路、負載電路等，其誤差要求較低，故電阻器的誤差可選在10%～20%。

（2）正確選擇電阻器的極限電壓

極限電壓是每個電阻器都具有的參數，若實際電路電壓超出了電阻器的極限電壓值，即使能夠滿足功率要求，電阻器仍會被擊穿而損壞。電阻器極限電壓的計算公式為：

　　　（1-2）

式中　P——電阻器的額定功率，W；

　R——電阻器的阻值，Ω；

　U——電阻器的極限電壓，V。

設計電路時，需根據電阻器的額定功率和標稱阻值來確定其極限電壓的數值，并根據極限電壓值來確定電阻器的相應型號。

（3）正確選取電阻器的額定功率

選取原則是電阻器在電路中所承受的功率不得超過其額定功率。為保障電阻器能在電路中長期正常工作，選取其額定功率時必須留有足夠的余地。經驗表明，所選電阻器的額定功率應大于實際承受功率的2倍以上，如此才可確保電阻器在電路中的長期穩定性。

（4）優先選用通用型電阻器

通用型電阻器（如碳膜電阻器、金屬膜電阻器、金屬氧化膜電阻器、玻璃釉電阻器等）種類多樣、阻值范圍和精度范圍均較寬（精度包括±5%、±10%和±20%三級），功率范圍廣（0.1～10W），因此它們規格齊全、貨源充足、購買容易且價格低廉，有利于電路的設計和維修。

（5）根據電路的特點，選用電阻器

具有不同功能的各類電路中，對電阻器的要求是不同的。例如，高頻電路、低頻電路、退耦電路、濾波電路、中頻放大電路、前置放大電路、穩壓電路、時間常數電路等，對于其中的電阻器均有不同的要求。

另一方面，電阻器本身制作材料與參數的不同，也會反過來影響電路的工作性能。例如，電視機頻放大單元內的偏置電路，以前盡可能減少溫度對電阻器的影響，以確保電路工作點的穩定性，因此這種電路內應選用穩定性高的電阻器；若在這類偏置電路中采用溫度系數較大的實芯電阻器，則會在工作中產生零點漂移現象，進而造成整個電視機放大電路工作狀態的不穩定，放大信號呈現出隨溫度變化而時大時小的現象，就會嚴重影響電視節目的收看效果。

再如在高增益放大電路（如電視機高頻頭電路、VCD機激光頭電路、調頻收音機高放電路等）中，要求電路中的電阻器噪聲電動勢必須盡可能小，否則，噪聲會隨著有用信號被同時放大，嚴重影響上述家用電器設備的收看和收聽效果。因此，這類電路中，常選用的是RJ型金屬膜電阻器或RJ10型精密金屬膜電阻器。

在穩定性要求較高的電路（功率放大電路、偏置電路、取樣電路等）中，電阻器的溫度穩定性要求也較高，不能因為電阻器的溫度變化而影響整個電路的穩定性。因此，在這類電路中，應選用溫度系數小的電阻器（如金屬膜電阻器、金屬氧化膜電阻器、碳膜電阻器、玻璃釉電阻器等），亦可選擇線繞電阻器，因為這類電阻器有特殊材料的合金線絲繞制而成，其溫度系數很小。而實芯電阻器因具有較大的溫度系數，故不適合用于穩定性要求高的電路之中。

（6）根據電路的工作頻率，選用電阻器

①高頻電路的工作頻率較高，故要求電阻器的分布參數越小越好，即電阻器的分布電感應盡可能小。

②低頻電路的工組頻率較低，故對電阻器的分布參數無特殊要求，所以可供選擇的電阻器范圍較大。

舉例來說，RX型線繞電阻器的分布電感和分布電容均較大，因此只適用于50kHz以下的低頻電路；RT型碳膜電阻器則多被選用于工作頻率為100Hz左右的電路中；RH型合成膜電阻器和RS型有機實芯電阻器，則多用于幾十兆赫茲的高頻電路之中；RJ金屬膜電阻器和RY型氧化膜電阻器，則可工作于數百兆赫茲的高頻電路之中。

（7）根據電路的溫度穩定性要求，選用電阻器

不同電路對電阻器的穩定性要求也不同。例如，在退耦電路中，電阻器阻值的變化對電路工作的影響不大；而在穩壓電源電路中，電阻器阻值的任何細微變化都勢必引起輸出電壓的波動。

在各類普通電阻器中，實芯電阻器的溫度系數較大，因而不宜在穩定性要求高的電路中選用；碳膜電阻器、金屬膜電阻器、玻璃釉電阻器均具有良好的溫度特性，多用于穩定性要求高的電路；線繞電阻器的溫度系數極小，所以其電阻值也最為穩定，適合用于高精度穩壓電壓電源電路之中。

（8）根據安裝位置，選用電阻器

相同功率的電阻器因其制作材料和工藝的差異而體積并不相同。例如，金屬膜電阻器的體積比同功率的碳膜電阻器小近1倍，故而適合安裝于元器件布局緊湊的電路中；而碳膜電阻器適用于元器件布局較寬松的電路之中。

（9）根據工作環境條件，選用電阻器

電阻器的工作環境條件（如環境溫度、濕度等）也是影響電阻器選用類型的因素。例如，沉積膜電阻器不適宜在易受潮濕和電解腐蝕影響的環境中工作；若工作環境溫度較高，則應考慮采用金屬膜電阻器或氧化膜電阻器（二者均可在±125℃的極端溫度條件下長期穩定工作）。

1.10.3　普通電阻器的檢測方法與代換方法

（1）檢測方法

電阻器的檢測方法有很多種，根據電阻器所處位置的不同，可分為電阻器在路檢測方法和電阻器非在路檢測方法；而根據測量工具的不同，可分為模擬萬用表檢測法和數字萬用表檢測法。

①電阻器在路檢測方法　該方法僅能判斷電阻器的性能好壞，而無法測量出電阻值的具體變化量。但其優點是方便快捷、效率高，是電器維修人員判斷電路故障的常用方法。

②電阻器非在路檢測方法　該方法將電阻器從電路板上拆除之后再進行測量，是最準確的一種測量方法。若被測電阻器的阻值較大（特別是阻值達幾百千歐的電阻器），則測量時應尤其注意不可用手同時接觸被測電阻器的2個引腳，否則會使人體電阻與被測電阻器并聯，影響測量精度；而對于阻值為幾個歐的小電阻器，測量時應注意保持表筆與引腳的良好接觸，必要時還可刮掉電阻器2個引腳上的氧化物層，以確保測量精度。

③模擬萬用表檢測方法　該方法的測量步驟如下。

a.選擇擋位。首先根據電阻器阻值的大致范圍，將模擬萬用表上的擋位板轉至適當的“Ω”擋上。因為萬用表歐姆擋時按照中心阻值校準的，且刻度非線性，因此檢測時應盡量避免萬用表指針指向刻度線的兩端。由經驗可知，檢測100Ω電阻器時，可選擇R×1擋，100～1000Ω的電阻器則選用R×10擋。

b.校零。選定測量擋位后，還需對萬用表進行校零。具體方法是將萬用表的兩支表筆相互短接，轉動“調零”旋鈕使表針指向電阻值為0的刻度線（滿度）。操作時尤其需要注意的是檢測時每更換一次擋位，則必須對萬用表重新校零一次。

c.檢測。將萬用表的兩支表筆分別與電阻器的兩個引腳接觸，表針即可指向相應的阻值刻度。若出現表針不動、指示不穩或測量值與標稱阻值相差很大的情況，則表明該電阻器已經損壞、不可繼續使用了。此外，檢測時應注意，出來幾十千歐以上的電阻器，不可使手與電阻器兩個引腳同時接觸，以免造成人體電阻與被測電阻器的并聯，影響測量精度。

④數字萬用表檢測方法

a.開啟工具。數字萬用表無需校零，將擋位旋轉至適當的“Ω”擋，再打開電源即可開始測量。

b.選擇擋位。選擇的標準是所選擋位應盡量使顯示屏顯示出較多的有效數字。例如，檢測200Ω以下的電阻器，可選用200Ω擋；200～1999Ω的電阻器，則以2kΩ擋進行檢測。

c.檢測。將兩支表筆與被測電阻器的兩個引腳分別接觸，LCD顯示屏即可顯示出相應的被測電阻器阻值。例如，顯示“000”，則表示電阻器短路；僅最高位顯示為1，則表示電阻器斷路；顯示值與標稱阻值相差很大，則表示該電阻器已經損壞、不可繼續使用。

（2）修復與代換方法

①修復方法　電阻器一旦損壞，應采取的措施是首先找出電阻器損壞的原因，再替換上同類型、同型號的新電阻器。電阻器損壞后通常是無法修復的，但若條件限制可采取的應急措施是將某線電阻器的斷線連接好，可重新使用。

②代換方法　若普通電阻器在使用過程中出現了斷裂、測量阻值與標稱阻值不符、短路、引腳端接觸不良等現象時，則意味著該電阻器需要進行代換了。

代換的基本原則是新電阻器的阻值與功率，最好與原有電阻器的一致。

大量電路設計的實踐表明若沒有同型號的電阻器，則應使新電阻器的功率大于原有電阻器，使新電阻器的精度高于原有電阻器。若無法找到與原有電阻器阻值相同的產品，則可通過多個電阻器的串、并聯來獲取相應的阻值；其中，串聯多個電阻器可以增大阻值，而并聯多個電阻器則是減小了整體阻值。

但需要注意的是進行串、并聯的多個電阻器因阻值不同而造成其所分擔的功率亦不相同；串聯電路中，阻值越大的電阻器，其分擔的功率也越多；并聯電路則正好相反，阻值越大的電阻器，其分擔的功率卻越少。