1.1 電阻器

1.1.1 電阻的作用、標號及表示

電阻器簡稱電阻，在電路中起阻礙電流通過的作用，主要作用有降壓、分壓、限流及向各電子元器件提供必要的工作條件（電壓或電流）等。

電阻的圖形符號如圖1.1所示，在電路中常用R或W來表示。字母加數字用來表示電路中不同的電阻，如圖1.2所示為電阻的標號。在看電路圖或查找某個電阻時，只需查看電阻的標號即可。

電阻的單位為歐姆，簡稱歐，用符號“Ω”來表示。常用單位還有kΩ（千歐）、MΩ （兆歐）等。

電阻體上阻值的標示法有多種，小家電中的電阻常用數標法和色環法標示。數標法是直接用數字標示阻值，一般用于體積較大的電阻器；色環法是用色環來標示其阻值，常用的有四色環電阻和五色環電阻。色環電阻的識讀方法如下。

以四色環電阻為例，其外形如圖1.3所示。四色環電阻是用三個色環來表示阻值（前兩個色環代表有效值，第三色環代表倍率），用一個色環（第四色環）表示誤差。色環電阻的色環標示法如表1.1所示。

為方便記憶，色環代表的數值順口溜如下：

1棕2紅3為橙，4黃5綠在其中，

6藍7紫隨后到，8灰9白黑為0。

五色環電阻一般是金屬膜電阻，精度高。為了更好地表示精度，用前四個色環表示阻值，第五色環表示誤差。五色環電阻的識讀方法是：前三色環表示有效值，第四色環為倍率，第五色環為誤差。

用上述方法讀出的數值，一律以歐姆（Ω）為單位。若得出的數值大于1000Ω，則應“逢千進位”，這是約定俗成的習慣。

1.1.2 幾種特殊電阻

1. 熔斷電阻

熔斷電阻又稱保險電阻，是一種兼具電阻器和熔斷器雙重作用的功能元件。它在正常工作的情況下起一個普通電阻的作用，而一旦電路出現故障則起保險作用。熔斷電阻的阻值較小，一般為幾歐至幾十歐，并且大部分都是不可逆的，即熔斷后不能恢復使用。

2. 熱敏電阻

熱敏電阻是利用導體的電阻隨溫度變化的特性制成的測溫元件。熱敏電阻按阻值的溫度系數可分為正溫度系數熱敏電阻和負溫度系數熱敏電阻兩種。

正溫度系數熱敏電阻隨著溫度的升高，其阻值明顯增大，又簡稱為PTC。利用該特性，正溫度系數熱敏電阻多用于自動控制電路。

負溫度系數熱敏電阻隨著溫度的升高，其阻值明顯減小，又簡稱為NTC。NTC元件在小家電中常用于軟起動和自動控制等。熱敏電阻的外形及圖形符號如圖1.4所示。

PTC元件的電阻—溫度特性曲線如圖1.5所示。從圖中可知，PTC元件的電阻在0～t1之間，阻值隨溫度的升高而減小，t1 溫度點稱為轉折溫度，又叫居里點；在t1 ～t2 之間，隨著溫度的升高，電阻值迅速增大，可增至數萬倍，呈現出正溫度系數特性。此時它可用于控溫電路，其控溫原理是：溫度t升高→電阻R變大→熱功率P減小→溫度t降低，具體的控制溫度與環境有關。

NTC元件的電阻—溫度特性曲線如圖1.6所示。從圖中可知，NTC元件的電阻—溫度特性近似為線性關系。在一定電壓下，剛通電時NTC電阻較大，通過的電流較小。當電流的熱效應使NTC元件溫度升高時，其電阻減小，通過的電流又增大。

3. 壓敏電阻

壓敏電阻是一種在某一特定電壓范圍內，其電導隨電壓的增加而急劇增大的敏感元件。壓敏電阻主要用于電路穩壓和過壓保護，是家用電器中的“安全衛士”。當壓敏電阻兩端的電壓低于其標稱電壓時，其內部的晶界層幾乎是絕緣的，呈高阻抗狀態；當壓敏電阻兩端的電壓高于其標稱電壓時（遇到浪涌過電壓、操作過電壓等），其內部晶界層的阻值急劇下降，呈低阻抗狀態，外來的浪涌過電壓、操作過電壓就通過壓敏電阻以放電電流的形式被泄放掉，從而起到過壓保護作用。壓敏電阻的外形及圖形符號如圖1.7所示。

4. 光敏電阻

光敏電阻是用半導體光電材料制成的，其基本特征如下。

[1]光照特性。隨著光照強度的增大，光敏電阻的阻值急劇下降，然后逐漸趨于飽和（阻值接近0Ω）。

[2]伏安特性。光敏電阻兩端所加的電壓越高，光電流也越大，且無飽和現象。

[3]溫度特性。隨著溫度的增大，有些光敏電阻的阻值增大，有些則減小。根據光敏電阻的上述特性，它多用于與光度有關的自動控制電路。其外形及圖形符號如圖1.8所示。

5. 濕敏電阻

濕敏電阻是一種能將濕度的變化轉換為電信號變化的電阻型濕敏傳感器件，其符號表示沒有統一的規定，常表示為S或RS。其外形、內部結構及圖形符號如圖1.9所示。

濕敏電阻的種類很多，常用的濕敏電阻有MS01型、MSC型和MSK型。濕敏電阻的阻值均隨環境濕度（RH值）的增大而下降，因此屬于負特性器件，它主要用于各種濕度自動控制電路和報警電路中。

1.1.3 電阻的常見故障及檢測方法

電阻的常見故障有兩種，即阻值變化和開路。阻值變化常因電流過大所致；當流過電阻的電流超過額定電流后，電阻會冒煙并引起開路。電阻損壞后，其表面涂層會變色或發黑，從外觀判斷，既直觀又快速。電阻的損壞特征及檢測方法如表1.2所示。

1. 固定電阻的檢測

將兩表筆（不分正負）分別與電阻的兩端引腳相接，即可測出實際電阻值。為了提高測量精度，應根據被測電阻標稱值的大小來選擇量程。指針式萬用表由于歐姆擋刻度的非線性關系，它的中間一段分度較為精細，因此應使指針指示值盡可能落到刻度的中段位置，即全刻度起始的20% ～80%的弧度范圍內，以使測量更準確。根據電阻誤差等級不同，讀數與標稱阻值之間分別允許有± 5%、± 10%或± 20%的誤差。若不相符，超出誤差范圍，則說明該電阻變值了。

注意：測試時，特別是在測幾十千歐以上阻值的電阻時，手不要觸及表筆和電阻的導電部分；將被檢測的電阻從電路中焊下來，至少要焊開一端，以免電路中的其他元器件對測試產生影響，造成測量誤差；色環電阻的阻值雖然能以色環標志來確定，但在使用時最好還是用萬用表測量一下其實際阻值。

2. 熔斷電阻的檢測

在電路中，當熔斷電阻熔斷開路后，可根據經驗做出判斷：若發現熔斷電阻器表面發黑或燒焦，可斷定是其負荷過重，通過它的電流超過額定值許多倍所致；如果其表面無任何痕跡而開路，則表明流過的電流剛好等于或稍大于其額定熔斷值。對于表面無任何痕跡的熔斷電阻器好壞的判斷，可借助萬用表R ×1擋來測量，為保證測量準確，應將熔斷電阻器的一端從電路上焊下。若測得的阻值為無窮大，則說明此熔斷電阻器已開路；若測得的阻值與標稱值相差甚遠，表明電阻變值，不宜再使用。在維修實踐中發現，也有少數熔斷電阻器在電路中被擊穿短路的現象，檢測時也應予以注意。

3. 電位器的檢測

檢查電位器時，首先要轉動旋柄，看看旋柄轉動是否平滑，開關是否靈活，開關通、斷時“喀噠”聲是否清脆，并聽一聽電位器內部接觸點和電阻體摩擦的聲音，如有“沙沙”聲，說明質量不好。用萬用表測試時，先根據被測電位器阻值的大小，選擇好萬用表的合適電阻擋位，然后可按下述方法進行檢測，測試圖如圖1.10（a）所示。

用萬用表的歐姆擋測[1]、[2]兩端，其讀數應為電位器的標稱阻值，若萬用表的指針不動或阻值相差很多，則表明該電位器已損壞。

檢測電位器的活動臂與電阻片的接觸是否良好。用萬用表的歐姆擋測[1]、[2]（或[2]、[3]）兩端，將電位器的轉軸按逆時針方向旋至接近“關”的位置，這時電阻值越小越好。再順時針慢慢旋轉軸柄，電阻值應逐漸增大，表頭中的指針應平穩移動。當軸柄旋至極端位置[3]時，阻值應接近電位器的標稱值。如果萬用表的指針在電位器的軸柄轉動過程中有跳動現象，說明活動觸點有接觸不良的故障。

對于開關電位器除應進行上述測量外，還應檢查開關部分是否良好。將開關接通時，開關的兩個端子之間阻值應為零；將開關斷開時，開關的兩個端子之間阻值應為無窮大，說明開關良好。測試圖如圖1.10（b）所示。

4. 正溫度系數熱敏電阻（PTC）的檢測

檢測時，用萬用表的R ×1擋，具體操作可分為如下兩步。

[1]常溫檢測（室內溫度接近25℃）。將兩表筆分別接觸PTC熱敏電阻的兩引腳，測出其實際阻值，并與標稱阻值相對比，兩者相差在± 2Ω內即為正常。實際阻值若與標稱阻值相差過大，則說明其性能不良或已損壞。

[2]加溫檢測。在常溫檢測正常的基礎上，即可進行第二步測試——加溫檢測。將一個熱源（如電烙鐵）靠近PTC熱敏電阻對其加熱，同時用萬用表檢測其電阻值是否隨溫度的升高而增大。若阻值變化，說明熱敏電阻正常；若阻值無變化，說明其性能變劣，不能繼續使用。注意：不要使熱源與PTC熱敏電阻靠得過近或直接接觸熱敏電阻，以防止將其燙壞。

5. 負溫度系數熱敏電阻（NTC）的檢測

（1）測量標稱電阻值Rt

用萬用表測量NTC熱敏電阻的方法與測量普通固定電阻的方法相同，即根據NTC熱敏電阻的標稱阻值選擇合適的電阻擋可直接測出Rt 的實際值。但因NTC熱敏電阻對溫度很敏感，故測試時應注意以下幾點。

[1] Rt是生產廠家在環境溫度為25℃時所測得的電阻值，所以用萬用表測量Rt時，亦應在環境溫度接近25℃時進行，以保證測量的可信度。

[2]測量功率不得超過規定值，以免電流熱效應引起測量誤差。

[3]注意正確操作。測試時，不要用手捏住熱敏電阻體，以防止人體溫度對測量產生影響。

（2）估測溫度系數αt

先在室溫t1下測得電阻值Rt1；再用電烙鐵作為熱源，靠近熱敏電阻Rt，測出電阻值Rt2；同時，用溫度計測出此時熱敏電阻Rt表面的平均溫度t2，再進行計算。

6. 壓敏電阻的檢測

用萬用表的R×1k擋測量壓敏電阻兩引腳之間的正、反向絕緣電阻，阻值應均為無窮大；否則，說明漏電流大。若所測得的電阻值很小，說明壓敏電阻已損壞，不能使用。

7. 光敏電阻的檢測

用一張黑紙片將光敏電阻的透光窗口遮住，此時萬用表的指針基本保持不動，阻值接近無窮大。阻值越大，說明光敏電阻的性能越好。若此時阻值很小或接近零，說明光敏電阻已燒穿損壞，不能再繼續使用。

將一個光源對準光敏電阻的透光窗口，此時萬用表的指針應有較大幅度的擺動，阻值明顯減小。阻值越小，說明光敏電阻的性能越好。若此時阻值很大，甚至為無窮大，說明光敏電阻內部已開路損壞，不能再繼續使用。

將光敏電阻的透光窗口對準入射光線，用小黑紙片在光敏電阻的遮光窗上部晃動，使其間斷受光，此時萬用表指針應隨黑紙片的晃動而左右擺動。如果萬用表指針始終停在某一位置，不隨紙片晃動而擺動，說明光敏電阻的光敏材料已經被損壞。

8. 濕敏電阻的檢測

選擇萬用表的R×1k擋或R×10k擋，兩表筆分別接濕敏電阻的兩只引腳，此時萬用表顯示的示數是當時環境濕度下濕敏電阻的阻值。繼而對著濕敏電阻哈氣，此時應能看到指針逐漸向右偏轉（阻值變小）。哈氣后，稍停一會，若阻值又恢復到原來的大小，說明濕敏電阻性能良好。