1.1.1 電阻器和電位器的命名、分類及參數(shù)

1.1.1.1 電阻器和電位器的型號(hào)命名

國(guó)產(chǎn)電阻器、電位器的型號(hào)一般由下列五部分組成。

第一部分：主稱，用字母表示，R表示電阻器，W表示電位器。

第二部分：導(dǎo)電材料，用字母表示，具體含義見表1-1。

第三部分：一般用數(shù)字表示分類，個(gè)別類型用字母表示，見表1-2。

第四部分：序號(hào)，用數(shù)字表示。對(duì)主稱、材料相同，僅性能指標(biāo)、尺寸大小有差別，但基本不影響互換使用的產(chǎn)品，給予同一序號(hào)；若性能指標(biāo)、尺寸大小明顯影響互換時(shí)，則在序號(hào)后面用大寫字母作為區(qū)別代號(hào)。

第五部分：區(qū)別代號(hào)，用字母表示。區(qū)別代號(hào)是當(dāng)電阻器（電位器）的主稱、材料特征相同，而尺寸、性能指標(biāo)有差別時(shí)，在序號(hào)后用A、B、C、D等字母予以區(qū)別。舉列如下。

（1）精密金屬膜電阻器

（2）多圈線繞電位器

1.1.1.2 電阻器和電位器的分類

1. 電阻器的分類

電阻器的種類很多，通常有固定電阻器、可變電阻器和敏感電阻器。按電阻器結(jié)構(gòu)形狀和材料不同，可分為線繞電阻器和非線繞電阻器。線繞電阻器有通用線繞電阻器、精密線繞電阻器、功率型線繞電阻器等；非線繞電阻器有碳膜電阻器、金屬膜電阻器、金屬氧化膜電阻器、合成碳膜電阻器、棒狀電阻器、管狀電阻器、片狀電阻器、紐扣狀電阻器、金屬玻璃釉電阻器、有機(jī)合成實(shí)心電阻器、無(wú)機(jī)合成實(shí)心電阻器等。

下面分別敘述幾類常用電阻器的性能及結(jié)構(gòu)。

（1）碳膜電阻器

碳膜電阻器是通過(guò)真空高溫?zé)岱纸獾慕Y(jié)晶碳沉積在柱狀或管狀的陶瓷骨架上制成的。碳膜電阻器穩(wěn)定性好、噪聲低、阻值范圍較寬，既可制成小至幾歐的低值電阻器，也可制成幾十兆歐的高值電阻器，且生產(chǎn)成本低廉，應(yīng)用廣泛。在-55℃～+40℃的環(huán)境溫度中，可按100%的額定功率使用。碳膜電阻器的外形與結(jié)構(gòu)如圖1-1所示。

（2）金屬膜電阻器與金屬氧化膜電阻器

金屬膜電阻器的外形和結(jié)構(gòu)與碳膜電阻器相似，如圖1-2所示。它多采用合金粉真空蒸發(fā)制成。

金屬膜電阻器的性能比碳膜電阻器更為優(yōu)越，它穩(wěn)定性好，耐熱性能好，溫度系數(shù)小，在同樣的功率條件下，體積比碳膜電阻器小很多，但其脈沖負(fù)荷穩(wěn)定性比較差。金屬膜電阻器的阻值范圍一般在1Ω～200MΩ之間，可在-55℃～+70℃的環(huán)境溫度中，按100%的額定功率使用。這類電阻常用在質(zhì)量要求較高的電路中，金屬氧化膜電阻器的性能與金屬膜電阻器相似，但它不適用于長(zhǎng)期工作的電路中。因?yàn)樗L(zhǎng)期工作的穩(wěn)定性較差，但耐熱性很好。阻值范圍在1Ω～100kΩ之間。

（3）線繞電阻器

線繞電阻器是用高密度電阻材料鎳鉻絲或錳銅絲、康銅絲繞在瓷管上制成的，分固定式和可調(diào)式兩種。表面覆蓋一層玻璃釉的為釉線繞電阻器；表面覆蓋保護(hù)有機(jī)漆或清漆的為涂漆線繞電阻器；繞制沒有保護(hù)的裸線的為裸式線繞電阻器。圖1-3所示為線繞電阻器的外形與結(jié)構(gòu)。

線繞電阻器的特點(diǎn)是噪聲小，甚至無(wú)電流噪聲；溫度系數(shù)小、熱穩(wěn)定性好、耐高溫，工作溫度可以達(dá)到 315℃。但它體積大、阻值較低，大多在十萬(wàn)歐以下。同時(shí)線繞電阻器由于結(jié)構(gòu)上的原因，分布電容和電感系數(shù)都比較大，不能在高頻電路中使用。這類電阻器通常在大功率電路中作為降壓或負(fù)載等使用，阻值范圍在0.1Ω～5MΩ之間。

（4）片狀電阻器

片狀電阻器是一種表面安裝元件，是隨著電子技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的新型元件。片狀電阻器是由陶瓷基片、電阻膜、玻璃釉保護(hù)層和端頭電極組成的無(wú)引線結(jié)構(gòu)電阻元件。它體積小、重量輕、性能優(yōu)良、溫度系數(shù)小、阻值穩(wěn)定、可靠性強(qiáng)，但其功率一般不大。阻值范圍在10Ω～10MΩ之間，低阻值范圍在0.02～10Ω之間。

（5）熱敏電阻器

熱敏電阻器是用一種對(duì)溫度極為敏感的半導(dǎo)體材料制成的非線性元件。電阻值隨溫度升高而變小的為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器；隨溫度升高而增大的為正溫度系數(shù)熱敏電阻器。目前使用較多的為負(fù)溫度系數(shù)的電阻器。圖1-4所示為部分直熱式熱敏電阻器的外形結(jié)構(gòu)圖。

（6）壓敏電阻器

壓敏電阻器是一種特殊的非線性電阻器。當(dāng)加在壓敏電阻器兩端的電壓至某一臨界值時(shí)，它的阻值會(huì)急劇變小。在電子電路中，它常用做過(guò)壓保護(hù)和穩(wěn)壓元件。壓敏電阻器按伏安特性可分為對(duì)稱型（無(wú)極性）壓敏電阻器和非對(duì)稱型（有極性）壓敏電阻器兩種；按結(jié)構(gòu)可分為體型壓敏電阻器和結(jié)型壓敏電阻器兩種。

2. 電位器的分類

電位器的種類較多，按所使用的電阻材料分為碳膜電位器、碳質(zhì)實(shí)心電位器、金屬膜電位器、玻璃釉電位器、線繞電位器等。

下面介紹幾種常用的電位器。

（1）碳膜電位器

碳膜電位器的電阻體是用碳黑、石墨、石英粉、有機(jī)黏合劑等配成懸浮液，并噴涂在玻璃纖維板或者膠紙板上制成的。電阻片上兩端焊片間的電阻值是電位器的最大阻值，滑動(dòng)臂與兩端焊片之間的阻值隨觸點(diǎn)位置改變而變化。改變滑動(dòng)臂在碳膜片上的位置，就可以達(dá)到調(diào)節(jié)電阻阻值大小的目的。碳膜電位器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、阻值范圍寬、壽命長(zhǎng)、價(jià)格低、型號(hào)多，但功率不太高，一般小于2W。圖1-5所示為其外形結(jié)構(gòu)圖。

（2）線繞電位器

線繞電位器的電阻體是由電阻體和帶滑動(dòng)觸點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)組成的。它的耐熱性好，溫度系數(shù)小；噪聲很低、精度高、有較大的功率。在同樣的功率下，線繞電位器的體積最小，但它的分辨率低，高頻特性差。圖1-6所示為其外形結(jié)構(gòu)圖。

（3）單圈式電位器

單圈式電位器是線繞電位器的一種。它的滑動(dòng)臂只能在360°范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)。圖1-5、圖1-6所示的都屬于單圈式電位器。

（4）多圈式電位器

多圈式電位器的滑動(dòng)臂從一個(gè)極端位置滑動(dòng)到另一個(gè)極端位置，它的軸要轉(zhuǎn)動(dòng)一圈以上。這種電位器的電阻絲緊緊地繞在外有絕緣層的粗金屬線上，金屬線圈繞成螺旋形，裝在有內(nèi)螺紋的殼體內(nèi)。電位器的滑動(dòng)臂由轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)，能沿著螺旋形的金屬線移動(dòng)。多圈式電位器的轉(zhuǎn)軸每旋轉(zhuǎn)一周，其滑動(dòng)臂僅移動(dòng)一個(gè)螺距，因此用它可對(duì)電阻值進(jìn)行細(xì)微的調(diào)節(jié)。多圈式電位器適用于需精密微調(diào)的電路。

（5）多圈微調(diào)電位器

多圈微調(diào)電位器用渦輪、蝸桿結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)電阻，渦輪上裝有滑動(dòng)臂，旋轉(zhuǎn)蝸桿時(shí)渦輪隨著轉(zhuǎn)動(dòng)。渦桿轉(zhuǎn)動(dòng)一周，渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)一齒，滑動(dòng)臂便在電阻體上進(jìn)行圓周運(yùn)動(dòng)，對(duì)電阻值進(jìn)行細(xì)微調(diào)節(jié)。圖1-7所示為其外形結(jié)構(gòu)圖。

（6）單聯(lián)、雙聯(lián)和多聯(lián)電位器

單聯(lián)電位器有自身獨(dú)立的轉(zhuǎn)軸，前面介紹的電位器都屬于單聯(lián)電位器。

多聯(lián)電位器是將兩個(gè)或兩個(gè)以上電位器裝在同一根軸上構(gòu)成的。多個(gè)電位器可公用一個(gè)旋軸，以達(dá)到簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)節(jié)省零件的效果。此類電位器大部分用在低頻衰減器或需同步的電路中。圖1-8所示為其外形結(jié)構(gòu)圖。

（7）鎖緊型電位器

鎖緊型電位器的軸套為圓錐形，并開有槽口。當(dāng)螺帽向下旋緊時(shí)，軸套將鎖緊，轉(zhuǎn)軸位置不變，以防止調(diào)好的電阻值變化。該電位器的阻值處于固定狀態(tài)，比較適用于需經(jīng)常移動(dòng)的電子儀器。圖1-9所示為其外形剖面圖。

（8）帶電源開關(guān)電位器

帶電源開關(guān)電位器即在電位器上附帶有開關(guān)裝置。開關(guān)和電位器雖然同軸相連，但又彼此獨(dú)立。電位器能起到控制電路開斷的作用。其開關(guān)既可做成單刀單擲、雙刀雙擲、單刀雙擲等，也可做成推拉或旋轉(zhuǎn)開關(guān)，既節(jié)省元件，又美化面板，常用于收音機(jī)、電視機(jī)內(nèi)作為音量控制兼電源開關(guān)。圖1-10所示為其外形結(jié)構(gòu)圖。

（9）直滑式電位器

直滑式電位器的電阻材料為碳膜，電阻體為直條形，通過(guò)調(diào)節(jié)滑輪柄可改變其阻值。它工藝簡(jiǎn)單，可由滑臂的位置大致判斷阻值，被廣泛地應(yīng)用在收音機(jī)、錄音機(jī)、電視機(jī)和一些電子儀器上。它的外形結(jié)構(gòu)圖如圖1-11所示。

1.1.1.3 電阻器和電位器的主要參數(shù)

1. 電阻器的主要參數(shù)

（1）標(biāo)稱阻值與允許誤差

標(biāo)識(shí)在電阻器上的阻值稱為標(biāo)稱阻值。但電阻的實(shí)際值往往與標(biāo)稱阻值有一定差距，即誤差。兩者之間的偏差允許范圍為允許偏差，它標(biāo)志著電阻器的阻值精度。通常電阻器的阻值精度可由下式計(jì)算：

式中 δ——允許誤差；

R——電阻器的實(shí)際阻值（Ω）；

RR——電阻器的標(biāo)稱阻值（Ω）。

按規(guī)定，電阻器的標(biāo)稱阻值應(yīng)符合阻值系列所列數(shù)值。常用電阻器標(biāo)稱阻值系列見表1-3。電阻器的精度等級(jí)見表1-4。

[1] 文字符號(hào)直標(biāo)法：用阿拉伯?dāng)?shù)字和文字符號(hào)兩者有規(guī)律的組合來(lái)表示標(biāo)稱阻值、額定功率、允許誤差等級(jí)等。符號(hào)前面的數(shù)字表示整數(shù)阻值，后面的數(shù)字依次表示第一位小數(shù)阻值和第二位小數(shù)阻值，其文字符號(hào)所表示的單位見表1-5。如1R5表示1.5Ω，2K7表示2.7kΩ，

例如：

由標(biāo)號(hào)可知，它是精密金屬膜電阻器，額定功率為1/8W，標(biāo)稱阻值為5.1kΩ，允許誤差為±10%。

[2] 色標(biāo)法：色標(biāo)法將電阻器的類別及主要技術(shù)參數(shù)的數(shù)值用顏色（色環(huán)或色點(diǎn)）標(biāo)注在它的外表面上。色標(biāo)電阻（色環(huán)電阻）器可分為三環(huán)、四環(huán)、五環(huán)三種標(biāo)法。其含義如圖1-12和圖1-13所示。

三色環(huán)電阻器的色環(huán)表示標(biāo)稱電阻值（允許誤差均為±20%）。例如，色環(huán)為棕黑紅，表示10×102 =1.0kΩ±20%的電阻器。

四色環(huán)電阻器的色環(huán)表示標(biāo)稱值（二位有效數(shù)字）及精度。例如，色環(huán)為棕綠橙金表示15×103=15kΩ±5%的電阻器。

五色環(huán)電阻器的色環(huán)表示標(biāo)稱值（三位有效數(shù)字）及精度。例如，色環(huán)為紅紫綠黃棕表示275×104=2.75MΩ±1%的電阻器。

一般四色環(huán)和五色環(huán)電阻器表示允許誤差的色環(huán)的特點(diǎn)是該環(huán)離其他環(huán)的距離較遠(yuǎn)。較標(biāo)準(zhǔn)的表示應(yīng)是表示允許誤差的色環(huán)的寬度是其他色環(huán)的（1.5～2）倍。

有些色環(huán)電阻器由于廠家生產(chǎn)不規(guī)范，無(wú)法用上面的特征判斷，這時(shí)只能借助萬(wàn)用表判斷。

（2）電阻器的額定功率

額定功率是指電阻器在交流或者直流電路中，在正常工作情況下，電阻器長(zhǎng)期連續(xù)工作所允許承受的最大功率。對(duì)于同一類電阻器，額定功率的大小取決于它的幾何尺寸和表面面積。電阻器的額定功率系列見表1-6。

表示電阻功率的通用符號(hào)見表1-7。

如果電阻器符號(hào)上沒有瓦數(shù)的標(biāo)識(shí)，就表明對(duì)該電阻器功率要求不嚴(yán)格，我們可以根據(jù)其體積大小來(lái)判斷功率。

（3）電阻器的最大工作電壓（極限工作電壓）

最大工作電壓是指電阻器長(zhǎng)期工作而不發(fā)生過(guò)熱或擊穿損壞等現(xiàn)象的電壓。電阻器的最大工作電壓用下式計(jì)算：

U MAX = PR · RLJ

式中 UMAX——最大工作電壓（V）；

P R——額定功率（W）；

P LJ——臨界阻值（Ω）。

臨界阻值由電阻器的額定功率及它的結(jié)構(gòu)、外形尺寸等因素確定。

在實(shí)際使用中，當(dāng)R＜RLJ時(shí)，一定要使電阻器在低于額定工作電壓下工作。當(dāng)R＞RLJ時(shí)，則必須低于最高工作電壓，以免燒壞或產(chǎn)生極間擊穿和飛弧現(xiàn)象。

2. 電位器的參數(shù)

電位器除與電阻器有相同的參數(shù)外，還有以下特定的幾個(gè)參數(shù)。

（1）最大阻值和最小阻值

電位器的標(biāo)稱阻值是指該電位器的最大阻值。最小阻值又稱為零位阻值。由于觸點(diǎn)存在接觸電阻，因此最小電阻值不可能為零。

（2）阻值變化特性

它是指阻值隨活動(dòng)觸點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)角度或滑動(dòng)行程的變化而變化。這種變化可以是任何函數(shù)形式。常用的有直線式、對(duì)數(shù)式和反對(duì)數(shù)式，分別用 X、Z、D表示。它們的變化規(guī)律如圖1-14曲線的所示。

● 直線式電位器，其阻值變化和轉(zhuǎn)角呈線性關(guān)系，此類電位器多用在分壓電路中。

● 對(duì)數(shù)式電位器，該類電位器開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)阻值變化小，轉(zhuǎn)動(dòng)角度增加阻值變化大，此類電位器多用在音量控制電路中。

● 反對(duì)數(shù)式（舊稱指數(shù)式）電位器，其變化方式與對(duì)數(shù)式電位器相反，當(dāng)其轉(zhuǎn)動(dòng)角度增加時(shí)，其阻值反而減小，此類電位器多用于音調(diào)控制電路中。

（3）動(dòng)噪聲

當(dāng)電位器在外加電壓作用下，其動(dòng)接觸點(diǎn)在電阻體上滑動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的電噪聲稱為電位器的動(dòng)噪聲，其對(duì)家用電器及其他電子設(shè)備，如電視機(jī)、CD 唱機(jī)等影響很大，選用時(shí)宜用動(dòng)噪聲小的電位器。