Rezystor, Elektronika, Programy, Dekoder Rezystancji

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
- 1 -
Rezystory
Niektóre materiały, na przykład metale, w
giel (sadza, grafit) przewodz
pr
d elektryczny - jedne
lepiej, drugie gorzej. Tylko tzw. nadprzewodniki idealnie przewodz
pr
d elektryczny. Kawałek drutu,
wałek grafitowy stwarzaj
przepływaj
cemu pr
dowi pewien opór - mówimy,
e maj
one jak
rezystancje.
Rezystor to najpopularniejszy element elektroniczny, zwykle zbudowany w postaci wałeczka z
dwoma wyprowadzeniami. Słu
y on najcz
ciej do ograniczania pr
du lub uzyskania wymaganych
napi
.
Najwa
niejszym parametrem rezystora jest rezystancja oznaczana liter
R. Jest to w uproszczeniu
zdolno
do przeciwstawienia si
przepływowi pr
du. Podobni rzecz ma si
z... rur
wodoci
gow
.
Ci
nienie wody odpowiada napi
ciu elektrycznemu (oznaczane liter
U), przepływ wody to nat
enie
pr
du (I), potocznie zwane pr
dem. Gruba rura stawia wodzie niewielki opór cienka za
znacznie
wi
kszy. Zawór hydrauliczny lub po prostu zwykły kran jest odpowiednikiem rezystancji, i to nawet
zmiennej. Je
eli ci
nienie w instalacji (napi
cie zasilaj
ce obwód) jest stałe, to przepływ wody (pr
du)
zale
y od oporu (rezystancji). Przykład ten ilustruje słynne prawo Ohma.
Prawo Ohma
głosi,
e pr
d w obwodzie jest wprost proporcjonalny do przyło
onego napi
cia, a
odwrotnie proporcjonalny do rezystancji (oporu) (wzór 1a, 1b, 1c). Zgadza si
to z intuicj
, potwierdza
tak
e analogia hydrauliczna: im wi
ksze ci
nienie tym wi
cej wody przepływa przez odkr
cony kran,
czym wi
kszy opór - tym mniej wody przepływa przez ten kran.
Wzór 1a:
I = U / R
Wzór 1b:
R = U / I
Wzór 1c:
U = I • R
Na cze
Ohma jego imieniem nazwano jednostk
rezystancji
W
. A wi
c
dany element ma opór
jednego oma, je
li napi
cie jednego wolta wywołuje w nim przepływ pr
du o warto
ci jednego ampera
.
Najwa
niejsze parametry rezystorów:
·
Rezystancja nominalna -
jest to rezystancja, jak
powinien mie
rezystor.
·
Tolerancja
(klasa dokładno
ci)
-
poniewa
ze wzgl
du na rozrzuty produkcyjne rezystory nie maj
rezystancji dokładnie zgodnej z rezystancj
znamionow
, podaje si
maksymalne dopuszczalne
odchyłki. Wyra
a si
to w procentach warto
ci znamionowej.
·
Moc znamionowa -
jest to najwi
ksza dopuszczalna moc wydzielana na rezystorze przy pracy ci
głej
przy temperaturze otoczenia mniejszej ni
+70°C (dla niektórych typów +40°C).
·
Napi
cie graniczne -
maksymalne napi
cie stałe lub amplituda napi
cia zmiennego, jakie mo
e by
doł
czone do rezystora w sposób ci
gły.
·
Rezystancja krytyczna
– jest to rezystancja, przy której dla napi
cia granicznego otrzymuje si
moc
znamionow
. Rezystory o rezystancji znamionowej wi
kszej ni
krytyczna wolno obci
a
moc
tym
mniejsz
, im wi
ksza jest ich rezystancja znamionowa.
·
Napi
cie szumów
– W czasie pracy rezystora wyst
puj
w nim szybkie, przypadkowe zmiany
rezystancji, które powoduj
powstawanie na jego ko
cówkach napi
cia szumów, proporcjonalne do
- 2 -
napi
cia doprowadzonego do rezystora. Napi
cie szumów wywołane jednym woltem napi
cia
doprowadzonego jest parametrem rezystora charakteryzuj
cym jego wła
ciwo
ci szumowe.
·
Temperaturowy współczynnik rezystancji -
oznaczony w krajowych
ródłach TWR, lub z
angielskiego TCR, okre
la zmiany rezystancji pod wpływem temperatury. Czym mniejsza warto
TCR, tym bardziej stabilny rezystor. Warto
TCR podaje si
w %/K lub ppm/K (1% = 10
4
ppm).
Niestabilno
parametrów rezystora w zale
no
ci od warunków otoczenia.
Jednym z
głównych czynników warunkuj
cych zachowanie parametrów rezystora jest temperatura. Oprócz
rezystancji zmieniaj
si
tak
e inne parametry. Dopuszczalne obci
enie rezystorów jest stałe do pewnej
granicy temperatury (zazwyczaj ok. 60˚C), po której przekroczeniu nast
puje jego spadek z 100 do 0% na
długo
ci ok. 40˚C. Na parametry maj
tak
e wpływ inne czynniki zewn
trzne zawarte w tabelce:
Tabela 1.
Zmiany rezystancji rezystora w
glowego w zale
no
ci od czynników zewn
trznych.
Czynnik
Zmiana rezystancji
Na
stałe?
R = 1k
R = 10 M.
Lutowanie (350˚C w odległo
ci 3 mm
± 2%
± 2%
tak
Cykliczne obci
anie (500-krotne wł
czanie i wył
czanie napi
cia
w ci
gu 1000 godzin)
± 4 – 6%
± 4 – 6%
tak
Wibracje (20 g) i wstrz
sy (100 g)
± 2%
± 2%
tak
Wilgotno
(wilgotno
wzgl
dna 95% w temp. 40˚C)
+ 6%
+ 10%
nie
Współczynnik napi
ciowy (zmiana o 10 V)
-0,15%
-0,3%
nie
Temperatura (25˚C do -15˚C)
+2,5%
+4,5%
nie
Temperatura (25˚C do 85˚C)
+3,3%
+5,9%
nie
Produkcja.
Obecnie produkowane s
rezystory o warto
ci od 0,01 W do 10
12
W (1 TW [teraom]
czyli 1000 GW [gigaomów] ), mocy znamionowej od 1/8 wata do 250 W i dokładno
ci od ±0,005% do
±20%.
Poł
czenia rezystorów.
Wyró
niamy dwa typy poł
cze
:
równoległe
i
szeregowe
. Szeregowe
poł
czenie polega na zł
czeniu dwóch (lub wi
cej) oporników
jeden za drugim (rys. 1a). W tym przypadku rezystancja, czyli
opór sumuj
si
(wzór 2a). Poł
czenie równoległe za
polega -
jak sama nazwa wskazuje - na równoległym poł
czeniu
oporników (rys. 1b). Opór w tedy jest równy ilorazowi ich
warto
ci rezystancji podzielon
przez sum
warto
ci
rezystancji poszczególnych oporników (wzór 2b).
Uwaga!
Wzór 2 mo
na zastosowa
dla dwóch lub wi
cej rezystorów,
podczas gdy wzór 3
tylko dla dwóch rezystorów
.
R
1
R
2
b)
Rysunek 1.
Poł
czenia rezystorów: a)
szeregowe; b) równoległe.
Wzór 2a:
R = R
1
+ R
2
+ ...
Wzór 2b:
R
=
R
1
R
2
lub:
R
=
1
R
+
R
1
1
1
2
+
+
...
R
R
1
2
Oznaczenie rezystorów.
W oznaczeniach rezystorów rozró
niamy trzy kody:
cyfrowy
,
cyfrowo-literowy
i
barwny (paskowym)
.
R
1
R
2
a)
- 3 -
Kod cyfrowy
polega na zapisywaniu warto
ci rezystancji, tolerancji, temperaturowym
współczynniku rezystancji itp. za pomoc
cyfr, np.: 210 W, 1 kW = 1000 W, 1,2
M
W 20%, 470
k
0,5% 10%/K
itp. (
UWAGA! W praktyce cz
sto pomija si
symbol
W
przy zapisie
warto
ci wi
kszych od 1000 W. A wi
c 1 kW mo
e by
zapisany jako 1 k
).
Kod cyfrowo-literowy
natomiast polega na zast
pieniu niektórych warto
ci literami (tabela
2a, b, c). W przypadku kodu MIL mno
nikiem warto
ci rezystancji jest ostatnia cyfra.
Trzeci z ostatnich kodów
kod barwny
jest nieco bardziej skomplikowany. Na oporniku
istniej
wtedy 3 do 6 pasków. W przypadku
oznaczenia trójpasmowego
(rys. 2a) dwa pierwsze paski to
dwie pierwsze cyfry warto
ci rezystancji, trzeci pasek to tzw. mno
nik, czyli warto
, przez jak
nale
y
pomno
y
dwie pierwsze cyfry. W
kodzie czteropaskowym
(rys. 2b) 2 pierwsze paski informuj
o
dwóch pierwszych cyfrach warto
ci rezystancji, 3 pasek to mno
nik, a 4 - tolerancja.
Kod
pi
ciopaskowy
(rys. 2c). 3 pierwsze paski to 3 pierwsze liczby warto
ci rezystancji, 4 pasek to mno
nik,
a 5 to tolerancja. W
kodzie 6-paskowy
(rys. 2d) natomiast 3 pierwsze paski to 3 pierwsze liczby warto
ci
rezystancji, 4 pasek oznacza mno
nik, 5 - tolerancje, a 6 - współczynnik temperaturowy. Ka
dy kolor ma
ustalon
mi
dzynarodowo warto
, które zostały przedstawione w tabelce numer 3.
 - 4 -
Tabela 2.
Kody cyfrowo-literowe. a) warto
ci rezystancji, b) tolerancji, c) współczynnika temperaturowego.
a)
Warto
rezyst.
b)
c)
Według
IEC
Według
MIL
Kod
Tolerancja
Kod
Współczynnik
temperaturowy
N
30%
0,22
R22
-
M.
20%
T0
100 ppm/K
3,9
3R9
3R9
K
10%
T2
50 ppm/K
75
75R
750
J
5%
T9
25ppm/K
910
910R,
K91
911
G
2%
T10
15 ppm/K
F
1%
T13
10 ppm/K
1,8 k
1K8
182
D
0,5%
T16
5 ppm/K
62 k
62K
623
C
0,25%
T18
1 ppm/K
470 k
470K,
M47
474
B
0,1%
W
0,05%
5,6 M
5M6
565
P
0,002%
36 M
36M
366
L
0,001%
1,54 k
1K54
1541
E
0,0005%
43,2 k
43K2
4322
931 k
931K
9313
1,24 M
1M24
1244
-
a) b) c) d)
1 i 2 pasek 1, 2 i 3 pasek współczynnik temp.
mnonik mnonik
tolerancja tolerancja
Rysunek 1
.
Oznaczenie barwne (por. tab. 1). a) kod 3-paskowy, b) kod 4-paskowy, c) kod 5-paskowy, d) kod 6-paskowy
Tabela 3.
Kody barwne rezystorów.
Kolor
Cyfry
znacz
ce
Mno
nik Tolerancja
Współczynnik
temperaturowy
[ppm/K]
Srebrny
-
0,01
10%
-
Złoty
-
0,1
5%
-
Czarny
0
1
-
250
Br
zowy
1
10
1%
100
Czerwony
2
100
2%
50
Pomara
czowy
3
1 000
15%
-
ółty
4
10 000
-
25
Zielony
5
100 000
0,5%
20
Niebieski
6
1 000 000
1,25%
10
Fioletowy
7
10
7
0,1%
5
Szary
8
10
8
-
1
Biały
9
10
9
-
-
Brak paska
-
-
20%
-
- 5 -
Przykłady:
I pasek II pasek III pasek IV pasek V pasek VI pasek
Wynik
pomara
.
3
biały
9
zielony
x10
5
brak
paska
±20%
3,9 M
W
±20%
fioletowy
7
zielony
5
ółty
x10
4
złoty
±5%
750 k
W
±5%
czerwony
2
biały
9
ółty
4
czerwony
x100
br
zowy
1%
29,4 k
W
±1%
niebieski
6
szary
8
br
zowy
1
br
zowy
x10
zielony
±0,5%
czerwony
50 ppm/K
6,81 k
W
0,5% 50
ppm/K
3M9(IEC) = 395(MIL)
3,9 M
M
±20%
3,9 M
W 20%
W 20%
29K4(IEC) = 2942(MIL)
29,4 k
F
±1%
29,4 k
W 1%
W 1%
6K81(IEC) = 6811(MIL)
6,81 k
D
±0,5%
T2
50 ppm/K
6,81 k
W
0,5% 50
ppm/K
Rezystory ze wzgl
du na ich działanie dzielimy na:
stałe
,
potencjometry
,
fotorezystory
,
termistory
i
warystory
.
Rezystory stałe.
W grupie tej ze wzgl
du na sposób wykonania mo
emy wyodr
bni
rezystory
warstwowe, obj
to
ciowe
i
drutowe
. Umowny
mi
dzynarodowy symbol u
ywany w schematach
opornika stałego wygl
da jak na rysunku 4.
Rezystory warstwowe
wykonuje si
przez
napylenie na rurce lub wałku ceramicznym warstwy
rezystywnej ze stopu metalowego lub w
gla. Dla uzyskania
danej rezystancji warstw
rezystywn
nacina si
rubowo z odpowiednim skokiem, tworz
c jakby ta
m
oporow
nawini
t
na walcu. Na
ko
cach walca przymocowuje si
ko
cówki umo
liwiaj
ce wlutowanie rezystora w układ. Korpus
rezystora wraz z fragmentem ko
cówek pokrywa si
lakierem lub warstw
izolacyjn
, chroni
cymi
cie
k
rezystywn
przed czynnikami zewn
trznymi.
Rezystory warstwowe znajduj
zastosowanie w układach pracuj
cych w zakresie cz
stotliwo
ci do
kilkuset MHz, lecz ze wzgl
du na delikatn
cie
k
rezystywn
i słabe odprowadzanie ciepła maj
małe
moce znamionowe.
Rezystory obj
to
ciowe
s
kształtkami z masy rezystywnej, w której zatapia si
ko
cówki.
Rodzaj masy rezystywnej i jej obj
to
decyduj
o warto
ci rezystancji. Rezystory te charakteryzuj
si
du
ymi mocami znamionowymi, ale do
du
ymi współczynnikami szumów.
Rezystory drutowe
wykonuje si
nawijaj
c na rurce ceramicznej drut oporowy konstantanowy
lub chromonikielinowy. Mog
one mie
ró
ne rodzaje ko
cówek. Pokrywa si
je lakierem lub mas
cementow
, lecz bywaj
i rezystory bez tej powłoki. Charakteryzuj
si
one du
ymi mocami
znamionowymi, niskim współczynnikiem temperaturowym, małymi warto
ciami rezystancji, du
ymi
rozmiarami oraz du
indukcyjno
ci
, która ogranicza ich stosowanie do układów małej cz
stotliwo
ci i
zasilaj
cych.
lub:
Rysunek 1.
Piktogram opornika
Potencjometry (rezystory nastawne)
(rys. 4)
.
Ze wzgl
du na przeznaczenie potencjometry dzieli
si
na:
- regulacyjne -
słu
do regulacji parametrów urz
dzenia w czasie jego pracy;
[ Pobierz całość w formacie PDF ]

  • zanotowane.pl
  • doc.pisz.pl
  • pdf.pisz.pl
  • tejsza.htw.pl

    •