Резистор — это электрический компонент, используемый в электронных схемах для управления потоком электричества. Он работает, ограничивая электрический ток, который может пройти через него, таким образом контролируя напряжение в цепи. Бывают различных форм и размеров и обычно изготавливаются из таких материалов, как углерод, металл или керамика.
Применение
Резисторы используются во многих электронных устройствах, таких как усилители, фильтры, осцилляторы и источники питания. Они также могут использоваться для ограничения тока, чтобы защитить чувствительные электронные компоненты от перегрузок или короткого замыкания. Используются для контроля уровня напряжения в цепях, подключенных к различным типам контроллеров двигателей и датчиков.
Конструкция и принцип работы
Большинство резисторов состоит из двух выводов, которые соединяются в цепь: один вывод обычно соединен с землей, а другой подключается к источнику положительного или отрицательного напряжения. Величина сопротивления определяется тем, сколько электрического тока протекает через резистор при приложении напряжения к его клеммам;
более высокие сопротивления дают меньший ток, в то время как более низкие сопротивления позволяют получить больший ток при приложенном напряжении.
Виды резисторов
Резисторы играют важнейшую роль в большинстве электронных схем, поскольку они используются для ограничения протекания тока и контроля уровня напряжения в цепи. Несмотря на одну и ту же роль, виды могут сильно различаться по способности изменять сопротивление, что определяется поставленной задачей. Итак, какие существуют различные типы?
Постоянный
Это устройство, которое работает для поддержания определенного уровня сопротивления. Этот тип не изменяет свой выходной сигнал и, следовательно, может использоваться для таких задач, как контроль напряжения или ограничение тока. В качестве примера можно привести резисторы из углеродного состава, металлические пленочные и с проволочной намоткой.
Переменный
Устройство с регулируемым уровнем сопротивления. Этот тип изменяет свое сопротивление, когда пользователь регулирует ручку или другой вход. Примерами являются потенциометры, реостаты и термисторы.
Регулируемый
Данный вид имеет регулируемое значение, которое можно изменять по мере необходимости для решения различных задач в электронной схеме. Примерами являются триммеры и потенциометры с предустановкой (или предустановки). Эти типы часто используются, когда необходимо установить точные значения перед пайкой компонентов вместе на печатной плате (pcb).
Термисторный
Это тип электронного компонента, сопротивление которого изменяется при воздействии на него тепла или холода, что делает их отличными для применения в системах определения температуры, таких как системы кондиционирования воздуха или холодильники/морозильники. Обычно термисторы бывают двух видов — термисторы с отрицательным температурным коэффициентом (ntc), которые уменьшают свое сопротивление при повышении температуры, в то время как термисторы с положительным температурным коэффициентом (ptc) увеличивают свое сопротивление при повышении температуры.
Тензорезистор
Работает путем измерения деформации объекта — это происходит за счет изменения электрических характеристик под воздействием механического напряжения (например, растяжения или давления). Этот тип датчиков обычно используется в робототехнике, где требуется точное измерение параметров объектов без непосредственного контакта с ними — примером могут служить тензодатчики для взвешивания предметов и акселерометры для измерения силы ускорения объектов, таких как автомобили во время столкновений или движения на высокой скорости.
Варисторные
Защищают цепи от перенапряжения, вызванного ударами молнии или скачками напряжения от других источников — эти устройства поглощают внезапное повышение напряжения, чтобы оно не повредило другие компоненты, подключенные непосредственно после них — они также помогают защитить от электростатических разрядов, которые также могут вызвать повреждения, если их не контролировать! Варисторные резисторы обычно бывают двух видов — металлооксидные варисторы (movs), которые используют кристаллы оксида цинка; в то время как карбидокремниевые варисторы используют вместо него полупроводниковый материал карбида кремния — оба типа способны работать с высоким напряжением, но movs имеют более быстрое время отклика, чем sic модели из-за того, что их процесс строительства проще, чем sic модели.
В заключение можно сказать, что существует множество различных типов резисторов в зависимости от того, для какой задачи они вам нужны — некоторые могут требовать большей точности, чем другие, а некоторым может потребоваться только базовая защита от перенапряжения.
Номинальное сопротивление
Это сопротивление, оказываемое конкретным типом резистора при комнатной температуре, когда внешняя сила не приложена к его выводам; это значение можно найти в большинстве технических паспортов, предоставляемых производителями, а также напечатано непосредственно на самих компонентах с помощью цветовых кодов или числовых значений, таких как омы (ω) или килоомы (kω). Вообще говоря, номинальные значения сопротивления варьируются от 1 Ом до нескольких мегаом (мω).
Рассеиваемая мощность резисторов
Рассеиваемая мощность относится к тому, сколько энергии может выдержать конкретный резистор, не будучи поврежденным из-за чрезмерного нагрева; этот показатель обычно указывается наряду с другими характеристиками, такими как номинальное сопротивление, в технических паспортах, предоставляемых производителями, но также может быть напечатан непосредственно на некоторых компонентах с помощью цветовых кодов или числовых значений, таких как ватты (w) или милливатты (mw). Вообще говоря, номинальная рассеиваемая мощность варьируется от 0,25 Вт до нескольких сотен Вт в зависимости от требований приложения, но никогда не должна превышать указанную в техническом паспорте конкретного компонента, поскольку это может привести к необратимому повреждению из-за чрезмерного нагрева, вызванного чрезмерным протеканием через них тока.
Допуски резисторов
Допуски резисторов относятся к тому, насколько точным будет номинальное значение их сопротивления по сравнению с указанным в техническом паспорте; эти допуски обычно составляют от ±1% до ±10%, но могут достигать и более высоких уровней у некоторых типов, разработанных специально для точных приложений, таких как приборы, где требования к точности должны быть удовлетворены в любое время.
Температурный коэффициент сопротивления
Температурный коэффициент относится к тому, насколько изменится со временем номинальное значение сопротивления данного резистора при комнатной температуре по сравнению с его фактической рабочей температурой во время эксплуатации; эти коэффициенты обычно находятся в диапазоне от −50ppm/°c до +50ppm/°c, но могут достигать и более высоких значений в зависимости от требований приложения.
Эту информацию обычно можно найти наряду с другими характеристиками, такими как номинальная рассеиваемая мощность и уровень допуска, в технических паспортах производителей.