電阻、電感、電容元件的識別與應用
信息來源于：互聯(lián)網(wǎng) 發(fā)布于：2023-07-21
1．6．1電阻元件的識別與應用
1．電阻元件的識別
(1)電阻的分類、特點及用途 電阻的種類較多，按制作的材料不同，可分為繞線電阻和非繞線電阻兩大類。非繞線電阻因制造材料的不同，有碳膜電阻、金屬膜電阻、金屬氧化膜電阻、實心碳質電阻等。另外還有一類特殊用途的電阻，如熱敏電阻、壓敏電阻等。
熱敏電阻的阻值是隨著環(huán)境和電路工作溫度變化而改變的。它有兩種類型，一種是隨著溫度增加而阻值增加的正溫度系數(shù)熱敏電阻；另一種是隨著溫度增加而阻值減小的負溫度系數(shù)熱敏電阻。在電信設備和其它設備中作正或負溫度補償，或作測量和調節(jié)溫度之用。
壓敏電阻在各種自動化技術和保護電路的交直流及脈沖電路中，作過壓保護、穩(wěn)壓、調幅、非線性補償之用。特別是對各種電感性電路的熄滅火花和過壓保護有良好作用。
對主稱、材料特征相同，僅尺寸性能指標略有差別，但基本上不影響互換的產品給同一序號，若尺寸、性能指標的差別已明顯影響互換，則在序號后面用大寫字母予以區(qū)別
(3)電阻的主要參數(shù) 電阻的主要參數(shù)是指電阻標稱阻值、誤差和額定功率。前者是指電阻元件外表面上標注的電阻值（熱敏電阻則指250C時的阻值）；后者是指電阻元件在直流或交流電路中，在一定大氣壓力和產品標準中規(guī)定的溫度下（-55~1250C不等），長期連續(xù)工作所允許承受的最大功率。在實際應用中，根據(jù)電路圖的要求選用電阻時，必須了解電阻的主要參數(shù)。
1）標稱阻值和誤差 使用電阻，首先要考慮的是它的阻值是多少。為了滿足不同的需要，必須生產出各種不同大小阻值的電阻。但是，決不可能也沒有必要做到要什么阻值的電阻就有什么樣的成品電阻。
為了便于大量生產，同時也讓使用者在一定的允許誤差范圍內選用電阻，國家規(guī)定出一系列的阻值做為產品的標準，這一系列阻值就叫做電阻的標稱阻值。另外，電阻的實際阻值也不可能做到與它的標稱阻值完全一樣，兩者之間總存在一些偏差。最大允許偏差值除以該電阻的標稱值所得的百分數(shù)就叫做電阻的誤差。對于誤差，國家也規(guī)定出一個系列。普通電阻的誤差有±5％，±10％，±20％三種，在標志上分別以I，Ⅱ和Ⅲ表示。例如一只電阻上印有“47kⅡ”的字樣，我們就知道它是一只標稱阻值為47千歐，最大誤差不超過±10％的電阻。誤差為±2％，±1％，±0.5％……的電阻稱為精密電阻。
2）電阻的額定功率 當電流通過電阻時，電阻因消耗功率而發(fā)熱。如果電阻發(fā)熱的功率大于它所能承受的功率，電阻就會燒壞。所以電阻發(fā)熱而消耗的功率不得超過某一數(shù)值。這個不致于將電阻燒壞的最大功率值就稱為電阻的額定功率。
與電阻元件的標稱阻值一樣，電阻的額定功率也有標稱值，通常有1/8、1/4、1/2、1、2、3、5、10、20瓦等。“瓦’’宇在電路中用字母“W”表示。圖1．44畫出了不同瓦數(shù)的電阻符號。
當有的電阻上沒有瓦數(shù)標志時，我們就要根據(jù)電阻體積大小來判斷，常用的碳膜電阻與金屬膜電阻。
(4)電阻的規(guī)格標注方法 電阻的類別、標稱阻值及誤差、額定功率一般都標注在電阻元件的外表面上，目前常用的標注方法有兩種：
1）直標法 直標法是將電阻的類別及主要技術參數(shù)直接標注在它的表面上，如圖1．45(a)所示。有的國家或廠家用一些文字符號標明單位，例如3.3kω標為3k3，這樣可以避免因小數(shù)點面積小，不易看清的缺點。
2）色標法 色標法是將電阻的類別及主要技術參數(shù)用顏色(色環(huán)或色點)標注在它的表面上，如圖1．45(b)所示。碳質電阻和一些小碳膜電阻的阻值和誤差,一般用色環(huán)來表示(個別電阻也有用色點表示的)。
色標法是在電阻元件的一端上畫有三道或四道色環(huán)(圖)，緊靠電阻端的為第一色環(huán)，其余依次為第二、三、四色環(huán)。第一道色環(huán)表示阻值第一位數(shù)字，第二道色環(huán)表示阻值第二位數(shù)字，第三道色環(huán)表示阻值倍率的數(shù)字，第四道色環(huán)表示阻值的允許誤差。
色環(huán)所代表數(shù)及數(shù)字意義見表1．4。例如有一只電阻有四個色環(huán)顏色依次為：紅，紫，黃，銀。這個電阻的阻值為270000ω，誤差為±10％（即270K±10％）；另有一只電阻標有棕，綠，黑三道色環(huán)，顯然其阻值為15ω，誤差為±20％（即15ω±20％）；還有一只電阻的四個色環(huán)顏色依次為：綠，棕，金，金，其阻值為5.1ω，誤差為±10％（即5.1ω±10％）。
用色點表示的電阻，其識別方法與色環(huán)表示法相同，這里不再重復。
順便指出，目前市售電阻元件中，碳膜電阻器的外層漆皮多呈綠色和藍灰色，也有的為米黃色；金屬膜電阻呈深紅色，繞線電阻則呈黑色。
2．電阻元件的應用
?。?）電阻器、電位器的檢測 電阻器的主要故障是：過流燒毀，變值，斷裂，引腳脫焊等。電位器還經(jīng)常發(fā)生滑動觸頭與電阻片接觸不良等情況。
1）外觀檢查 對于電阻器，通過目測可以看出引線是否松動、折斷或電阻體燒壞等外觀故障。
對于電位器，應檢查引出端子是否松動，接觸是否良好，轉動轉軸時應感覺平滑，不應有過松過緊等情況。
2）阻值測量 通?？捎萌f用表歐姆檔對電阻器進行測量，需要精確測量阻值可以通過電橋進行。值得注意的是，測量時不能用雙手同時捏住電阻或測試筆，否則，人體電阻與被測電阻器并聯(lián)，影響測量精度。
電位器也可先用萬用表歐姆檔測量總阻值，然后將表筆接于活動端子和引出端子，反復慢慢旋轉電位器轉軸，看萬用表指針是否連續(xù)均勻變化，如指針平穩(wěn)移動而無跳躍、抖動現(xiàn)象，則說明電位器正常。
?。?）電阻器和電位器的選用方法
1）電阻器的選用 類型選擇：對于一般的電子線路，若沒有特殊要求，可選用普通的碳膜電阻器，以降低成本；對于高品質的收錄機和電視機等，應選用較好的碳膜電阻器、金屬膜電阻器或線繞電阻器；對于測量電路或儀表、儀器電路，應選用精密電阻器；在高頻電路中，應選用表面型電阻器或無感電阻器，不宜使用合成電阻器或普通的線繞電阻器；對于工作頻率低，功率大，且對耐熱性能要求較高的電路，可選用線繞電阻器。
阻值及誤差選擇：阻值應按標稱系列選取。有時需要的阻值不在標稱系列，此時可以選擇最接近這個阻值的標稱值電阻，當然我們也可以用兩個或兩個以上的電阻器的串并聯(lián)來代替所需的電阻器。
誤差選擇應根據(jù)電阻器在電路中所起的作用，除一些對精度特別要求的電路（如儀器儀表，測量電路等）外，一般電子線路中所需電阻器的誤差可選用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級誤差即可。
額定功率的選?。弘娮杵髟陔娐分袑嶋H消耗的功率不得超過其額定功率。為了保證電阻器長期使用不會損壞，通常要求選用的電阻器的額定功率高于實際消耗功率的兩倍以上。
2） 電位器的選用 電位器結構和尺寸的選擇：選用電位器時應注意尺寸大小和旋轉軸柄的長短，軸端式樣和軸上是否需要緊鎖裝置等。經(jīng)常調節(jié)的電位器，應選用軸端銑成平面的，以便安裝旋鈕，不經(jīng)常調整的，可選用軸端帶刻槽的；一經(jīng)調好就不在變動的，可選擇帶緊鎖裝置的電位器。
阻值變化規(guī)律的選擇：用作分壓器時或示波器的聚焦電位器和萬用表的調零電位器時，應選用直線式；收音機的音量調節(jié)電位器應選用反轉對數(shù)式，也可以用直線式代替；音調調節(jié)電位器和電視機的黑白對比度調節(jié)電位器應選用對數(shù)式。
1．6．2電容元件的識別與應用
1.電容元件的識別
?。?）電容的分類、特點及用途 電容器是電信器材的主要元件之一，在電信方面采用的電容器以小體積為主，大體積的電容器常用于電力方面。
電容器基本上分為固定的和可變的兩大類。固定電容器按介質來分，有云母電容器、瓷介電容器、紙介電容器、薄膜電容器（包括塑料、滌綸等）、玻璃釉電容器、漆膜電容器和電解電容器等?？勺冸娙萜饔锌諝饪勺冸娙萜?、密封可變電容器兩類。半可變電容器又分為瓷介微調、塑料薄膜微調和線繞微調電容器等。
常用的電容元件的外形、特點與應用如表1．5所示
表1．5 常用電容元件的外形、特點與應用
名稱及實物圖
特點與應用
云母電容器
耐高溫、高壓，性能穩(wěn)定，體積小，漏電小，但電容量小，。宜用于高頻電路中。
瓷介電容器
耐高溫，體積小，性能穩(wěn)定，漏電小，但電容量小?？捎糜诟哳l電路中。
紙介電容器
價格低，損耗大，體積也較大。宜用于低頻電路中。
金屬化紙介電容器
體積小，電容量較大，受高電壓擊穿后，能“自愈”。即當電壓恢復正常后，該電容器仍然能照常工作。一般由于低頻電路中。
有機薄膜電容器
電容器的介質是聚苯乙烯和滌綸等。前者漏電小，損耗小，性能穩(wěn)定，有較高的精密度?？捎糜诟哳l電路中。后者介電常數(shù)高，體積小，容量大，穩(wěn)定性較好。宜做旁路電容
油質電容器
又稱油浸紙介電容器。電容量大，耐壓高，但體積大。常用于大電力的無線電設備中。
鉭（或鈮）電容器
是一種電解電容器。體積小，容量大，性能穩(wěn)定，壽命長，絕緣電阻大，溫度特性好。由于要求較高的設備中。
電解電容器
電容量大，有固定的極性，漏電大，損耗大，宜用于電源濾波電路中。
半可變（微調）電容器
用螺釘調節(jié)兩組金屬片間的距離來改變電容量。一般用于振蕩或補償電路中。
可變電容器
它是由一組（多組）定片和一組（多組）動片所構成。它們的容量隨動片組轉動的角度不同而改變?？諝饪勺冸娙萜鞫嘤糜诖笮驮O備中，聚苯乙烯薄膜密封可變電容器體積小，多用于小型設備中。
?。?）電容的類別和型號 在固定電容器上，一般都印有許多字母來表示它的類別、容量、耐壓和允許誤差。隨著電子工業(yè)的迅速發(fā)展，電容的種類也越來越多，為了區(qū)別電容的類別，在電容上可用字母符號來標明，如圖1．46所示。
第一部分：主稱，用字母C表示電容器；
第二部分：電容器介質材料，用字母表示；
第三部分：形狀結構，一般用數(shù)字表示，個別用字母表示；
第四部分：序號，用數(shù)字表示；
電容類別的字母符號標志說明見表1．6，如“CZX”表示小型紙介電容器。
對主稱、材料特征相同，僅尺寸性能指標略有差別，但基本上不影響互換的產品給同一序號，若尺寸、性能指標的差別已明顯影響互換，則在序號后面用大寫字母予以區(qū)別
?。?）電容的主要參數(shù) 電容的主要參數(shù)是指額定工作電壓、標稱容量和允許誤差范圍、絕緣電阻。在實際應用時，根據(jù)電路圖的要求選用電阻，則必須了解電阻的主要參數(shù)。
1）額定工作電壓 在規(guī)定的溫度范圍內，電容器在線路中能夠長期可靠地工作而不致被擊穿所能承受的最大電壓(又稱耐壓)。有時又分為直流工作電壓和交流工作電壓（指有效值）。單位是伏特，用“V’’表示，其值通常為擊穿電壓的一半。額定工作電壓的大小與介質的種類和厚度有關。
2）標稱容量和允許誤差范圍 為了生產和選用的方便，國家規(guī)定了各種電容器的電容量的一系列標準值，稱為標稱容量，也就是在電容器上所標出的容量。其數(shù)值也有標稱系列，同電阻器阻值標稱系列一樣，見表1．3。
實際生產的電容器的電容量和標稱電容量之間總是會有誤差的。根據(jù)不同的允許誤差范圍，規(guī)定電容器的精度等級。電容器的電容量允許誤差分為五個等級；00級表示允許誤差±1%；0級表示允許誤差±2%；Ⅰ級表示允許誤差±5%，Ⅱ級表示允許誤差±10%；Ⅲ級表示允許誤差±20%。
3）絕緣電阻 電容器絕緣電阻的大小，說明其絕緣性能的好壞。當電容器加上直流電壓U長時間充電之后，其電流最終仍保留一定的值，稱為電容器的漏電電流I，這時絕緣電阻R為。除電解電容器外，一般電容器的漏電電流是很小的。顯然電容器的漏電電流越大，絕緣電阻越小。當漏電電流較大時，電容器發(fā)熱，發(fā)熱嚴重時，電容器因過熱而損壞。
電容器的絕緣電阻的大小和介質的體積，電阻系數(shù)，介質厚度以及極片面積的大小都有關系，為了減小漏電電流的影響，要求電容器具有很高的絕緣電阻，一般應為5000~1Mω以上。
?。?）電容的規(guī)格標注方法 電容的規(guī)格標注方法，同電阻元件一樣，有直標法和色標法兩種。
1）直標法 將主要參數(shù)和技術指標直接標注在電容器表面上。
直標法中，電容量的單位分別為pF、μF和F，允許誤差直接用百分數(shù)表示。但有的國家常用一些符號表明單位，如3.3pF標注為“3p3”，3300μF標注為“3m3”。
2）色標法 與電阻元件的色標法相同。
2．電容元件的應用
?。?）電容器的檢測 電容器的主要故障是：擊穿、短路、漏電、容量減小、變質及破損等。
1）外觀檢查 觀察外表應完好無損，表面無裂口、污垢和腐蝕，標志應清晰，引出電極無折傷；對可調電容器應轉動靈活，動定片間無碰、擦現(xiàn)象，各聯(lián)間轉動應同步等。
2）測試漏電電阻 用萬用表歐姆檔（R×100或R×1k檔），將表筆接觸電容的兩引線。剛搭上時，表頭指針將發(fā)生擺動，然后再逐漸返回趨向R＝∞處，這就是電容的充放電現(xiàn)象（對0.1μF以下的電容器觀察不到此現(xiàn)象）。指針的擺動越大容量越大，指針穩(wěn)定后所指示的值就是漏電電阻值。其值一般為幾百到幾千兆歐，阻值越大，電容器的絕緣性能越好。檢測時，如果表頭指針指到或靠近歐姆零點，說明電容器內部短路，若指針不動，始終指向R＝∞處，則說明電容器內部開路或失效。
5000pF以上的電容器可用萬用表電阻最高檔判別，5000pF以下的小容量電容器應另采用專門測量儀器判別。
3）電解電容器的極性檢測 電解電容器的正負極性是不允許接錯的，當極性標記無法辨認時，可根據(jù)正向聯(lián)接時漏電電阻大，反向聯(lián)接時漏電電阻小的特點來檢測判斷。交換表筆前后兩次測量漏電電阻值，測出電阻值大的一次時，黑表筆接觸的是正極。（因為黑表筆與表內的電池的正極相接）。
4）可變電容器碰片或漏電的檢測 萬用表撥到R×10檔，兩表筆分別搭在可變電容器的動片和定片上，緩慢旋動動片，若表頭指針始終靜止不動，則無碰片現(xiàn)象，也不漏電；若旋轉至某一角度，表頭指針指到0ω，則說明此處碰片，若表頭指針有一定指示或細微擺動，說明有漏電現(xiàn)象。
?。?）電容器的選用方法
1）選擇合適的型號 根據(jù)電路要求，一般用于低頻耦合、旁路去耦等，電氣性能要求較低時，可以采用紙介電容器、電解電容器等。
晶體管低頻放大器的耦合電容器，選用1～22μF的電解電容器。旁路電容器根據(jù)電路的工作頻率來選，如在低頻電路中，發(fā)射極旁路電容選用電解電容器，容量在10～220μF之間；在中頻電路中，可選用0.01~0.1μF的紙介、金屬化紙介、有機薄膜電容器等；在高頻電路中應選擇高頻瓷介質電容器；若要求在高溫下工作，則應選玻璃釉電容器等。
在電源濾波和退耦電路中，可選用電解電容器。因為在這些使用場合，對電容器性能要求不高，只要體積不大，容量夠用就可以。
對于可變電容器，應根據(jù)電容統(tǒng)調的級數(shù)，確定應采用單聯(lián)或多聯(lián)可變電容器，然后根據(jù)容量變化范圍、容量變化曲線、體積等要求確定相應品種的電容器。
2）合理確定電容器的容量和誤差 電容器容量的數(shù)值，必須按規(guī)定的標稱值來選擇。
電容器的誤差等級有多種，在低頻耦合、去耦、電源濾波等電路中，電容器可以選±5%、±10%、±20%等誤差等級，但在振蕩回路、延時電路、音調控制電路中，電容器的精度要稍高一些；在各種濾波器和各種網(wǎng)絡中，要求選用高精度的電容器。
3）耐壓值的選擇 為保證電容器的正常工作，被選用的電容器的耐值不僅要大于其實際工作電壓，而且還要留有足夠的余地，一般選用耐壓值為實際工作電壓兩倍以上的電容器。
4）注意電容器的溫度系數(shù)，高頻特性等參數(shù) 在振蕩電路中的振蕩元件、移相網(wǎng)絡元件、濾波器等，應選用溫度系數(shù)小的電容器，以確保其性能。
在高頻應用時，由于電容器自身電感，引線電感和高頻損耗的影響，電容器的性能會變壞。表1．8列出了一些電容器的最高使用頻率范圍，供選用電容器時參考。
1．6．3電感元件的識別與應用
1．電感元件的識別
?。?）電感的分類、特點及用途 線圈的品種繁多，按功能來分，有高頻阻流圈、低頻阻流圈、調諧線圈、濾波線圈、提升線圈、穩(wěn)頻線圈、補償線圈、天線線圈、振蕩線圈及陷波線圈等；按結構來分，有單層螺旋管線圈、蜂房式線圈、鐵粉芯或鐵氧體芯線圈線圈、銅芯線圈等。
常用的電感元件的外形、特點與應用如表1．9所示
表1．9 常用電感元件的外形、特點與應用
名稱及實物圖
特點與應用
單層螺旋管線圈
密繞繞法簡單，容易制作，但體積大，分布電容大，一般用于較簡單的收音機電路中。
間繞法的特點是具有較高的品質因素和穩(wěn)定度，多用于收音機的短波電路。
脫胎繞法的特點是分布電容小具有較高的品質因數(shù)改變線圈的間距可以改變電感量，多用于超短波電路。
蜂房式線圈
體積小，分布電容小，電感量大，多用于收音機中波段振蕩電路。
鐵粉芯或鐵氧體芯線圈
為了調整方便，提高電感量和品質因數(shù)，常在線圈中加入一種特制材料（鐵粉芯或鐵氧體），不同的頻率，采用不同的磁芯。利用螺紋的旋動，可調節(jié)磁芯與線圈的位置。從而也改變了這種線圈的電感量。多用于收音機的振蕩電路及中頻調諧回路。
銅芯線圈
為了改變電感量和調整可靠方便、耐用，在一些超短波范圍用的線圈常采用銅芯線圈，利用旋動銅芯在線圈中的位置來改變電感量。多用于電視機的高頻頭內。
阻流圈
?。╝）高頻阻流圈的電感量較小，分布電容和介質損耗小，用來阻止高頻信號通過而讓較低頻率的交流信號和直流通過。通常采用陶瓷和鐵粉芯作骨架。
?。╞）低頻阻流圈具有較大的電感量，線圈中都插有鐵芯，常與電容元件組成濾波電路，消除整流后殘存的一些交流成分而只讓直流通過。
?。?）電感線圈的主要參數(shù) 電感線圈的主要參數(shù)有兩項：電感量L品質因數(shù)Q。在實際應用中，根據(jù)電路圖的要求選用電感線圈時，必須了解電感線圈的主要參數(shù)。
1）電感量L 線圈的電感量L也稱為自感系數(shù)或自感，是表示線圈產生自感應能力的一個物理量。當線圈中及其周圍不存在鐵磁物質時，通過線圈的磁通量與其中流過的電流成正比，其比值稱為電感量。
2）品質因數(shù)Q 線圈的品質因數(shù)Q是表示線圈質量的一個物理量。它是指線圈在某一頻率的交流電壓下工作時，所呈現(xiàn)的感抗與其等效損耗電阻之比。即
式中：L為線圈的電感量；R為當交流電的頻率是f時的等效損耗電阻。f較低時，可認為R等于線圈的直流電阻；f較高時，R應是包括各種損耗在內的總等效電阻。
在諧振電路中，線圈的Q值越高，回路的損耗越小，因而電路的效率越高。線圈的Q值的提高，往往受一些因素的限制，如導線的直流電阻、線圈骨架的介質損耗、屏蔽罩或鐵芯引起的損耗、高頻趨膚效應的影響等。線圈的Q值通常為幾十至幾百。
3）分布電容 線圈的匝與匝間、線圈與屏蔽罩（有屏蔽罩時）間、線圈與磁芯、底板間存在的電容，均稱為分布電容。分布電容的存在使線圈的Q值減小，穩(wěn)定性變差，因而線圈的分布電容越小越好。
2．電感元件的應用
（1）在使用線圈時應注意不要隨便改變線圈的形狀、大小和線圈間的距離，否則會影響線圈原來的電感量。尤其是頻率越高，圈數(shù)越少的線圈。
?。?）線圈在裝配時互相之間的位置和其它元件的位置，要特別注意，應符合規(guī)定要求，以免互相影響而導致整機不能正常工作。
?。?）可調線圈應安裝在機器的易于調節(jié)的地方，以便調整線圈的電感量達到最理想的工作狀態(tài)。
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