Вид конструктивного монтажного исполнения резисторов



Классификация резисторов по конструктивному исполнению

с выключателем
без упора
без фиксации
с упором
с дополнит. отводом
резисторы
Исполнение нормальное
для навесного монтажа
Исполнение тропическое
для нечетного монтажа
для микромод. и МС
постоянные
переменные
вакуумные
изолированные
неизолированные
герметизированные
многоэлементные
одноэлементные
с угловым перемещением
однооборотные
с линейным перемещением
многооборотные
с фиксацией подвод. сист.
без дополнительных отводов
без выключателя

Параметры и характеристики резисторов.

1. Номинальная мощность и предельное напряжение

Под номинальной мощностью понимается наибольшая мощность, которую резистор может рассеивать в заданных условиях в течение гарантированного срока службы при сохранении параметров в установленных пределах.

Значении P(ном.) зависит от конструкции и физических свойств применяемых материалов. Чем выше теплостойкость конструкционных и резистивных материалов, тем выше допустимая мощность рассеяния для данного объёма резистора. Ограничивающими факторами при работе резисторов являются температура окружающей среды t и электрическая нагрузка, создающей перегрев tn. в сумме эти составляющее определяют дополнительную температуру нагрева: tдоп.= t + tn

Таким образом, нагрев резистора происходит за счет мощности, выделяющейся при протекании электрического тока и тепловой энергии окружающей среды, т.е. нагрев зависит от условия эксплуатации- режима нагрузки, условий охлаждения.


Иногда пользуются понятием удельная мощность:


где S – поверхность охлаждения; V – объем резистора.

Параметр Pн. гостируется (ГОСТ 9663- 75) и выбирается из ряда: 0,01; 0,025; 0,05; 0,062; 0,125; 0,25; 0,5; 2; 3; 4; 5; 6,3; 10; 16; 25; 40; 63; 75; 80; 100; 160; 250; 400; 500; 630; 700; 1000.


Pн. тесно связано с рабочим напряжением U. Это напряжение не должно превышать значения, рассчитанное исходя из Pн и Rн по формуле:

2. Номинальное сопротивление

Rн – значение сопротивления, на которое рассчитан резистор и которое указывается на резисторе или в сопроводительной документации. Rн резисторов, выпускаемых нашей промышленностью и зарубежными фирмами, стандартизованы в соответствии с МЭК и СЭВ. В СССР согласно ГОСТ 10318- 7 установлено 6 рядов: Е6; Е12; Е24; Е48; Е96; Е192, а по стандарту СЭВ 1076- 78 допускается ряд Е3.


Ряды Е представляют собой десятичные ряды геометрической прогрессии со знаменателем прогрессии, равной

Цифра после буквы E указывает число номинальных значений в каждом десятичном интервале. Например, ряд Е6 содержит 6 значений номинальных сопротивлений в каждой декаде, которые должны соответствовать числам 1,0; 1,5; 2,2; 3,3; 4,7 и 6,8 или числом, полученным путем умножения или деления этих чисел на 10 n , где n – целое положительное или отрицательное число.

Ряд допускаемых отклонений имеет вид: +-0,001; 0,002; 0,005; 0,01; 0,02; 0,05; 0,1; 0,25; 0,5; 1,0; 2,0; 5,0; 10,0; 20; 30.

Ряды номинальных значений сопротивлений резисторов с допуском +- 5%

E3 E6 E12 E24 E3 E6 E12 E24 E3 E6 E12 E24
2,2 2,2 2,2 2,2 4,7 4,7 4,7 4,7
1,1 2,4 5,1
1,2 1,2 2,7 2,7 5,6 5,6
1,3 6,2
1,5 1,5 1,5 3,3 3,3 3,3 6,8 6,8 6,8
1,6 3,6 7,5
1,8 1,8 3,9 3,9 8,2 8,2
4,3 9,1
Вам понравится:  Альтоника rs 200t схема подключения

Принцип построения рядов Rн с допуском менее +-5% аналогично проведенному, возрастает лишь число промежуточных значений: ряды Е48;Е96; Е192.

3. Температурный коэффициент сопротивления (TKR)

Температурный коэффициент сопротивления характеризует относительные изменения сопротивления резистора при изменении температуры на 1 0 C. TKR характеризует обратимые процессы изменения сопротивления резистивного элемента вследствие изменения температуры окружающей среды или электрической нагрузки.


Где DQ- разность температур, DR – разность сопротивлений при максимальной и минимальной температурах, R – сопротивление при 20 0 C.

4. Собственные шумы

Собственные шумы резисторов складываются из тепловых и токовых шумов. Уровень шумов характеризуется ЭДС шумов.

Тепловые шумы связаны с флуктуационными изменениями объемной концентрации электронов в резистивном элементе, обусловленными их тепловым движением. Частотный спектр тепловых шумов непрерывен и достигает очень больших частот.

Помимо тепловых действуют токовые шумы, обусловленные флуктуациями контактных сопротивлений между проводящими частицами, а также трещинами и неоднородностями резистивного элемента.

В полупроводниковых материалах причина токовых шумов могут быть колебания проводимости, связанные с процессом возбуждения и рекомбинации носителей тока и др.

Токовые шумы зависят от материала и конструкции резистивного элемента и более характерны для непроволочных. Они значительно больше тепловых. Частотный спектр их характеризуется уменьшением высокочастотной составляющей.

U
E
D
=
В

мкВ

где Е – действительное значение переменной составляющей напряжения шумов, U – приложенное постоянное напряжение.

Для непроволочных резисторов D достигает от нескольких единиц до нескольких десятков мкВ/В.

Источник

Классификация и конструкции резисторов.

Резисторы являются элементами РЭА и могут применяться как дискретные компоненты или как составные части интегральных микросхем.. Они предназначены для перераспределения и регулирования электрической энергии между элементами схемы. Принцип действия резисторов основан на использовании свойства материалов оказывать сопротивление протекающему через них электрическому току. Особенностью резисторов является то, что электрическая энергия в них превращается в тепло, которое рассеивается в окружающую среду.

По назначению дискретные резисторы делятся на резисторы

По постоянству значения сопротивления резисторы подразделяются на постоянные, переменные и специальные. Постоянные резисторы имеют фиксированную величину сопротивления, у переменных резисторов предусмотрена возможность изменения сопротивления в процессе эксплуатации, сопротивление специальных резисторов изменяется под действием внешних факторов: протекающего тока или приложенного напряжения (варисторы), температуры (терморезисторы), освещения (фоторезисторы) и т.д.

По виду токопроводящего элемента резисторы делятся на проволочные и непроволочные.

По эксплуатационным характеристикам дискретные резисторы делятся на термостойкие, влагостойкие, вибро- и ударопрочные, высоконадежные и т.д.

Резисторы гибридных ИМС изготавливаются в виде резистивных пленок, наносимых на поверхность подложки. Эти резисторы могут быть тонкопленочными (толщина пленки порядка 1 мкм) и толстопленочными (толщина пленки порядка 20 мкм).

Резисторы полупроводниковых ИМС представляют собой тонкую (толщиной 2-3 мкм) локальную область полупроводника, изолированную от подложки и защищенную слоем SiO2.

Основным элементом конструкции постоянного резистора является резистивный элемент, который может быть либо пленочным, либо объемным. Величина объемного сопротивления материала определяется количеством свободных носителей заряда в материале, температурой, напряженностью поля и т.д. и определяется известным соотношением

где  удельное электрическое сопротивление материала,

Вам понравится:  Выключатель t5n 630 sac 1sda054396r1 автоматический селективный 3 полюса 630а 36ка авв

l — длина резистивного слоя,

s — площадь поперечного сечения резистивного слоя.

В чистых металлах всегда имеется большое количество свободных электронов, поэтому они имеют малую величину  и для изготовления резисторов не применяются. Для изготовления проволочных резисторов применяют сплавы никеля, хрома и т.д., имеющие большую величину .

Для расчета сопротивления тонких пленок пользуются понятием удельного поверхностного сопротивления s , под которым понимается сопротивление тонкой пленки, имеющей в плане форму квадрата. Величина s связана с величиной  и легко может быть получена из 2.1, если принять в ней s = w , где w — ширина резистивной пленки,  толщина резистивной пленки.

— удельное поверхностное сопротивление, зависящее от толщины пленки  и имеющее размерность Ом/ (Ом/квадрат). Если l = w, то R=s, причем величина сопротивления не зависит от размеров сторон

На рис.2.1 представлено устройство пленочного резистора. На диэлектрическое цилиндрическое основание 1 нанесена резистивная пленка 2. На торцы цилиндра надеты контактные колпачки 3 из проводящего материала с припаянными к ним выводами 4. Для защиты резистивной пленки от воздействия внешних факторов резистор покрывают защитной пленкой 5.

Сопротивление такого резистора определяется соотношением

где l — длина резистора (расстояние между контактными колпачками), D диаметр цилиндрического стержня.на резистора (расстояние между контактными колпачками), D диаметр цилиндрического стержня.

Такая конструкция резистора обеспечивает получение сравнительно небольших сопротивлений ( сотни Ом ). Для увеличения сопротивления резистора резистивнную пленку 2 наносят на поверхность керамического цилиндра 1 в виде спирали ( рис. 2.2 ).

Сопротивление такого резистора определяется соотношением

где t — шаг спирали, а — ширина канавки (расстояние между соседними виткамиспирали),

число витков спирали.

На рис. 2.3 показана конструкция объемного резистора, представляющего собой стержень 1 из токопроводящей композиции круглого или прямоугольного сечения с запрессованными проволочными выводами 2. Снаружи стержень защищен стеклоэмалевой или стеклокерамической оболочкой 3. Сопротивление такого резистора определяется соотношением (2.1).

Постоянный проволочный резистор представляет собой изоляционный каркас, на который намотана проволока с высоким удельным электрическим сопротивлением. Снаружи резистор покрывают термостойкой эмалью, спрессовывают пластмассой либо герметизируют металлическим корпусом, закрываемым с торцов керамическими шайбами.

Для гибридных ИМС выпускаются микромодульные резисторы, представляющие собой стержень из стекловолокна с нанесенным на поверхность тонким слоем токопро водящей композиции. Такие резисторы приклеиваются к контактным площадкам подложек токопроводящим клеем- контактолом.

Конструкции переменных резисторов гораздо сложнее, чем постоянных. На рис. 2.4 представлена конструкция переменного непроволочного резистора круглой формы.

Рис. 2.4

Он состоит из подвижной и неподвижной частей. Неподвижная часть представляет собой пластмассовый корпус 2, в котором смонтирован токопроводящий элемент 3, имеющий подковообразную форму. Посредством заклепок 6 он крепится к круглому корпусу. Эти заклепки соединены с внешними выводами 4. Подвижная часть представляет собой вращающуюся ось, с торцом которой 7 посредством чеканки соединена изоляционная планка 8, на которой смонтирован подвижный контакт 1 (токосъемник), соединенный с внешним выводом. Угол поворота оси составляет 270° и ограничивается стопором 5.

Существуют и другие конструкции переменных непроволочных резисторов.

Вам понравится:  Выключатель должен быть на нуле или на фазе

Токопроводящий элемент в них бывает тонкослойным металлическим или металлоксидным (резисторы типа СП2), пленочным композиционным (резисторы типа СП4).

Переменные резисторы могут иметь разный закон изменения сопротивления в зависимости от угла поворота оси (рис.2.5).

У линейных резисторов (типа А) сопротивление зависит от угла поворота линейно. У логарифмических резисторов (тип Б) сопротивление изменяется по логарифмическому закону, а у резисторов типа В — по обратнологарифмическому. Кроме того, существуют резисторы, у которых сопротивление изменяется по закону синуса (тип И) или косинуса (тип Б).

Некоторые типы переменных резисторов состоят из двух переменных резисторов объединенных в единую конструкцию, в которой токосъемники расположены на общей оси. Существуют переменные резисторы, содержащие выключатель, контакты которого разомкнуты, если ось резистора повернута в крайнее положение при вращении против движения часовой стрелки. При повороте оси по движению часовой стрелки на небольшой угол контакты выключателя замыкаются. Некоторые типы резисторов комплектуются специальными стопорящими устройствами, жестко фиксирующими положение оси. На рис.2.6 показана конструкция переменного проволочного резистора с круговым перемещением токосъемника. В пластмассовом корпусе 7 с помощью цанговой втулки 3 укреплена поворотная ось 2, на которой закреплен изоляционный диск с контактной пружиной (ползуном) 4, скользящей по проводу обмотки 9, — укрепленной на гетинаксовой дугообразной пластине 6. Концы обмотки соединены с выводами 8, а ползун через контактное кольцо соединен с внешним контактным лепестком 10. Положение оси может быть зафиксировано стопорной разрезной гайкой 1, а угол поворота оси ограничен выступами корпуса, в которые упирается планка-ограничитель 5, закрепленная на оси.

Помимо переменных резисторов с круговым перемещением существуют резисторы с прямолинейным перемещением подвижного контакта. В этом случае контактный ползун укрепляется не на поворотной, а на червячной оси.

Выбор типа резистора (постоянного или переменного) для конкретной схемы производится с учетом условий работы и определяется параметрами резисторов.

Резистор нельзя рассматривать как, элемент, обладающий только активным сопротивлением, определяемым его резистивным элементом.

Помимо сопротивления резистивного элемента он имеет емкость, индуктивность и дополнительные паразитные сопротивления. Эквивалентная схема постоянного резистора представлена на рис. 2.7.

На схеме RR— сопротивление резистивного элемента,

Rиз сопротивление изоляции, определяемое свойством защитного покрытия и основания, Rk сопротивление контактов, LR— эквивалентная индуктивность резиcтивного слоя и выводов резистора, СR — эквивалентная емкость резистора, CB1 и CB2— емкости выводов. Активное сопротивление резистора определяется соотношением

Сопротивление RКимеет существенное значение только для низкоомных резисторов. Сопротивление Rизпрактически влияет на общее сопротивление только высокоомных резисторов.Реактивные элементы определяют частотные свойства резистора. Из-за их наличия сопротивление резистора на высоких частотах становится комплексным.

Относительная частотная погрешность определяется соотношением

где Z — комплексное сопротивление резистора на частоте 

.На практике, как правило, величины L и С неизвестны. Поэтому для некоторых типов резисторов указывается значение обобщенной постоянной времени max , которая связана с относительной частной погрешностью сопротивления приближенным уравнением:

Частотные свойства непроволочных резисторов значительно лучше, чем проволочных.

Источник

Оцените статью
Частотные преобразователи
Adblock
detector