Motstånd, ofta förkortade som "R", används komponenter som främst begränsar strömflödet i en kretsgren, med fasta motståndsvärden och vanligtvis två terminaler.Den här artikeln kommer att fördjupa motståndstyper, symboler och representationsmetoder för att ge en djupare förståelse av denna komponent.Låt oss börja!
Katalog
I vardagen kallas motstånd ofta helt enkelt motstånd.Dessa komponenter används främst för att begränsa det nuvarande flödet i en kretsgren, och de har ett fast motståndsvärde och vanligtvis två terminaler.Fasta motstånd har ett konstant motståndsvärde, medan potentiometrar eller variabla motstånd kan justeras.Helst är motstånd linjära, vilket innebär att den omedelbara strömmen genom ett motstånd är direkt proportionell mot den omedelbara spänningen över den.Variabla motstånd används ofta för spänningsdelning, vilket innebär att justera motståndet genom att flytta en eller två rörliga metallkontakter längs ett exponerat resistivt element.
Motstånd omvandlar elektrisk energi till värmeenergi, visar upp sina kraftutsläppande egenskaper, samtidigt som de spelar roller i spänningsavdelningen och nuvarande distribution i kretsar.Oavsett om det gäller AC- eller DC -signaler kan motstånd överföra dessa effektivt.Symbolen för ett motstånd är "R", och dess enhet är OHM (ω), med vanliga element som glödlampor eller värmetrådar som också betraktas som motstånd med specifika motståndsvärden.Dessutom påverkas storleken på motståndet av materiell, längd, temperatur och tvärsnittsarea.Temperaturkoefficienten beskriver hur motståndsvärdet förändras med temperaturen, definierad som den procentuella förändringen per grad Celsius.
2.1 Typer av motstånd
Motstånd varierar baserat på deras material, konstruktion och funktion och kan delas in i flera huvudtyper.Fasta motstånd har ett inställt motståndsvärde som inte kan ändras, inklusive kolfilmmotstånd, metallfilmmotstånd och tråd-sår motstånd.
Kolfilmmotstånd görs genom att avsätta ett kolskikt på en keramisk stång genom högtemperaturvakuumindunstning, justera motståndsvärdet genom att ändra tjockleken på kolskiktet eller genom att skära spår.Dessa motstånd erbjuder stabila motståndsvärden, utmärkta högfrekventa egenskaper och lågtemperaturkoefficienter.De är kostnadseffektiva i mitten till låg konsumentelektronik med typiska kraftbetyg från 1/8W till 2W, lämpliga för miljöer under 70 ° C.
Metallfilmmotstånd, tillverkade av nickel-kromlegeringar, är kända för sina lågtemperaturkoefficienter, hög stabilitet och precision, vilket gör dem lämpliga för långvarig användning under 125 ° C.De producerar lågt brus och används ofta i applikationer som kräver hög precision och stabilitet, till exempel inom kommunikationsutrustning och medicinska instrument.
Wirewound-motstånd skapas genom lindande metalltråd runt en kärna och värderas för deras höga precision och stabilitet, lämpliga för högprecisionsapplikationer.
Variabla motstånd, vars motståndsvärden kan justeras manuellt eller automatiskt, inkluderar roterande, reglage och digitala potentiometrar, tillämpliga för att styra volym- och justeringskretsparametrar.
Specialmotstånd, såsom termiskt känsliga eller spänskänsliga typer, erbjuder specifika funktionaliteter för att avkänna miljöförändringar eller skydda kretsar.
Dessa olika motstånd utgör en mångsidig familj som möter olika tekniska behov och applikationsscenarier.
2.2 Motståndsenheter och symboler
Motstånd (motstånd) betecknas med bokstaven R, med enheten ohm (ohm, ω), definierat som förhållandet mellan spänning och ström, dvs 1 Ω är lika med 1 volt per ampere (1V/A).Motståndsstorleken indikerar i vilken grad en ledare hindrar elektrisk ström, med Ohms lagformel i = u/r, vilket visar att strömmen är en funktion av spänning och motstånd.
Motståndsenheter inkluderar kiloohms (kΩ) och megaohms (MΩ), med 1MΩ som motsvarar 1 miljon Ω, och större enheter som gigaohms (GΩ) och teraohms (TΩ) är tusen megaohms respektive tusen gigaohms.
2.3 Representerar motstånd
I kretsdiagram representeras resistensvärden av symbolen "R" följt av ett antal som indikerar specifika resistensvärden och precision.Till exempel indikerar R10 ett 10Ω -motstånd.Toleranser uttrycks vanligtvis som procenttal, såsom ± 1%, ± 5%, etc., vilket återspeglar den möjliga maximala avvikelsen i resistensvärde.
Motståndsmodeller kan också inkludera identifierare för material och tekniska funktioner, vilket hjälper till i ett exakta val av lämpliga motstånd.Tabellen nedan visar vissa symboler och betydelser förknippade med motståndsmodeller och material, vilket hjälper till att klargöra vår förståelse för motstånd.
2.4 Tekniska egenskaper hos vanliga motstånd
De primära egenskaperna hos vanligt använda motstånd inkluderar hög stabilitet, precision och krafthanteringskapacitet.Stabilitet avser förmågan att upprätthålla resistensvärdet under specifika förhållanden, vilket är nära besläktat med motståndsmaterialet och förpackningstekniken.Precision återspeglar avvikelsen av motståndsvärdet från dess nominella värde, med vanliga precisionsgrader är 1%, 5%och 10%, etc. Högprecisionsmotstånd används ofta i exakta kretsar.
Krafthanteringskapaciteten indikerar den maximala effekten som ett motstånd kan hantera, med standarder som 1/4W, 1/2W, etc., som hänför sig till motståndets prestanda i miljöer med hög kraft.
Dessutom beskriver frekvenskarakteristiken för ett motstånd hur dess motståndsvärde förändras med signalfrekvensen, vilket är särskilt avgörande i högfrekvent kretsdesign.Goda frekvensegenskaper innebär att motståndet kan upprätthålla stabil prestanda över ett brett spektrum av frekvenser.
Som vi kan se kännetecknas vanliga motstånd av hög stabilitet, hög precision, starka krafthanteringsfunktioner och goda frekvensegenskaper.Dessa funktioner gör vanliga motstånd som används allmänt i olika elektroniska kretsar, som kan uppfylla de olika kraven i dessa kretsar.
3.1 Fasta motstånd
Fasta motstånd representeras vanligtvis i kretsdiagram med en enkel rektangulär symbol, som visas nedan:
Linjerna som sträcker sig från båda ändarna av symbolen representerar motståndets anslutande stift.Denna standardiserade grafik förenklar skildringen av motståndets interna komplexitet, vilket underlättar läsningen och förståelsen av kretsschema.
3.2 Variabla motstånd
Variabla motstånd i kretsdesign indikeras genom att lägga till en pil till standardmotståndssymbolen för att beteckna att deras motstånd kan justeras, såsom visas i följande uppdaterade standardsymbol för ett variabelt motstånd:
Denna symbol skiljer tydligt mellan de två fasta stiften och en rörlig stift (torkar), vanligtvis betecknad med "RP" för variabla motstånd.Ett exempel på en mer traditionell variabelt motståndssymbol, som visuellt visar principen om resistensjustering och dess faktiska anslutning i kretsen, visas där torkarstiftet ansluter till en av de fasta stiften, effektivt kortslutande del av det resistiva elementet tilljustera motståndsvärdet.
En annan symbol som visas nedan används för en potentiometer, där variabelmotståndet har tre helt oberoende stift, vilket indikerar olika anslutningslägen och funktioner:
3.3 Förinställda motstånd
Förinställda motstånd är en speciell typ av variabelt motstånd utformat för att initialt ställa in specifika motståndsvärden i kretsar.Dessa motstånd justeras med en skruvmejsel, är kostnadseffektiva och används således allmänt i elektroniska projekt för att minska kostnaderna och förbättra den ekonomiska effektiviteten.
Förinställda motstånd justerar inte bara det operativa tillståndet för kretsar utan skyddar också effektivt känsliga komponenter i kretsarna, såsom kondensatorer och DC -kontakter.De gör detta genom att begränsa de höga laddningsströmmarna som kan uppstå vid uppstoppning och undvika överdriven ström som kan orsaka kondensatorskador och kontaktorfel.Symbolen för ett förinställt motstånd visas nedan:
Vid konstruktionen av potentiometrar exponeras det resistiva elementet vanligtvis och utrustat med en eller två rörliga metallkontakter.Positionen för dessa kontakter på det resistiva elementet bestämmer motståndet från ena änden av elementet till kontakterna och därmed påverkar utgångsspänningen.Beroende på det använda materialet kan potentiometrar delas upp i trådsår, kolfilm och fasta typer.Dessutom kan potentiometrar klassificeras i linjära och logaritmiska typer baserat på förhållandet mellan utgångs- och ingångsspänningsförhållandena och rotationsvinkeln;Linjära typer ändrar utgångsspänningen linjärt med rotationsvinkeln, medan logaritmiska typer ändrar utspänningen på ett olinjärt sätt.
Viktiga parametrar inkluderar motståndsvärde, tolerans och nominell kraft.Den karakteristiska symbolen för en potentiometer är "RP", där "R" står för motstånd och suffixet "P" indikerar dess justerbarhet.De används inte bara som spänningsdelare utan också för att justera effektnivån för laserhuvuden.Genom att justera glid- eller roterande mekanismen kan spänningen mellan rörliga och fasta kontakter ändras baserat på position, vilket gör potentiometrar idealiska för att justera spänningsfördelningen i kretsar.
5.1 Termistorer
Termistorer finns i två typer: Positiv temperaturkoefficient (PTC) och negativ temperaturkoefficient (NTC).PTC-enheter har ett lågt motstånd vid normala temperaturer (några ohm till flera tiotals ohm) men kan stiga dramatiskt till hundratals eller till och med tusentals ohm inom några sekunder när strömmen överskrider det nominella värdet, vanligtvis används i motorstarter, demagnetisering,och säkringskretsar.Omvänt uppvisar NTC -enheter hög motstånd vid normala temperaturer (flera tiot till tusentals ohm) och minskar snabbt när temperaturen stiger eller strömmen ökar, vilket gör dem lämpliga för temperaturkompensation och kontrollkretsar, såsom i transistorfördomar och elektroniska temperaturstyrningssystem (som luftkonditioneringsapparater och kylskåp).
5.2 fotoresistorer
Fotorestorernas motstånd är omvänt proportionell mot ljusintensiteten.Vanligtvis kan deras motstånd vara så högt som flera tiotals kiloohms i mörkret och släppa till några hundra till flera tiotals ohm under ljusförhållanden.De används huvudsakligen i ljusstyrda switchar, räknar kretsar och olika automatiska ljusstyrningssystem.
5.3 Varistors
Varists använder sina olinjära spänningsströmegenskaper för överspänningsskydd i kretsar, klämspänningar och absorberar överskottsström för att skydda känsliga komponenter.Dessa motstånd är ofta tillverkade av halvledarmaterial som zinkoxid (ZnO), med motståndsvärden som varierar med den applicerade spänningen, allmänt används för att absorbera spänningsspikar.
5.4 Luftfuktighetskänsliga motstånd
Luftfuktighetskänsliga motstånd fungerar baserat på fuktabsorptionsegenskaperna hos hygroskopiska material (som litiumklorid eller organiska polymerfilmer), med resistensvärden som minskar med ökande miljöfuktighet.Dessa motstånd används i industriella tillämpningar för att övervaka och kontrollera miljöfuktigheten.
5.5 gaskänsliga motstånd
Gaskänsliga motstånd omvandlar detekterade gaskomponenter och koncentrationer till elektriska signaler, främst sammansatta av halvledare i metalloxid som genomgår redoxreaktioner vid adsorbering av vissa gaser.Dessa enheter används för miljöövervakning och säkerhetslarmsystem för att upptäcka koncentrationer av skadliga gaser och föroreningar.
5.6 Magneto-resists
Magneto -motstånd ändrar deras motstånd som svar på v ariatjoner i det yttre magnetfältet, en egenskap känd som magnetoresistenseffekten.Dessa komponenter ger högprecisionsåterkoppling för att mäta magnetfältstyrka och riktning, allmänt används vid positionering och vinkelmätningsutrustning.
Metoderna för markeringsmotståndsvärden är huvudsakligen uppdelade i fyra typer: direktmarkering, symbolmarkering, digital kodning och färgkodning, var och en med sina egenskaper och passar för olika identifieringsbehov.
Direktmarkeringsmetod:
Denna metod involverar direkt tryckning av siffror och enhetssymboler (som ω) på motståndets yta, till exempel "220Ω" indikerar ett motstånd på 220 ohm.Om ingen tolerans anges på motståndet antas en standardtolerans på ± 20%.Toleranser representeras vanligtvis direkt som procentsatser, vilket möjliggör snabb identifiering.
Symbolmarkeringsmetod:
Denna metod använder en kombination av arabiska siffror och specifika textsymboler för att indikera motståndsvärden och fel.Till exempel betyder notationen "105K" där "105" motståndsvärdet och "K" representerar en tolerans på ± 10%.I denna metod indikerar heltalets del av antalet motståndsvärdet, och decimaldelen delas upp i två siffror som representerar toleransen, med textsymboler som D, F, G, J, K och M motsvarande olika toleranshastigheter,såsom ± 0,5%, ± 1%, etc.
Digital kodningsmetod:
Motstånd markeras med en tresiffrig kod, där de två första siffrorna representerar betydande siffror, och den tredje siffran representerar exponenten (antalet nollor som följer), med enheten som antas vara ohm.Till exempel betyder koden "473" 47 × 10^3Ω eller 47KΩ.Tolerans indikeras vanligtvis med textsymboler som J (± 5%) och K (± 10%).
Färgkodningsmetod:
Motstånd använder olika färger på band eller prickar för att representera motståndsvärden och toleranser.Vanliga färgkoder inkluderar svart (0), brun (1), röd (2), orange (3), gul (4), grön (5), blå (6), lila (7), grå (8), vit(9) och guld (± 5%), silver (± 10%), ingen (± 20%), etc. I ett fyra bandsmotstånd representerar de två första banden betydande figurer, det tredje bandet kraften på tiooch det sista bandet toleransen;I ett fembandsmotstånd visar de tre första banden betydande figurer, det fjärde bandet The Power of Ten, och det femte bandet visar toleransen, med ett betydande gap mellan femte och resten av bandet.
Från fasta motstånd till variabla motstånd och till specialmotstånd har varje typ av motstånd sina unika fysiska egenskaper och tillämpningsområden.Sammantaget visar mångfalden av motstånd och de tekniska principerna bakom dem inte bara djupet och bredden av elektronisk komponentteknologi utan återspeglar också den pågående framsteg och innovation inom elektronik.Att förstå de typer, egenskaper och tillämpningar av motstånd är grundläggande och viktigt för kretsdesigners och elektroniktekniker.
Om du har några frågor eller behöver mer information, vänligen kontakta oss.
Vanliga frågor [FAQ]
1. Vilka är symbolerna för motstånd?
I allmänhet representeras motstånd vanligtvis av symboler som R, RN, RF och FS.I kretsen är symbolen för det fasta motståndet och trimningsmotståndet R, och symbolen för potentiometern är RP.
2. Vad är K -symbolen på ett motstånd?
Symbolen för ett 1 kilohm (1kΩ) motstånd representeras vanligtvis som "1k" eller "1kΩ".Brevet "K" betecknar SI -enhetens prefix "Kilo", som representerar en multiplikator på 1 000.Därför betyder "1kΩ" ett motstånd med ett motståndsvärde på 1 000 ohm.
3. Vad används ett motstånd för?
Ett motstånd är en passiv tvåterminal elektrisk komponent som implementerar elektrisk motstånd som ett kretselement.I elektroniska kretsar används motstånd för att minska strömflödet, justera signalnivåer, dela spänningar, förspänna aktiva element och avsluta transmissionslinjer, bland andra användningsområden.