电阻按材料分类、不同的电阻

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电阻材料工艺进行分类

3.1.线绕电阻

使用高电阻率的康铜、锰铜或镍铬合金丝缠绕在陶瓷骨架(一般采用陶瓷、塑料、涂覆绝缘层的金属骨架)上制作而成的。玻璃釉绕线电阻表面被覆一层玻璃釉;涂漆线绕电阻表面被覆一层保护有机漆或清漆;裸式线绕电阻由没有保护的裸线绕制。表面涂敷保护层除对电阻起保护作用外,也有利于在工作环境条件变化时保持阻值的稳定性。
常见的有被釉线绕电阻和涂漆线绕电阻两种。

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珐琅电阻(被釉线绕电阻)将电阻系数较大的锰铜丝或镍铬合金丝绕在陶瓷管上,并将其外层涂以珐琅作为耐热的釉绝缘层加以保护。

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可调线绕电阻(就是中学物理常说的滑动变阻器),外面装有可移动的卡环作为接触引出端,在釉(漆)层上留有狭长的窗口,露出绕线接触道,卡环通过触点在接触道上移动就可以调节阻值。

线绕电阻的外形和内部结构:
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绕线电阻优点:
可做成精密电阻,精度容差可以到0.005%,阻值范围为0.01Ohm~100KOhm;
温度系数小(如珐琅电阻(被釉线绕电阻)的温度系数可做到小于10ppm/℃(1ppm=0.0001%)(百万分之一),精度高于±0.01%。)
热稳定性好,耐高温,工作温度可达315℃;
绕线电阻体积可以做的很大,再外加散热器,耐热好。
噪声小,甚至无电流噪声;
功率大,能承受大功率负荷,额定功率能做到500W;

线绕电阻的缺点:
寄生电感和分布电容比较大,体积大,阻值不大,不适合在2MHz以上高频电路中使用。

适用场景:只适合在要求大功率电阻的电路中作为分压电阻或滤波电阻,或者高温工作场景下使用。

3.2.实心电阻

有机实心电阻是将炭黑、石墨等导电物质和填料与有机黏合剂混合成粉料,经专用设备热压后装入塑料壳内制成的。实心电阻的引线压塑在电阻体内,一种是无端帽的电阻,另一种是有端帽并把端帽作为电极的电阻。有机实心电阻的外形和内部结构如图:
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无机实心电阻与有机实心电阻的结构基本相同,只是材料不同。有机实心电阻是由颗粒状导体(如炭黑、石墨)、填充料(如云母粉、石英粉、玻璃粉、二氧化钛(TiO2)等)和有机黏合剂(如酚醛树脂等)等材料混合并热压成型后制成的,具有较强的抗负荷能力;无机实心电阻是由导电物质(如炭黑、石墨等)、填充料和无机黏合剂(如玻璃釉)混合压制成型后再经高温烧结而成的,其温度系数较大,但阻值范围较小。

有机实心电阻机械强度高,可靠性好,具有较强的过负载能力,体积小,价格低廉;噪声大,分布参数较大,电压和温度稳定性差;阻值范围为4.7Ohm-22MOhm;工作电压能达到250V-500V;额定功率为1/4-2W.这种电阻不适合于要求较高的电器电路中。

应用场景:
目前常见的有机实心电阻有RS11型和RS型,RS型有机实心电阻常用于汽车仪表(机油压力上)。

3.3.碳膜电阻

碳膜电阻(也称为热分解碳膜电阻,即碳氢化合物在真空中高温热分解的碳沉积在基体上的一种薄膜电阻)是将通过真空高温热分解的结晶碳沉积在柱形或管形的陶瓷骨架上,形成一层碳混合物膜,用控制碳膜的厚度、碳浓度和刻槽来控制电阻的大小。可以在碳膜上加工除螺旋沟槽,螺旋越多,电阻越大,最后引出金属导线,树脂封装成型。碳膜电阻的外形和内部结构如图所示:

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碳膜电阻具有良好的稳定性,负温度系数小,高频特性好,受电压和频率影响较小,噪声电动势比较小,脉冲负荷稳定,阻值范围大,制作工艺简单,生产成本低,所以以前被广泛应用于各类电子产品。

3.4.碳合成电阻

碳合成电阻是将炭黑、填料和有机黏合剂配成悬浮液,涂覆在绝缘骨架上,经过热聚合而成。
优点是:阻值范围大,可以达到10MOhm~10^6MOhm;额定功率能做到5W;最大工作电压为35kV。 其缺点是抗湿性差,电压稳定性差,频率特性不好,噪声大。
这种电阻不适合用于通用电阻,而主要适用于高压和高阻用电阻,并常用玻璃壳封装,制成真空兆欧电阻,用于微电流测试。
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3.5.金属膜电阻

金属膜电阻是将镍铬或类似合金材料用真空加热蒸发在瓷基体上形成一层薄膜而制成的,也有采用高温分解、化学沉积或烧渗等方法制成。经过切割调试阻值,以达到最终要求的精密阻值,然后加适当接头切割,并在其表面涂上环氧树脂密封保护而成的。金属膜电阻通过刻槽和改变金属膜厚度可以控制阻值,因而可以制成性能良好,阻值范围比较大的电阻。正是由于金属膜电阻采用真空蒸发工艺制得,即在真空中加热合金,合金蒸发,使瓷棒表面形成一层导电金属膜,因此金属膜电阻属于薄膜电阻
金属膜电阻直插封装的外形和内部结构:

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金属膜电阻表贴封装的外形和内部结构:
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金属膜电阻稳定性和耐热性能好,温度系数小,工作频率范围宽,噪声电动势小,常在高频电路中使用。

3.6.金属氧化膜电阻

以金属或合金作为电阻材料,采用真空蒸发和溅射的方法,在陶瓷或玻璃基体上形成氧化的电阻膜层。金属氧化膜电阻的导电膜层均匀,膜与骨架基体结合牢固。有些性能优于金属膜电阻。金属氧化膜电阻是用金属盐溶液喷雾到炙热的陶瓷骨架上分解、沉积形成的,其外形与金属膜电阻基本相同,其结构多为圆柱形并为轴向式引出线。
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金属氧化膜电阻比金属膜电阻抗氧化能力强,抗酸、抗盐能力强、耐热性好。金属氧化膜电阻的缺点是由于材料的特性和膜层厚度的限制,阻值范围小,导致其阻值范围为1Ohm~200kOhm
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3.7.玻璃釉电阻

玻璃釉电阻是由金属银、铑、钌等的氧化物和玻璃釉粘合剂混合成浆料,涂覆在陶瓷骨架上,经高温烧结而成的。目前多用氧化钌和玻璃釉粘合剂制成玻璃釉电阻。分为普通型和精密型玻璃釉电阻
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玻璃釉电阻耐高温能力差,耐湿性好,稳定性好,噪声小,温度系数小,阻值范围大,阻值范围为4.7Ohm-200MOhm;额定功率为1/8W-500W,最高电压为15kV.

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4.可变电阻都有哪些

一种是手动调整阻值的电阻
另一种是可以根据其他物理条件而变化的电阻,更多的可以看成传感器模块

可调电阻(电位器)
可按照电阻值大小,调节范围,调节形式,制作工艺,制作材料,体积大小(那这些指标也是选型参数的考量范围)等分成许多不同的型号和类型。如电子元器件可调电阻、瓷盘可调电阻、贴片可调电阻、线绕可调电阻等。

可调电阻的标称值是标准可以调整到最大的电阻阻值,理论上可调电阻的阻值范围是0~标称值以内的任意值。但因为实际结构和设计精度要求等原因(会是一个0-100%中的离散的值),实际上不容易100%达到“任意”要求,只是基本上在允许的范围内调节,从而做到改变阻值。

压敏电阻
压敏电阻是一种限压保护作用的器件。当过高的电压施加在压敏电阻两极之间时,压敏电阻的非线性特性可以将电压钳位到一个相对固定的值,从而起到保护后级电路的作用。压敏电阻主要采用半导体材料制造电阻体,现在大量使用氧化锌(ZnO)作为压敏电阻的材料。

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压敏电阻的响应时间为纳秒级,比TVS(瞬态二极管)的响应速度满,比气体放电管的响应速度快。一般情况下可以满足电子电路的过电压保护响应速度要求。

湿敏电阻
湿敏电阻由感湿层、电极和绝缘体组成。氯化锂湿敏电阻的阻值随湿度上升而减小,缺点为测试范围小,特性重复性不好,受温度影响大;碳湿敏电阻的缺点为低温灵敏度低,阻值受温度影响大,较少使用。氧化物湿敏电阻性能较优越,可长期使用,受温度影响小,阻值与湿度变化呈线性关系。

光敏电阻
光敏电阻大多是由半导体材料制成的,它利用半导体的光导电特性使电阻的阻值随入射光线的强弱发生变化。当入射光线增强时,阻值明显减小;当入射光线减弱时,阻值明显增大。

气敏电阻
气敏电阻利用某些半导体吸收某种气体后发生氧化还原反应制成,其主要成分时金属氧化物,主要品种有金属氧化物气敏电阻、复合氧化物气敏电阻、陶瓷气敏电阻等。

力敏电阻
力敏电阻是一种随着压力变化而变化的电阻,可制成各种力矩计、半导体话筒、压力传感器等。主要品种有硅力敏电阻器,硒碲合金力敏电阻器,相对而言,合金电阻器具有更高灵敏度。

热敏电阻
热敏电阻的阻值会随着本体温度的变化呈现出阶跃性的变化,具有半导体特性。热敏电阻按照温度系数的不同分为正温度系数热敏电阻(简称PTC热敏电阻)和负温度系数热敏电阻(简称NTC热敏电阻)。超过一定的温度(居里温度)时,PTC热敏电阻的阻值会随着温度的升高呈现阶跃性增大。一般情况下,有机高分子PTC热敏电阻适用于过电流保护,陶瓷PTC适用于各种用途。
NTC热敏电阻的阻值随着温度的升高呈现阶跃减小。NTC热敏电阻以锰、钴、镍和铜等金属的氧化物为主要材料,采用陶瓷工艺制造而成。温度低时,这些氧化物材料的载流子数目少,所以其电阻值较大;随着温度的升高,载流子数目增加,所以电阻值减小。

熔断电阻
熔断电阻俗称熔丝电阻,是一种具有熔断丝及电阻作用的双功能元件。熔断电阻在正常情况下具有普通电阻的功能,一旦电路出现故障,该电阻因负荷会在规定的时间内熔断开路,从而起到保护其他电路的作用。熔断电阻多为灰色,用色环或数字表示电阻值。
与传统的熔断器和其他保护装置相比,熔断电阻具有结构简单、使用方便、熔断功率小、熔断时间短等优点,广泛应用于电子设备中

磁敏电阻
磁敏电阻是利用磁电效应能改变电阻的阻值的原理制成的,其阻值会随着穿过他的磁通量密度的变化而变化。它在弱磁场中阻值与磁场强度呈平方关系,并有很高的灵敏度。


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