Угольный резистор: принцип работы, типы и применение

Что такое угольный резистор. Как устроен угольный резистор. Какие бывают типы угольных резисторов. Где применяются угольные резисторы. В чем преимущества и недостатки угольных резисторов.

Что такое угольный резистор и как он работает

Угольный резистор — это электронный компонент, предназначенный для создания электрического сопротивления в цепи. Принцип его работы основан на свойстве углерода проводить электрический ток.

Конструкция угольного резистора достаточно проста:

• Основа — керамический стержень
• На стержень нанесен слой проводящего материала на основе углерода
• На концах стержня закреплены металлические контакты для подключения в цепь
• Снаружи резистор покрыт изолирующим слоем

Чем толще слой углеродного материала, тем меньше сопротивление резистора. Регулируя толщину и состав слоя, можно получить резисторы с разными номиналами сопротивления.

Основные типы угольных резисторов

Существует несколько основных типов угольных резисторов:

1. Композиционные угольные резисторы

Изготавливаются из смеси углеродного порошка и связующего вещества. Отличаются низкой стоимостью, но имеют большой разброс параметров.

2. Пленочные угольные резисторы

На керамическую основу наносится тонкая пленка углерода. Обладают лучшей точностью и стабильностью по сравнению с композиционными.

3. Объемные угольные резисторы

Изготавливаются из цельного куска углеродного материала. Способны выдерживать большие мощности.

Преимущества и недостатки угольных резисторов

Угольные резисторы имеют ряд достоинств и недостатков по сравнению с другими типами резисторов:

Преимущества:

• Низкая стоимость
• Простая технология производства
• Способность работать при высоких температурах
• Устойчивость к перегрузкам

Недостатки:

• Большой разброс параметров
• Нестабильность характеристик со временем
• Повышенный уровень шума
• Чувствительность к влажности

Области применения угольных резисторов

Несмотря на некоторые недостатки, угольные резисторы до сих пор широко применяются в различных областях электроники:

• Бытовая электроника (телевизоры, аудиотехника)
• Промышленная автоматика
• Силовая электроника
• Измерительная техника
• Радиоаппаратура

Они особенно востребованы там, где требуется устойчивость к перегрузкам и высоким температурам.

Маркировка угольных резисторов

Для обозначения номинала и характеристик угольных резисторов применяется цветовая маркировка в виде цветных полосок на корпусе. Каждый цвет соответствует определенной цифре:

• Черный — 0
• Коричневый — 1
• Красный — 2
• Оранжевый — 3
• Желтый — 4
• Зеленый — 5
• Синий — 6
• Фиолетовый — 7
• Серый — 8
• Белый — 9

Первые две или три полоски обозначают значащие цифры, следующая — множитель. Последняя полоска указывает на допуск.

Сравнение угольных резисторов с другими типами

Как угольные резисторы соотносятся с другими распространенными типами резисторов? Давайте сравним их основные характеристики:

Параметр	Угольные	Проволочные	Металлопленочные
Точность	Низкая	Высокая	Очень высокая
Стабильность	Низкая	Высокая	Высокая
Шум	Высокий	Низкий	Очень низкий
Стоимость	Низкая	Высокая	Средняя

Как видим, угольные резисторы уступают по многим параметрам, но остаются востребованными благодаря низкой цене и хорошей устойчивости к перегрузкам.

Особенности монтажа угольных резисторов

При использовании угольных резисторов в электронных схемах следует учитывать некоторые особенности их монтажа:

• Чувствительность к перегреву при пайке — необходимо использовать теплоотвод
• Изменение параметров при механических воздействиях — следует избегать изгибов выводов близко к корпусу
• Гигроскопичность — рекомендуется покрытие лаком после монтажа
• Чувствительность к электрическим перегрузкам — необходим запас по мощности

Соблюдение этих правил позволит обеспечить надежную работу угольных резисторов в составе электронных устройств.

Перспективы использования угольных резисторов

Несмотря на появление более совершенных типов резисторов, угольные модели сохраняют свою нишу на рынке электронных компонентов. Каковы перспективы их дальнейшего использования?

• Сохранение позиций в сегменте бюджетной электроники
• Применение в силовой электронике благодаря устойчивости к перегрузкам
• Использование в специальных приложениях (например, защита от статического электричества)
• Постепенное вытеснение в ряде областей более современными типами резисторов

Хотя доля угольных резисторов на рынке постепенно снижается, они еще долго будут оставаться востребованными в определенных нишах благодаря своим уникальным свойствам и низкой стоимости.

угольный резистор — это… Что такое угольный резистор?

угольный резистор

carbon resistor

Большой англо-русский и русско-английский словарь. 2001.

• угольный регулятор
• угольный реостат

Смотреть что такое «угольный резистор» в других словарях:

• угольный резистор — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN carbon black resistorcarbon film resistor …   Справочник технического переводчика

• угольный резистор — anglinis varžas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. carbon resistor; cracked carbon resistor vok. Kohlewiderstand, m rus. углеродистый резистор, m; углеродный резистор, m; угольный резистор, m pranc. résistance au charbon, f …   Fizikos terminų žodynas

• Резистор — Иное название этого понятия  «Сопротивление»; см. также другие значения. Шесть резисторов разных номиналов и точности, промаркированные с помощью цветовой схемы Резистор …   Википедия

• углеродистый резистор — anglinis varžas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. carbon resistor; cracked carbon resistor vok. Kohlewiderstand, m rus. углеродистый резистор, m; углеродный резистор, m; угольный резистор, m pranc. résistance au charbon, f …   Fizikos terminų žodynas

• углеродный резистор — anglinis varžas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. carbon resistor; cracked carbon resistor vok. Kohlewiderstand, m rus. углеродистый резистор, m; углеродный резистор, m; угольный резистор, m pranc. résistance au charbon, f …   Fizikos terminų žodynas

• Kohlewiderstand — anglinis varžas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. carbon resistor; cracked carbon resistor vok. Kohlewiderstand, m rus. углеродистый резистор, m; углеродный резистор, m; угольный резистор, m pranc. résistance au charbon, f …   Fizikos terminų žodynas

• anglinis varžas — statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. carbon resistor; cracked carbon resistor vok. Kohlewiderstand, m rus. углеродистый резистор, m; углеродный резистор, m; угольный резистор, m pranc. résistance au charbon, f …   Fizikos terminų žodynas

• carbon resistor — anglinis varžas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. carbon resistor; cracked carbon resistor vok. Kohlewiderstand, m rus. углеродистый резистор, m; углеродный резистор, m; угольный резистор, m pranc. résistance au charbon, f …   Fizikos terminų žodynas

• cracked-carbon resistor — anglinis varžas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. carbon resistor; cracked carbon resistor vok. Kohlewiderstand, m rus. углеродистый резистор, m; углеродный резистор, m; угольный резистор, m pranc. résistance au charbon, f …   Fizikos terminų žodynas

• résistance au charbon — anglinis varžas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. carbon resistor; cracked carbon resistor vok. Kohlewiderstand, m rus. углеродистый резистор, m; углеродный резистор, m; угольный резистор, m pranc. résistance au charbon, f …   Fizikos terminų žodynas

• ДРЛ — Видимый спектр ртутной газоразрядной лампы Ртутные газоразрядные лампы используют газовый разряд в парах ртути для получения света. Дают свечение белого цвета, кроме того интенсивное ультрафиолетовое излучение. Ртутные газоразрядные лампы широко… …   Википедия

Что такое угольный пленочный резистор? — Новости

Углеродный пленочный резистор является электронным компонентом, который обеспечивает сопротивление электрическому току. Хотя существует много типов резисторов, изготовленных из множества различных материалов, углеродный пленочный резистор имеет тонкую пленку углерода, образованную вокруг цилиндра. Поскольку электрический ток протекает от одного конца резистора к другому, углеродная пленка обеспечивает измеренное количество сопротивления потоку электрического тока.

Конструкция угольных пленочных резисторов представляет собой простой процесс. Углерод, используемый в резисторах, подвергается обработке, чтобы установить его резистивную величину. Непроводящий цилиндр, как правило, изготовленный из керамики или эпоксидной смолы, затем отделяет углерод на своей поверхности, создавая тонкую углеродную пленку. Металлические колпачки, каждый с металлическим свинцом, затем присоединяют к любому концу цилиндра. Наконец, резистор покрывается непроводящей краской и маркируется цветовой код, который идентифицирует его резистивное значение.

Когда законченный резистор находится в электронной цепи, электрический ток придет к одной торцевой крышке, пройдет через углеродную пленку резистора, а затем выйдет из другой торцевой крышки на остальную часть контура. Поэтому резистивная величина угольного пленочного резистора зависит от расстояния электрического тока, проходящего через углеродную пленку резистора. Часто, однако, резистор должен иметь значение выше, чем только углерод может обеспечить по прямой линии.

Чтобы создать резисторы с угольной пленкой с более высокими значениями резистивного сопротивления, путь через углеродную пленку должен увеличиваться. Для достижения этого в углеродной пленке резистора производится разрез для создания расширенного пути. Хотя форма этого разреза может иметь много разных узоров, наиболее распространенным является спиральный разрез. Это по существу создает длинную ленту из угольной пленки, обернутую вокруг цилиндра.

В зависимости от ширины ленты этот путь может быть во много раз длиннее прямого выстрела с одного конца резистора на другой. Кроме того, изменяя ширину разреза, можно изготовить много различных резисторов с различными резистивными значениями из той же базовой резистора с угольной пленочной резисторной конструкцией. Использование этого метода разреза позволяет экономично производить резисторы углеродной пленки, делая их наименее дорогим из всех стандартных типов резисторов.

Углеродные пленочные резисторы обладают и другими желательными свойствами помимо их низкой стоимости. Их простой, но высокоэффективный и долговечный дизайн придает им множество применений, в том числе практически любые электронные устройства, которые только можно вообразить. Они могут иметь резистивные значения от 1 до 10000000 Ом, предлагать мощность от 1/8 до 5 Вт, обрабатывать до 600 вольт и выдерживать температуры от -67 ° F до более 300 ° F (от -55 ° C до более 149oC).

Что необходимо знать о резисторах? / Хабр

Резистор: кусочек материала, сопротивляющийся прохождению электрического тока. К обоим концам присоединены клеммы. И всё. Что может быть проще?

Оказывается, что это совсем не просто. Температура, ёмкость, индуктивность и другие параметры играют роль в превращении резистора в довольно сложный компонент. И использовать его в схемах можно по-разному, но мы сконцентрируемся на разных видах резисторов фиксированного номинала, на том, как их делают и как они могут пригодиться в разных случаях.

Начнём с самого простого и старого.

Углеродный композит в проигрывателе

Их часто называют «старыми» резисторами. Они широко применялись в 1960-х, но с появлением других типов резисторов и благодаря достаточно большой себестоимости, их использование сейчас ограничено. Они состоят из смеси керамического порошка с углеродом, связанных при помощи смолы. Углерод хорошо проводит ток, и чем больше его в смеси, тем меньше сопротивление. Провода присоединяются с концов. Они покрываются краской или пластиком, служащими изоляцией, а сопротивление и допуск обозначаются цветными полосками.

Сопротивление таких резисторов можно перманентно изменить, подвергнув их высокой влажности, высокому напряжению или перегреву. Допуск составляет 5% или более. Это просто твёрдый цилиндр с хорошими высокочастотными характеристиками. Также они хорошо переносят перегрев, несмотря на свой малый размер, и всё ещё используются в блоках питания и сварочных контроллерах.

Однако их возраст не остановил меня от использования мешка таких резисторов, купленных мною в комиссионке с целью изготовления различных сопротивлений, которые были нужны мне для моего проекта муз. проигрывателя 555. На фото как раз моя поделка.

Производятся нанесением слоя чистого углерода на керамический цилиндр и последующего удаления углерода с целью формирования спирали. Итог покрывается кремнием. Толщина слоя и ширина оставшегося углерода управляют сопротивлением, а допуск таких резисторов бывает от 2%, лучше, чем у предыдущих. Благодаря чистому углероду сопротивление меньше меняется с температурой.

Температурный коэффициент сопротивления углеродно-плёночных резисторов составляет от 200 до 500 ppm/C – миллионных долей на градус Цельсия. 200 ppm/C значит, что с каждым градусом сопротивление не изменится больше, чем на 200 Ом на каждый МОм общего сопротивления. В процентах это можно выразить как 0,02%/C. Если температура изменится на 80 С, при показателе 200 ppm/C сопротивление резистора поменяется на 1,6%, или на 16 кОм.

Такие резисторы выпускаются номиналом от 1 Ом до 10 кОм, мощностью от 1/16 Вт до 5 Вт и выдерживают напряжения в несколько киловольт. Обычно используются в высоковольтных блоках питания, рентгеновских аппаратах, лазерах и радарах.

Металлическая плёнка делается схожим с углеродной образом, путём размещения металлического слоя (часто это никель хром) на керамике, с последующим вырезанием спирали. Согласно

документации

от производителя Vishay, после присоединения клемм спираль раньше обрабатывали шлифовкой, но сейчас для этого используют лазеры. Результат покрывается лаком и помечается цветовой кодировкой или текстом.

Сопротивление резисторов из металлической плёнки меняется меньше, чем у углеродно-плёночных. ТКС находится в районе 50-100 ppm/C. 50 ppm/C аналогичны 0,005%/C. Использовав аналогичный приведённому выше пример с резистором в 1 МОм, изменение температуры на 80 С приведёт в случае резистора 50 ppm/C к изменению сопротивления на 0,4%, или на 4 кОм.

Допуск у них меньше, порядка 0,1%. Также обладают хорошими шумовыми характеристиками, низкой нелинейностью и хорошей стабильностью по времени, и используются для множества целей.

Случай схож с металлической плёнкой, только обычно используется оксид олова с примесью оксида сурьмы. Ведут себя такие резисторы лучше, чем углеродные или металлические плёнки, если говорить о напряжении, перегрузках, скачках и высоких температурах. Резисторы на углеродной плёнке работают до 200 С, на металлической – до 250-300 С, а резисторы на плёнке из оксида – до 450 С. При этом их стабильность весьма хромает.

Производятся намоткой провода на пластиковый, керамический или стекловолоконный цилиндр. Поскольку провод можно отрезать довольно точно, номинал их сопротивления можно выбрать с большой точностью с допуском не хуже 0,1%. Чтобы получить резистор с высоким сопротивлением, нужно использовать очень тонкий и длинный провод. Провод можно сделать тоньше для меньшей мощности или толще для большей мощности. Его можно изготавливать из большого числа металлов и сплавов, включая никель хром, медь, серебро, хромистой стали и вольфрама.

Разрабатываются с прицелом на возможность работы при высоких температурах: вольфрамовые выдерживают температуры до 1700 С, серебряные – от 0 до 150 С. ТКС у высокоточных проволочных резисторов составляет порядка 5 ppm/C. У резисторов, предназначенных для высоких мощностей, ТКС выше.

Работают на мощностях от 0,5 Вт до 1000 Вт. Резисторы на несколько сотен Вт могут быть покрыты высокотемпературным кремнием или стекловидной эмалью. Для увеличения теплоотвода могут быть оборудованы алюминиевым кожухом с пластинами, работающими как радиатор.

Виды намотки

Поскольку это практически катушки, у них присутствует индуктивность и ёмкость, из-за чего на высоких частотах они ведут себя плохо. Для уменьшения этих эффектов применяются различные хитрые схемы намотки, например, бифилярная, намотка на плоском носителе, и намотка Аэртона-Перри.

У бифилярной намотки отсутствует индукция, но высокая ёмкость. Намотка на плоском и тонком носителе сближает провода и уменьшает индукцию. Намотка Аэртона-Перри, благодаря тому, что провода идут в разных направлениях и находятся близко друг от друга, уменьшает самоиндукцию и ёмкость, поскольку в местах пересечения напряжение одинаково.

Потенциометры делают на основе проволочных резисторов благодаря их надёжности. Также они используются в прерывателях и предохранителях. Их индукцию можно увеличить и использовать их как датчики тока, измеряя индуктивное сопротивление.

Используют фольгу толщиной в несколько микрон, обычно из никель хрома с добавлениями, расположенную на керамической подложке. Они наиболее стабильные и точные из всех, даром что существуют с 1960-х. Необходимое сопротивление достигается фототравлением фольги. Не имеют индуктивности, обладают низкой ёмкостью, хорошей стабильностью и быстрой тепловой стабилизацией. Допуск может быть в пределах 0,001%.

ТКС составляет 1 ppm/C. При изменении температуры на 80 С мегаомный резистор поменяет сопротивление всего на 0.008% или 80 Ом. Интересен способ, которым достигается подобная точность. При увеличении температуры увеличивается и сопротивление. Но резистор делается так, что увеличение температуры приводит к сжатию фольги, из-за чего сопротивление падает. Суммарный эффект приводит к тому, что сопротивление почти не меняется.

Хорошо подходят для аудиопроектов с токами высоких частот. Также подходят для проектов, требующих высокую точность, например, электронных весов. Естественно, используются в областях, где ожидаются большие колебания температуры.

В основном применяются для поверхностного монтажа. Плёнка в толстоплёночных резисторах в 1000 раз толще, чем в тонкоплёночных. Это самые дешёвые резисторы, так как толстая плёнка дешевле.

Тонкооплёночные резисторы изготавливаются ионным напылением никель хрома на изолирующую подложку. Затем применяется фототравление, абразивная или лазерная чистка. Толстоплёночные изготавливаются печатью по трафарету. Плёнка представляет собой смесь связующего вещества, носителя и оксида металла. В конце процесса применяется абразивная или лазерная чистка.

Допуск тонкоплёночных резисторов находится на уровне 0,1%, а ТКС – от 5 до 50 ppm/C. У толстоплёночных допуск бывает 1%, а ТКС — 50 до 200 ppm/C. Тонкоплёночные резисторы меньше шумят.

Тонкоплёночные резисторы применяются там, где требуется высокая точность. Толстоплёночные можно использовать практически везде – в некоторых ПК можно насчитать до 1000 толстоплёночных резисторов поверхностного монтажа.

Существуют и другие виды резисторов постоянного номинала, но в ящичках для резисторов вы, скорее всего, встретите один перечисленных.

Электрические испытания пассивных компонентов — Время электроники

Пассивные компоненты стало труднее размещать на современных печатных платах, у которых постоянно растет плотность монтажа и уменьшается шаг между дорожками. Чтобы решить эту задачу, используются встраиваемые емкостные и резистивные компоненты. К несчастью, у испытательных лабораторий и центров возникли некоторые сложности, связанные с эффективным тестированием новых пассивных компонентов. В статье обсуждаются эти технологии, возможности проведения точных испытаний скрытых резисторов и конденсаторов с помощью многозондовых тестеров и летающих пробников.

Резисторы

В прошлом все нагрузочные повышающие, оконечные и делящие напряжение резисторы устанавливались на поверхность печатных плат (ПП). Как правило, стандартные сопротивления монтировались на платы с использованием сквозных отверстий.

Как видно из рисунка 1, стандартный угольный резистор и конденсаторы занимали достаточно большое пространство на печатной плате. С появлением технологии поверхностного монтажа вместо стандартных угольных сопротивлений стали применяться SMT-сборки (см. рис. 2).

Рис. 1. Конденсаторы и угольные резисторы на плате (с цветными кольцами на корпусах)

Рис. 2. Резисторы поверхностного монтажа

SMT-технология нашла широкое применение в отрасли благодаря тому, что значительно уменьшилось пространство, занимаемое компонентами на печатной плате, и появилась возможность размещать больше активных компонентов, благодаря чему не только уменьшилась общая площадь ПП, но и повысилась сложность монтажа. В результате того, что необходимость в сквозных металлизированных отверстиях под резисторы отпала, стало возможным задействовать внутренние слои печатных плат и, соответственно, увеличить функционал конечных изделий.

Однако технологии не стоят на месте. На следующем этапе их совершенствования потребовалось полностью спрятать пассивные компоненты на поверхности печатных плат, чтобы освободить дополнительное место под компоненты BGA, micro-BGA и с высокой плотностью межсоединений. К настоящему времени уже понадобилось освободить то пространство, которое занимают и эти высокопроизводительные компоненты, в силу их большого размера и необходимости обеспечить рассеивание тепла.

Рис. 3. Тонкопленочный скрытый резистор

Для создания встраиваемых резисторов применяются разные технологии, к которым относятся толсто- и тонкопленочные (см. рис. 3) с использованием трафаретной печати. Эти технологии позволяют создавать внутренние резистивные элементы в слое печатной платы, число которых определяет заданное сопротивление. В результате отпадает необходимость в традиционных пассивных компонентах. Величина поверхностного сопротивления измеряется в единицах Ом∙.

Например, сопротивление тонкопленочного резистора OhmegaPly рассчитывается следующим образом:

(1)

где Rs – поверхностное сопротивление слоя (Ом на квадрат) материала PRT; N – число квадратов, умещающихся на длине проводника.

С появлением встроенных резисторов, однако, потребовалось найти приемлемый способ тестировать новые печатные платы на соответствие спецификациям конечного пользователя IPC Class I, II, III или 3/A. Во многих случаях эти резисторы устанавливаются последовательно или параллельно, не позволяя сертифицировать продукцию с помощью стандартных установок для электроиспытаний, поскольку они к ним предъявляются более высокие требования, чем в стандартах IPC. Кроме того, нельзя подвергать встроенные резисторы воздействию высоких токов.

При испытаниях встроенных резисторов необходимо в каждом конкретном случае учитывать их максимально допустимую рассеиваемую мощность.

Испытание резисторов

Электрические испытания необходимы для того, чтобы подтвердить правильность номинальных значений резисторов, а также определить брак или те компоненты, параметры которых находятся за пределами поля допусков. Рекомендуется, чтобы эти электрические испытания поначалу выполнялись на этапе формирования внутренних слоев, чтобы иметь возможность исключить бракованную плату до прохождения ею следующих этапов производства. Большинство современных систем автоматизированного проектирования и производства обладают способностью выдавать данные тестирования, включая информацию о скрытых пассивных компонентах. Например, данные о расположении резисторов или точек тестирования, об ожидаемом значении, верхних и нижних пределах допуска обеспечивает формат данных IPC-356A. Тестирование резисторов осуществляется и другими способами, к которым относится использование универсального многозондового тестера (матрица с игольчатыми контактами), подвижного пробника или системы для измерений вручную. Наконец, точность показаний зависит от точности измерительной системы, толщины медного слоя между пробником и резистором, сопротивлений контактов, пробников и выводов. Необходимо избегать того, чтобы измерительный ток превышал допустимую нагрузку на испытуемый резистор во избежание его разрушения. На рисунке 4 представлена схема стандартного измерения сопротивления при ограниченном токе.

Рис. 4. Измерение сопротивления в режиме ограничения тока.
Standard Test – стандартное испытание

При использовании большинства автоматизированных систем испытаний рекомендуется придерживаться следующих принципов.

1. Следует задавать номинальную мощность резистора, если эта функция поддерживается испытательной установкой.
2. Необходимо ограничить испытательный ток значением 20 мА.

Подвижный пробник (или многозондовый тестер), как правило, оснащен омметром, который позволяет быстро получить значения сопротивления для узлов печатной платы.

Определив значение резисторов, установка проводит с ними все необходимые тесты и регистрирует результаты. Она сравнивает ожидаемое значение с полученным (с учетом разрешенных допусков) и записывает результаты прохождения испытаний. По завершению полного теста печатной платы система (помимо данных об отсутствии разрывов цепей) сообщает результаты испытаний, указывая все резисторы, которые не отвечают заданным требованиям. Многие современные установки предоставляют также все полученные значения резисторов конкретной печатной платы для статистического управления процессами.

Защита резисторов

При тестировании резисторов с помощью летающего пробника необходимо ограничить испытательный ток/напряжение. Подвижные пробники используют две методологии измерений: в режиме неизменного тока и неизменного напряжения. В зависимости от конкретного типа этого тестера могут возникнуть те или иные проблемы его использования. Например, если в групповом списке соединений указано значение BR, летающий пробник, соответственно, определяет, как наилучшим образом протестировать резистор. Если в системе используется источник неизменного тока, она должна автоматически установить соответствие параметров испытания заданному диапазону значений.

Если в испытательной установке используется источник стабилизированного напряжения, она может автоматически подстроиться под соответствующий уровень мощности. Система с источником стабилизированного тока ограничена лишь максимальным значением напряжения. При измерениях в режиме постоянного тока активная мощность не контролируется, что может привести к разрушению испытуемого устройства. Метод испытаний при постоянном токе имеет слишком много ограничений в отношении современных резисторов. Эти измерения должны осуществляться в режиме постоянного напряжения. В этом случае ток выбирается исходя из фактических результатов измерения сопротивления и не является расчетной или ожидаемой величиной. При этом мощность вычисляется как произведение напряжения на ток: P = UI. В случае испытаний в режиме неизменного напряжения для расчета требуемого напряжения источника необходимо лишь знать фактическое значение сопротивления. Величина напряжения для измерения определяется с помощью формулы U = P/I. Измерение тока выполняется при расчетном напряжении, а получающийся результат пересчитывается в величину сопротивления, выраженную в омах.

Конденсаторы

Как и в случае со встроенными резисторами, емкостные элементы интегрируются в слои печатных плат (см. рис. 5). При этом отпадает необходимость в монтаже развязывающих конденсаторов на поверхность платы, и освобождается дополнительное пространство, а общие размеры устройства сокращаются.

Рис. 5. Эволюция конденсаторов, схематически представленная в направлении по часовой стрелке, начиная с верхнего левого угла рисунка: керамические бумажные конденсаторы; конденсаторы для поверхностного монтажа и внутренние емкостные элементы.
Ground Plane copper goes to board edges – медный заземляющий слой на краю платы; Dielectric – диэлектрический слой; Power Plane has circuit edge rout clearance – слой питания отгорожен по внутреннему краю; Ground Plane and Power Plane on opposite sides of a core – слои заземления и питания на противоположных сторонах емкостного элемента; Power Plane – слой питания; Area of the conductor layer – площадь проводящего слоя; Thickness of dielectric material – толщина диэлектрика; Ground Plane – заземляющий слой

И в этом случае возникают проблемы с электрическими испытаниями. Например, тестовое устройство может обнаружить ложные короткие замыкания на печатной плате. При стандартном электроиспытании на КЗ установка подает напряжение и считывает показания тока утечки в соседних цепях при использовании летающего пробника или в произвольных узлах в случае применения многозондового тестера. Между этими узлами задается определенное минимальное значение сопротивления. Если измеренное сопротивление оказывается меньше этого значения, сообщается об отказе. Например, согласно стандарту IPC-9252A Class III минимальное значение сопротивления утечки должно составлять 10 МОм. Поскольку эти измерения выполняются очень быстро, а на заряд конденсаторных элементов требуется некоторое время, тестовая установка может интерпретировать результаты измерения как обнаружение короткого замыкания.

Испытания

Многозондовый тестер

К сожалению, многие многозондовые тестеры предыдущих поколений не позволяют проводить испытания новых емкостных компонентов. Испытательные установки нового поколения начинают измерения только спустя некоторое время, отведенное на заряд емкостей. При этом также выполняется проверка целостности соединений. При испытаниях на изоляцию (короткие замыкания) оборудование подает напряжение на печатную плату и начинает выполнять измерения лишь спустя определенное время, необходимое на заряд емкостных элементов и их стабилизацию.

Летающие пробники

У этого оборудования – та же проблема при тестировании печатных плат со скрытыми конденсаторами. По умолчанию летающие пробники не обязаны тестировать каждое соединение на наличие короткого замыкания, как это делают многозондовые тестеры. С этой целью в летающих пробниках используется принцип смежного тестирования. Один щуп общего вывода подключается к узлу цепи, после чего другие измеряют токи утечки в соседних узлах. Это «окно» определяется в процессе автоматизированного проектирования. Чтобы избежать неправильных результатов, перед началом тестирования предусматривается пауза на зарядку емкостных элементов, как и в случае с многозондовым тестером. С этой целью новое программное обеспечение летающих пробников имеет таймеры задержки, использование которых на протяжении всего испытания, однако, может его замедлить.

Для оптимизации времени испытаний программное обеспечение было усовершенствовано таким образом, чтобы установка работала на полной скорости до момента обнаружения возможного короткого замыкания. Как только это происходит, тестер переключается в режим испытаний с задержками и выполняет измерения сомнительного узла, чтобы определить истинную причину срабатывания, вызванного замыканием или незаряженным конденсатором. Если в устойчивом режиме измеренное сопротивление между двумя узлами находится в заданном диапазоне, тестер сообщает об успешном прохождении испытания и продолжает работу. Если же утечка тока наблюдается по прошествии заданного времени, программа выдает сообщение об отказе узла.

Выводы

По мере совершенствования технологий и уменьшения размеров печатных плат растет необходимость во встраиваемых компонентах. Поскольку темпы использования скрытых резисторов увеличиваются, требуются методы определения параметров этих компонентов при проведении электроиспытаний с помощью автоматизированной системы проектирования. При этом параметры стандартных испытаний не должны превышать номинальные характеристики компонентов. Производители материалов для скрытых компонентов рекомендуют проектировать конфигурации как можно большей площади, чтобы обеспечить наилучший отвод тепла и, тем самым, продолжительный срок службы конечных устройств.

Возможность точно измерить значения скрытых компонентов позволяет повысить производительность и качество изделий. Кроме того, правильно выполненные электрические испытания сокращают время разработки, а также процент брака.

Читайте также:
Конференция «Тестирование и испытание изделий электронной техники»
Новый стандарт JTAG-тестирования пассивных компонент IEEE P1149.8.1
Перспективы развития электронных компонентов для бортовой аппаратуры космических систем
Наноконденсатор: новый подход к получению унифицированных керамических емкостных элементов
EPCOS – чемпион мира по пассивным компонентам?

Источник: журнал «Электронные компоненты»

Угольный резистор. Версия 1. — C-Energies.ru — Отрицательные устройства

Что-то я как-то нынче не спеша думаю над устройствами… Даже не знаю какие причины называть. Ладно, не буду искать крайнего =). На днях произошло мелкое озарение, по поводу изготовления более-менее нормального высоковольтного резистора. Всяко думал — и вместо предохранителей толкать как-нить, и в патроны, но это были все мысли. И вот чудо! Назрело наконец — на основе простых высоковольтных разрядников! Круто! 🙂
Первым делом что на меня на это толкнуло, так это уголки для мебели. А далее мысль понеслась и дорабаталывалась в течении пары часов. Оставалось только купить гайки и пружинки, а потому как уже были болты немного померялся-поигрался.
Вот, что в итоге получилось:

Рис.1. Общий вид угольного высоковольтного резистора

Болты применил 8 на 40. К ним гайки. Мебельный уголки хз как называются. Каждый в принципе может подобрать сам по высоте или длине. Мне захотелось, чтобы ближе к земле было.

Рис.2. Приближенный вид угольного резистора.

На рис. 2. показан приближенный вид, на котором лучше видна черная таблетка. Что из себя представляет эта таблеточка? Ничего особенного, как и говорится уголь. Только активированный. То есть это таблетка активированного угля. На одной стороне этой конструкции стоит пружинка для обеспечения динамического контакта, то есть если захочу еще засунуть таблетку, то просто отодвину и засуну и пружина сама прижмет контакты.

Рис.3. Регулировочная сторона.

Регулировочная сторона как и говорит называние — для регулировки по горизонтали и увеличения-уменьшения усиления контактов.
Сопротивление одной таблетки около 115-120 Ом. Если нужно увеличить сопротивление, просто отодвигаю контакт с пружиной и добавляю таблетку.
Недостаток — боится воды(( как помните, если тупо кинуть активированный уголь в воду, то сразу начнет быстро распадываться на мелкие части
Вот такая простая конструкция:)

Что такое резистор, классификация резисторов и их обозначения на схемах

Резистор (англ. resistor от лат. resisto — сопротивляюсь) —один из самых распространенных радиоэлементов. Даже в простом транзисторном приемнике число резисторов достигает нескольких десятков, а в современном теле-иизоре их не менее двух-трех сотен.

Резисторы используют в качестве нагрузочных и токоограничительных элементов, делителей напряжения, добавочных сопротивлений и шунтов в измерительных цепях и т. д.

Основным параметром резистора является сопротивление, характеризующее его способность препятствовать протеканию электрического тока. Сопротивление измеряется в омах, килоомах (тысяча Ом) и мегаомах (1 000000 Ом).

Постоянные резисторы

Вначале резисторы изображали на схемах в виде ломаной линии — меандра (рис. 1,а, б), которая обозначала высокоомный прокол, намотанный на изоляционный каркас. По мере усложнения радиоприборов число резисторов в них увеличивалось, и, чтобы облегчить начертание, их с шли изображать на схемах в виде зубчатой линии (рис. 1,в).

На смену этому символу пришел символ в виде прямоугольника (рис. 1,г), который стали применять для обозначения любого резистора, независимо от его конструкции и особенностей.

Рис. 1. Постойнные резисторы и их обозначение.

Постоянные резисторы могут иметь один или несколько отводов от резистивного элемента. На условном обозначении такого резиетора дополнительные выводы изображают в том же порядке, как это имеет место в самом резисторе (рис. 2). При большом числе отводов длину символа допускается увеличивать.

   Рис. 2. Постоянные резисторы с отводами — обозначение.

Сопротивление постоянного резистора, как говорит само название, изменить невозможно. Поэтому, если в цепи требуется установить определенный ток или напряжение, то для этого приходится подбирать отдельные элементы цепи, которыми часто являются резисторы. Возле символов этих элементов на схемах ставят звездочку * — знак, говорящий о необходимости их подбора при настройке или регулировке.

Обозначение сопротивления резисторов

Нимннальную мощность рассеяния резистора (от 0,05 до 5 Вт) обозначают специальными знаками, помещаемыми внутри символа (рис. 3). Заметим, мм ни таки не должны касаться контура условного обозначения резистора.

Рис. 3. Обозначение мощности резисторов.

На принципиальной схеме номинальное сопротивление резистора указывают рядом с условным обозначением (рис. 4). Согласно ГОСТ 2.702—7S сопротивлении от 0 до 999 Ом указывают числом без единицы измерения (2,2; 33, 120…), от 1 до 999 кОм — числом с бумвой к (47 к, 220 к, 910к и т. д.),свыше 1 мегаома — числом с буквой М (1 М, 3,6М и т. д.).

   Рис. 4. Обозначение сопротивления для резисторов на схемах.

На резисторах отечественного производства номинальное сопротивление, допускаемое отклонение от него, а если позволяют размеры, и номинальную мощность рассеяния указывают в виде полного или сокращенного (кодированного) обозначения.

Согласно ГОСТ 11076—69 единицы сопротивления в кодированной системе обозначают буквами Е (ом), К (килоом) и М (мегаом). Так, резисторы сопротивлением 47 Ом маркируют 47Е, 75 Ом —75Е, 12 кОм — 12К, 82 кОм —82К и т. д.

Сопротивления от 100 до 1000 Ом и от 100 до 1000 кОм выражают в долях килоома и мегаома соответственно, причем на месте нуля и запятой ставят соответствующую единицу измерения:

• 180 Ом = 0,18 кОм = К18;
• 910 Ом = 0,91 кОм = К91;
• 150 к0м = 0,15 МОм = М15;
• 680 к0м = 0,68 МОм = М68 и т. д.

Если же номинальное сопротивление выражено целым числом с дробью, то единицу измерения ставят на месте запятой: 2,2 Ом — 2Е2; 5,1 кОм —5К1; 3,3 МОм — ЗМЗ и т. д.

Кодированные буквенные обозначения установлены и для допускаемых отклонений сопротивления от номинального. Допускаемому отклонению ±1% -соответствует буква Р, ±2%—Л, ±5%—И, ±10% —С, ±20%—В. Таким образом, надпись на корпусе резистора К75И обозначает номинальное сопротивление 750 Ом с допускаемым отклонением ±5%; надпись МЗЗВ — 330 кОм ±20% и т. д.

Переменные резисторы

Переменные резисторы, как правило, имеют минимум три вывода: от концов токопроводящего элемента и от щеточного контакта, который может перемещаться по нему. С целью уменьшения размеров и упрощения конструкции токопроводящий элемент обычно выполняют в виде незамкнутого кольца, а щеточный контакт закрепляют на валике, ось которого проходит через его центр.

Таким образом, при вращении валика контакт перемещается по поверхности токопроводящего элемента, в результате сопротивление между ним и крайними выводами изменяется.

В непроволочных переменных резисторах обладающий сопротивлением то-копроводящий слой нанесен на подковообразную пластинку из гетинакса или текстолита (резисторы СП, СПЗ-4) или впрессован в дугообразную канавку керамического основания (резисторы СПО).

В проволочных резисторах сопротивление создается высокоомным проводом, намотанным в один слой на кольцеобразном каркасе. Для надежного соединения между обмоткой и подвижным контактом провод зачищают на глубину до четверти его диаметра, а в некоторых случаях и полируют.

Существуют две схемы включения переменных резисторов в электрическую цепь. В одном случае их используют для регулирования тока в цепи, и тогда регулируемый резистор называют реостатом, в другом — для регулирования напряжения, тогда его называют потенциометром. Показанное на рис. 5 условное графическое обозначение используют, когда необходимо изобразить реостат в общем виде.

Для регулирования тока в цепи переменный резистор можно включить диумя выводами: от щеточного контакта и одного из концов токопроводящего элемента (рис. 6,а). Однако такое включение не всегда допустимо.

Рис. 5. Реостаты и переменные резисторы — условное обозначение.

Если, например, в процессе регулирования случайно нарушится соединение щеточного контакта с токопроводящим элементом, электрическая цепь ока-1 жется разомкнутой, а это может явиться причиной повреждения при

бора. Чтобы исключить такую возможность, второй вывод токопроводящего элемента соединяют с выводом щеточного контакта (рис. 6,б). В этом случае даже при нарушении соединения электрическая цепь не будет разомкнута.

Общее обозначение потенциометра (рис. 6,в) отличается от символа реостата без разрыва цепи только отсутствием соединения выводов между собой.

Рис. 6. Обозначение потенциометра на принципиальных схемах.

К переменным резисторам, применяемым в радиоэлектронной аппаратуре, часто предъявляются требования по характеру изменения сопротивления при повороте их оси.

Так, для регулирования громкости в звуковоспроизводящей аппаратуре необходимо, чтобы сопротивление между выводом щеточного контакта и правым (если смотреть со стороны этого контакта) выводом токопроводящего элемента изменялось по показательному (обратному логарифмическому) закону.

Только в этом случае наше ухо воспринимает равномерное увеличение громкости при малых и больших уровнях сигнала. В измерительных генераторах сигналов звуковой частоты, где в качестве частотозадающих элементов часто используют переменные резисторы, также желательно, чтобы их сопротивление изменялось по логарифмическому или показательному закону.

Если это условие не выполнить, шкала генератора получается неравномерной, что затрудняет точную установку частоты.

Промышленность выпускает непроволочные переменные резисторы, в основном, трех групп:

• А — с линейной,
• Б — с логарифмической,
• В — с обратно-логарифмической зависимостью сопротивления между правым и средним выводами от угла поворота оси ф (рис. 47,а).

Резисторы группы А используют в радиотехнике наиболее широко, поэтому характеристику изменения их сопротивления на схемах обычно не указывают. Если же переменный резистор нелинейный (например, логарифмический) и это необходимо указать на схеме, символ резистора перечеркивают знаком нелинейного регулирования, возле которого (внизу) помещают соответствующую математическую запись закона изменения.

Рис. 7. Переменный резистор с обратно-логарифмической зависимостью сопротивления.

Резисторы групп Б и В конструктивно отличаются от резисторов группы А только токопроводящим элементом: на подковку таких резисторов наносят токопроводящий слой с удельным сопротивлением, меняющимся по ее длине. В проволочных резисторах форму каркаса выбирают такой, чтобы длина витка высокоомного провода менялась по соответствующему закону (рис. 7,6).

Регулируемые резисторы

Регулируемые резисторы — резисторы, сопротивление которых можно изменять в определенных пределах, применяют в качестве регуляторов усиления, громкости, тембра и т. д. Общее обозначение такого резистора состоит из базового символа и знака регулирования, причем независимо от положения символа на схеме стрелку, обозначающую регулирование, проводят в направлении снизу вверх под углом 45 градусов.

Регулируемые резисторы имеют относительно невысокую надежность и ограниченный срок службы. Кому из владельцев радиоприемника или магнитофона не приходилось после двух-трех лет эксплуатации слышать шорохи п треоки из громкоговорителя при регулировании громкости.

Причина этого неприятного явления — в нарушении контакта щетки с токопроводящим слоем или износ последнего. Поэтому, если основным требованием к переменному резистору является повышенная надежность, применяют резисторы со ступенчатым регулированием.

Такой резистор может быть выполнен на базе переключателя на несколько положений, к контактам которого подключены ре-, зисторы постоянного сопротивления. На схемах эти подробности не показывают, ограничиваясь изображением символа регулируемого резистора со знаком ступенчатого регулирования, а если необходимо, указывают и число ступеней (рис. 8).

Рис. 8. Изображение символа регулируемого резистора со знаком ступенчатого регулирования.

Некоторые переменные резисторы изготовляют с одним, двумя и даже с тремя отводами. Такие резисторы применяют, например, в тонкомпенсиро-ванных регуляторах громкости, используемых в высококачественной звуковоспроизводящей аппаратуре. Отводы изображают в виде линий, отходящих от длинной стороны основного символа (рис. 9).

Рис. 9. Обозначение переменного резистора с отводами.

Для регулирования громкости, тембра, уровня записи в стереофонической аппаратуре, частоты в измерительных генераторах сигналов и т. д. применяют сдвоенные переменные резисторы, сопротивления которых изменяются одновременно при повороте общей оси (или перемещении движка). На схемах символы входящих в них резисторов стараются расположить возможно ближе друг к другу, а механическую связь показывают либо двумя сплошными линиями, либо одной штриховой (рис. 10,а).

   Рис. 10. Внешний вид и обозначение блоков с переменными резисторами.

Если же сделать этого не удается, т. е. символы резисторов оказываются на большом удалении один от другого, механическую связь изображают отрезками штриховой линии (рис. 10,6). Принадлежность резисторов к одному сдвоенному блоку показывают в этом случае и в позиционном обозначении (R1.1—первый — по схеме — резистор сдвоенного переменного резистора R1, R1.2 — второй).

Встречаются и такие сдвоенные переменные резисторы, в которых каждым резистором можно управлять отдельно (ось одного проходит внутри трубчатой оси другого). Механической связи, обеспечивающей одновременное изменение сопротивлений обоих резисторов, в этом случае нет, поэтому и на схемах ее не показывают (принадлежность к сдвоенному резистору указывают только в позиционном обозначении).

В бытовой радиоаппаратуре часто применяют переменные резисторы, объединенные с одним или двумя выключателями. Символы их контактов размещают на схемах рядом с обозначением переменного резистора и соединяют штриховой линией с жирной точкой, которую изображают с той стороны прямоугольника, при перемещении к которой узел щеточного контакта (движок) воздействует на выключатель (рис. 11,а).

Рис. 11. Обозначение переменного резистора совмещенного с переключателем.

При этом имеется в виду, что контакты замыкаются при движении от точки, а размыкаются при движении к ней. В случае, если символы резистора и выключателя удалены один от другого, механическую связь показывают отрезками штриховых линий (рис. 11,6).

Подстроечные резисторы

Подстроечные резисторы — разновидность переменных. Узел щеточного контакта таких резисторов приспособлен для управления отверткой. Условное обозначение подстроечного резистора (рис. 12) наглядно отражает его назначение: это, по сути, постоянный резистор с отводом, положение которого можно изменять.

Рис. 12. Внешний вид и обозначение подстроечных резисторов.

Общее обозначение подстроечного резистора отличается тем, что вместо знака регулирования использован знак подстроечного регулирования.

Нелинейные резисторы

В радиотехнике, электронике и автоматике находят применение нелинейные саморегулирующиеся резисторы, изменяющие свое сопротивление поя действием внешних электричеоких или неэлектрических факторов: угольные столбы, варисторы, терморезисторы и tj д.

Угольный столб, представляющий собой пакет угольных шайб, изменяет свое сопротивление под действием механического усилия.

Рис. 13. Вид и обозначение нелинейных саморегулирующихся резисторов.

Для сжатия шайб обычно используют электромагнит. Изменяя напряжение на его обмйтке, можно в больших пределах изменять степень сжатия шайб и, следовательно, сопротивление угольного столба.

Используют такие резисторы в стабилизаторах и регуляторах напряжения. Условное обозначение угольного столба состоит из ба-зовцго символа резистора и знака нелинейного саморегулирования с буквой Р, которая символизирует механическое усилие — давление (рис. 13,а).

Терморезисторы, как говорит само название, характеризуются тем, что их сопротивление изменяется под действием температуры. Токопроводящие элементы этих резисторов изготовляют из полупроводниковых материалов.

Сопротивление терморезистора прямого подогрева изменяется за счет выделяющейся в нем мощности или при изменении температуры окружающей среды, а терморезистора косвенного подогрева — под действием тепла, выделяемого специальным подогревателем.

Зависимость сопротивления терморезисторов от температуры имеет нелинейный характер, поэтому на схемах их изображают в виде нелинейного резистора со знаком температуры —1° (рис. 13,6, в).

Знак температурного коэффициента сопротивления (положительный, если с увеличением температуры сопротивление терморезистора возрастает, и отрицательный, если оно уменьшается) указывают только в том случае, если он отрицательный (рис. 13,в).

В условное обозначение терморезистора косвенного подогрева кроме знака нелинейного регулирования входит символ подогревателя, напоминающий перевернутую латинскую букву U (рис. 13,г).

Нелинейные полупроводниковые резисторы, известные под названием варисторов, изменяют свое сопротивление при изменении приложенного к ним напряжения.

Существуют варисторы, у которых увеличение напряжения всего в 2—3 раза сопровождается уменьшением сопротивления в несколько десятков раз. На схемах их обозначают в виде нелинейного саморегулирующегося резистора с латинской буквой U (напряжение) у излома знака саморегулирования (рис. 13,3).

В системах автоматики широко используют фоторезисторы — полупроводниковые резисторы, изменяющие свое сопротивление под действием света. Условное графическое обозначение такого резистора состоит из базового символа, помещенного в круг (символ корпуса полупроводникового прибора), и знака фотоэлектрического эффекта — двух наклонных параллельных стрелок.

Литература: В.В. Фролов, Язык радиосхем, Москва, 1998.

Сопротивление бесполезно — The virtual drink — LiveJournal

Всегда хотелось иметь размеры компонентов поменьше. Резисторов в том числе. Начинал с резисторов ВС, добытых из ламповых приемников. Позже стали доступны МЛТ. Долгое время, еще до эпохи SMD, самыми миниатюрными были МЛТ-0.125.

Было сложно найти некоторые номиналы таких резисторов, тогда более распространены были МЛТ-0.25. Но я постепенно собрал весь ряд именно 0.125, который хранил в кассетнице из спичечных коробков, которая до сих пор жива (уже более 30-ти лет). Такие резисторы я иногда паял на манер SMD просто к площадкам, не делая отверстий в плате. На фото ниже видна плата кварцевой стабилизации частоты вращения ведущего вала самодельной кассетной деки. Некоторые резисторы на ней запаяны именно так.

Очень редко можно было встретить в советской технике резисторы еще меньших габаритов, чем МЛТ-0.125. Они были тонкие продолговатые, обычно красного цвета, не имели никакой маркировки. Цветные кольца тогда у нас не применялись, а нанести цифры на такой маленький корпус было сложно. Что это за тип – точно не знаю. В советском справочнике были резисторы С2-23 мощностью 0.062 Вт диаметром 1.6 мм и длиной 4.6 мм. Возможно, это они. Но доступность их была нулевая. Вот они, на фото справа внизу.

Позже появились SMD-резисторы. Первыми для меня были P1-12, которые имели размер 1206 и не имели маркировки. В то время монтаж был в основном в отверстия, только резисторы иногда применялись SMD. Полной гаммы SMD- компонентов тогда не было. Позже появились импортные SMD-резисторы, а вместе с ними и все другие компоненты для поверхностного монтажа. Пришлось отвыкать от микросхем в корпусах DIP и привыкать к SOIC. Резисторы сразу стал применять размера 0805, планируя перейти на размер поменьше. Переход на 0603 у меня почти состоялся, сделал на них несколько проектов, но тут ухудшилось зрение, от перехода пришлось отказаться. Теперь почти всегда использую 0805, и только в очень тесных местах – 0603.

Одновременно с импортной комплектацией начала появляться импортная техника. В компьютерах очень быстро появился SMD-монтаж. А вот в бытовой технике, в частности, аудиотехнике, до сих пор много монтажа в отверстия. Мне он как-то близок, такой монтаж очень красив. Плата напоминает город с многочисленными разноцветными строениями, не то что плоская SMD-доска.

В бытовой импортной технике я начал постоянно видеть красивейшие резисторы. Они заметно меньше, чем МЛТ-0.125, имеют другие пропорции (они немного «пузатые»). На фото ниже приведен фрагмент печатной платы кассетной деки Technics RS-B965. Практически все резисторы на этой плате именно такие.

Несмотря на то, что уже вовсю использовался SMD-монтаж, обычные компоненты иногда тоже были нужны. Например, для макетов. А в некоторых случаях они использовались и в конечных платах. Хотелось иметь именно такие маленькие красивые резисторы. Но нигде в продаже я их ни разу не видел. Поэтому начал выпаивать их со старых плат от импортной техники.

Постепенно накопился приличный запас таких резисторов. Регулярно их использую: когда макетирую, или когда вношу корректировки в платы с SMD. Такие резисторы вполне сносно влезают на площадки для SMD, а при необходимости за счет длины выводов можно что-то «перешагнуть». Рядом с этими резистрами некогда заветные МЛТ-0.125 смотрятся совсем не круто. Их использовать уже не поднимается рука.

Недостатка два: добывать красивые резисторы распайкой плат довольно трудоемко, и выпаянные резисторы имеют короткие выводы. Еще одной проблемой стало разбирать выпаянные резисторы по номиналам и раскладывать по коробкам.

Время шло, но таких резисторов как не было в продаже, так и нет. А в импортной технике они по прежнему массово применялись. Решил изучить вопрос – что это за резисторы, и где их можно взять. Возникли проблемы даже с определением типа. В некоторых источниках указывалось, что в таком корпусе (длина 3.2 мм, диаметр 1.5 мм) бывают наши резисторы С1-4 мощностью 0.062 Вт, или 0.125 Вт в варианте исполнения mini. Но где они бывают, так и не понял.

Еще встречается информация, что это резисторы серии CF мощностью 1/6 или 1/8 Вт. И опять же, есть исполнение резисторов мощностью 1/4 Вт в таком корпусе (тогда добавляется буква «S»).

Действительно, в datasheet на резисторы CF значится вариант CFS1/4 с такими размерами.

Но где их купить, по-прежнему непонятно. Они есть в каталогах типа Mouser, но ни на рынке, ни в магазинах их нет. В таких совершенно безнадежных ситуациях спасение может быть только одно – Aliexpress. Очень долго пришлось искать, чтобы по всем признакам резисторы были именно такими. Для одной и той же мощности бывают разные корпуса, что пришлют в итоге – лотерея. Все равно решил рискнуть.

Первый лот значился как «600 шт./компл. 30 видов 1/8 Вт 1/6 Вт Сопротивление 5% угольный осажденный резистор пакет Ассорти Комплект 1-10 K 100K 220ohm 1 м». Это углеродистые резисторы с корпусом коричневого цвета. 600 резисторов обойдутся 1.77$, плюс 0.20$ доставка.

Рядом нашел другой лот: «300 шт. 1/6 Вт и 1/8 Вт 1% Резистор для металлической пленки комплект 10 Ом-1 м Ом Сопротивление цветного кольца 10R-1MR резистор Ассорти набор 30 значений». Эти резисторы заявлены как металлопленочные и имеют корпус синего цвета. 300 резисторов обойдутся 1.43$ с бесплатной доставкой.

Все это дело я заказал, и вот сегодня они пришли (заглавное фото). Размер именно тот, что я хотел, ножки немного тоньше, чем у фирменных со старых плат, но не критично. Ножки магнитятся, чашки резисторов тоже. У фирменных ножки не магнитятся, но чашки тоже магнитятся. У МЛТ ни ножки, ни чашки не магнитятся. Низкоомные (до 1 кОм) не магнитятся вообще. А более высокоомные немного магнитятся (сам проводящий слой).

Имея не очень хороший опыт общения с китайскими резисторами (об этом тут был пост), я решил новые резисторы проверить. Проще всего оценить температурный коэффициент сопротивления (ТКС), по нему можно многое сказать. Для измерений взял несколько разных резисторов с номиналами 1 кОм, 10 кОм, 100 кОм и 1 МОм. Вот они, подопытные:

С помощью тестера UT71C решил сначала замерить сопротивление резисторов при комнатной температуре (20°C), а затем в струе горячего воздуха от фена. Чтобы получить реальную разницу температур примерно 100°C, установил фен на 150°C (с учетом комнатной температуры и разницы между термодатчиком фена и температурой проверяемого резистора). Эти измерения очень приблизительные, их даже измерениями назвать нельзя. Так, оценка. К тому же, каждого типа и номинала был взят всего один резистор. Накапливать нормальную статистику было выше моих сил.

Вот какие типы резисторов участвовали в сравнении:

1. Обычный дешевый толстопленочный SMD размера 0805.
2. МЛТ-0.125
3. С2-29
4. Выпаянные со старых плат миниатюрные резисторы синего цвета.
5. Выпаянные со старых плат миниатюрные резисторы коричневого цвета.
6. Китайский резистор синего цвета с размером примерно как у МЛТ-0.125.
7. Китайский миниатюрный резистор синего цвета (новый).
8. Китайский миниатюрный резистор коричневого цвета (новый).

Резистор С2-29 номиналом 1 кОм я не нашел, взял 1.01 кОм. Миниатюрного резистора синего цвета со старых плат номиналом 1 МОм у меня не оказалось.

Результаты измерения сведены в таблицу:

На результаты для номинала 1 МОм можно особо не смотреть, там показания сильно прыгали из-за наводок.

Сначала о хорошем. Самые обычные резисторы SMD 0805 показали себя очень хорошо, практически на уровне металлопленочных МЛТ-0.125.

А вот китайские резисторы – все без исключения плохие. Причем независимо от цвета корпуса. Внутри находится одинаковая ерунда типа очень посредственного углеродистого резистора. Они проигрывают SMD 0805 по ТКС раз в 5, как коричневые, так и синие. Синие китайские резисторы совсем не похожи на металлопленочные. А вот выпаянные со старых плат – все четко, если синий, значит металлопленочный. Это хорошо видно по результатам, в таблице металлопленочные под номером 2, 3 и 4. Но даже углеродистые со старых плат в два раза лучше китайских. Поэтому распаивайте платы, господа!

Угольный резистор

— обзор, определение, детали, работа, символы и часто задаваемые вопросы

Что такое угольный резистор? Определение, детали, принцип работы, применение

Обзор

Угольный резистор — это резистор фиксированной формы. Резистор существует уже более ста лет. Изначально резисторы, которые производились, были без покрытия. Единственным типом доступных резисторов был резистор с проволочной обмоткой и углеродным составом. Резистор изготовлен из мелких углеродных фрагментов со связующим цилиндрической формы и обожженным выводом на противоположном конце, так называемые углеродные резисторы.

Эти резисторы из углеродного состава широко используются в электрических цепях, и большинство резисторов изготовлено из металлических или углеродных пленок на керамическом носителе. Наиболее значительным преимуществом углеродного резистора является его способность задерживать импульсы высокой энергии. Весь корпус углеродных резисторов проводит энергию для электрического тока, протекающего через них. Углеродный резистор доступен в различных физических размерах с пределом рассеиваемой мощности от 1 до 1/8 Вт.

Что такое угольный резистор?

Определение углеродного резистора — многие из материалов, таких как нихром, латунь, платина и вольфрам, которые являются металлами, и их сплавы, используются для создания сопротивления. Но большинство этих металлов имеют низкое электрическое сопротивление по сравнению с углеродными резисторами, так как из-за этого трудно получить высокое сопротивление, не делая резистор громоздким. Уже известно, что сопротивление прямо пропорционально произведению длины и удельного сопротивления резистора.Поскольку углеродный резистор может давать значение сопротивления с высокой точностью, он обычно используется для калибровки сопротивления.

Угольные резисторы дешевы, компактны, и их можно напрямую добавлять на печатные платы, например, в процессоры планшетов, мобильных телефонов и ноутбуков. В силу всех этих практических целей они более предпочтительны, поскольку металлические проволоки более дороги в производстве по сравнению с углеродными, которые доступны в больших количествах. В рамках практических требований сопротивление воспроизводится углеродными резисторами.

Части угольного резистора

Конструкция угольного резистора

Углеродный резистор можно изготовить из различных материалов, некоторые части угольного резистора упомянуты ниже

• Керамический сердечник

• Углеродная пленка

• Никелевый колпачок

• Свинец

• Медный вывод

• Защитный эпоксидный слой

Внутренняя структура угольного резистора показана на диаграмме ниже.

Угольные резисторы изготавливаются методом напыления. В этом процессе углеродная пленка осаждается на керамическом корпусе резистора. Углеродная пленка ограничивает прохождение тока и, как следствие, является обязательной частью резистора. При высокой температуре 1000 ° C происходит крекинг углеводородов, таких как метан или бензол. Керамическая форма действует как изолятор для высоких температур или электричества, а чистый графит (углерод) используется для распределения по керамическому корпусу.Наличие углеродной пленки позволяет резистору выдерживать электричество без каких-либо повреждений. На схеме ниже схематично изображен угольный резистор.

На приведенном выше рисунке видно, что углеродная пленка имеет спиральную форму, поскольку она помогает точно противостоять этому углеродному резистору. Это также помогает повысить эффективность резистора при уменьшении ширины и увеличении длины.

Как упоминалось ранее, сопротивление прямо пропорционально расстоянию; номинал резистора также можно изменить, увеличивая или уменьшая длину спиральной углеродной пленки.Для защиты резистора предусмотрено также эпоксидное покрытие. Концевая часть, как показано на схеме, изготовлена ​​из металла, а соединительные провода — из меди, которые присоединяются к металлическим концам.

Как работает угольный резистор?

Когда люди конструируют электрическую или электронную схему для определенной работы, им необходимо вызвать точное количество сопротивления в печатной плате. Это достигается за счет добавления крошечных компонентов, называемых угольным резистором.Эти компоненты представляют собой небольшой пакет сопротивлений, который подключен к цепи, так что точное количество может уменьшить протекание тока.

Что такое углеродный резистор?

На большинстве электрических и электронных схем наиболее часто используется символ зигзагообразной линии для резистора со значением его сопротивления, обозначенным в Омах. Постоянные резисторы обычно имеют только одно значение сопротивления. Тем не менее, переменные резисторы можно снабдить бесконечным числом сопротивлений, которое может изменяться от нуля до максимального значения.

Символ углеродного резистора

(Изображение будет скоро загружено)

Резистор из углеродного состава | Материалы резистора

Введение в резисторы из углеродного состава

Углеродные резисторы (CCR) представляют собой резисторы с фиксированным номиналом. Они сделаны из мелких частиц углерода, смешанных со связующим (например, глиной). После запекания имеет твердую форму. Хотя резисторы из углеродного состава широко применяются в схемах, большинство резисторов сегодня изготавливается путем нанесения металлической или углеродной пленки на керамический носитель.

Конструкция резистора из углеродного состава

Преимущества и недостатки

Большим преимуществом резисторов из углеродного состава является их способность выдерживать импульсы большой энергии. Когда ток течет через резистор, вся углеродная композиция проводит энергию. Например, проволочный резистор имеет гораздо меньший объем провода для проведения тока. Таким образом, тепловая масса резистора из углеродного состава намного выше, что приводит к более высокой энергоемкости.Угольные резисторы могут быть изготовлены с более высоким сопротивлением, чем резисторы с проволочной обмоткой, и они значительно дешевле. Однако характеристики уступают по температурному коэффициенту, шуму, зависимости от напряжения и нагрузке.

Пятьдесят лет назад резисторы из углеродного состава широко использовались в бытовой электронике. Из-за низкой стабильности значения сопротивления этот тип резистора не подходит для любых современных высокоточных приложений. Например, значение сопротивления может измениться до 5% в течение одного года хранения.При интенсивном использовании значение меняется еще больше: до 15% за 2000 часов испытания при полной мощности при температуре окружающей среды 70 ° C. Пайка может вызвать изменение на 2%.

Причина такой нестабильности кроется в конструкции резистора. Углеродный состав содержит материалы с различными свойствами теплового расширения. Когда проводящие углеродные частицы и непроводящее связующее нагреваются или охлаждаются, в корпусе резистора возникают напряжения. Изменится механический контакт между проводящими частицами, и это приведет к изменению значения сопротивления.

Кроме того, резисторы из углеродного состава имеют плохие шумовые характеристики из-за смеси различных материалов. Уровень шума увеличивается при протекании тока. Резисторы 0,25 Вт и 0,5 Вт имеют максимальное напряжение соответственно 150 В и 500 В. Сопротивление изоляции 10 ⁹ Ом плохое (примерно на порядок хуже, чем у других типов). Еще одна причина сокращения использования резисторов этого типа — высокий температурный коэффициент, составляющий около 1200 ppm / ° C.Диапазон рабочих температур составляет от -40 до 150 ° C. Однако номинальные характеристики резистора снижаются при температуре выше 70 ° C.

Приложения

Резисторы из углеродного состава подходят для выдерживания импульсов высокой энергии, имея при этом относительно небольшой размер. По этой причине резистор из углеродного состава до сих пор используется во многих приложениях. Применения включают защиту цепей (защита от перенапряжения или разрядки), ограничение тока, источники питания высокого напряжения, высокомощное или стробоскопическое освещение и сварку.

Пример применения — медицинский дефибриллятор. Чувствительное измерительное оборудование, прикрепленное к пациенту, должно быть защищено от импульсов высокой энергии около 30 Дж. В оборудовании или в выводах используются резисторы из углеродного состава, которые должны выдерживать такую ​​высокую энергию импульса.

Производство

Резистивный материал для резистора из углеродного состава представляет собой смесь графита, керамической пыли и смолы. Смесь прессуется в палочки под высоким давлением и температурой.Соединительные провода зажаты по центру на обоих концах резистора. В качестве альтернативы на обоих концах стержня могут быть установлены металлические колпачки, которые образуют крепление для проводов. После процесса выпечки создается массивное тело сопротивления. Недостатком этого процесса является сложность определения значения сопротивления.

Корпус резистора пористый, поэтому требуется покрытие. Раньше некоторые резисторы изготавливались без покрытия. Значение сопротивления устанавливается путем изменения длины тела из углеродной композиции для создания адекватного пути прохождения тока.Чтобы варьировать рассеивание, резисторы изготавливаются разного диаметра, чтобы обеспечить достаточно большую поверхность для рассеивания тепла. Имеющиеся в продаже резисторы из углеродного состава имеют значения рассеяния от 1/8 Вт до 1/4 Вт, тогда как в 1980-х годах резисторы из углеродного состава были доступны до 5 Вт. Хотя многие поставщики переключились на производство других типов резисторов, некоторые поставщики продолжают специализироваться на них. резисторы из углеродного состава.

В таблице ниже показано удельное электрическое сопротивление материала резистора.

Материал	Удельное сопротивление Ом / м
графит	4×10 -6 до 11×10 -6
аморфный углерод	35×10 -6 до 50×10 -6

История создания углеродного резистора

Резистор из углеродного состава используется уже более ста лет. В начале двадцатого века резисторы выпускались без покрытия.Подводящие провода припаивались непосредственно к корпусу резистора. Единственными доступными типами резисторов до 1960-х годов были проволочные и углеродные. В 1960-х и 70-х годах произошел переход от использования резисторов из углеродной композиции к другим типам, таким как углеродные пленочные и металлопленочные резисторы.

Что такое резисторы из углеродного состава? — ES Components

Резисторы из углеродного состава (CCR) состоят из твердого цилиндрического резистивного элемента с заделанными проволочными выводами или металлическими концевыми заглушками, к которым прикреплены выводные провода.Корпус резистора защищен краской или пластиком. У резисторов из углеродного состава начала 20-го века были неизолированные тела; подводящие провода были намотаны на концы стержня резистивного элемента и припаяны. Готовый резистор был окрашен для цветовой маркировки его номинала.

Резистивный элемент изготовлен из смеси мелкодисперсного углерода и изоляционного материала, обычно керамики. Смола скрепляет смесь. Сопротивление определяется соотношением наполняющего материала (порошковой керамики) и углерода.Более высокая концентрация углерода, который является хорошим проводником, приводит к более низкому сопротивлению. Резисторы из углеродного состава обычно использовались в 1960-х годах и ранее, но сейчас они не популярны для общего использования, поскольку другие типы имеют лучшие характеристики, такие как допуск, зависимость от напряжения и напряжение. Резисторы из углеродистого состава изменяют свое значение при воздействии перенапряжения. Более того, если внутреннее содержание влаги в результате воздействия влажной среды в течение некоторого времени является значительным, высокая температура пайки вызывает необратимое изменение значения сопротивления.Резисторы из углеродного состава имеют низкую стабильность во времени и, следовательно, на заводе-изготовителе допускаются в лучшем случае только 5%. [Эти резисторы являются неиндуктивными, что дает преимущества при использовании в приложениях для уменьшения импульсов напряжения и защиты от перенапряжения. Резисторы из углеродного состава обладают большей способностью выдерживать перегрузки по сравнению с размером компонента.

Резисторы из углеродного состава все еще доступны, но относительно дороги. Значения варьировались от долей Ом до 22 МОм.Из-за своей высокой цены эти резисторы больше не используются в большинстве приложений. Однако они используются в источниках питания и средствах управления сваркой. Они также востребованы при ремонте старинного электронного оборудования, где аутентичность является важным фактором.

Источник: Википедия

Углеродные композитные резисторы — Керамические композитные резисторы

Что такое составной резистор?

Составные резисторы изготавливаются из смеси тонко заземленного изолятора и проводника.Затем эту смесь прессуют в цилиндрическую форму. Присоединяются клеммы и снаружи наносится изоляционное покрытие. Сопротивление регулируется в зависимости от соотношения смеси изолятора и проводника.

Состав Конструкция

Мы предлагаем несколько различных серий в композиционном строительстве. Составные резисторы выбираются в зависимости от энергопотребления и значения сопротивления и обычно имеют высокий допуск.

Резисторы

лучше всего подходят для приложений с высокими энергиями / импульсными перенапряжениями.Большая масса, содержащаяся в резисторе, обеспечивает высокий уровень поглощения энергии. Высокие уровни можно повторять без отрицательного воздействия на значение сопротивления. Композиционные резисторы доказали свою надежность при работе с импульсными нагрузками.

A серии

Керамический состав PulsEater® Неиндуктивные керамические композитные резисторы серии «A» предназначены для различных применений, где решающее значение имеют возможности управления высокой энергией.… Подробнее

Посмотреть в каталоге

Скачать PDF

EY серии

Керамический состав Конструкция из керамического материала серии EY идеальна для приложений с высокой энергией / высокой пиковой мощностью. Серия EY способна поглощать 400 джоулей энергии за один импульс.… Подробнее

Посмотреть в каталоге

Скачать PDF

OD / OF / OA серии

Литой карбоновый композит Little Demon® Little Demons от Ohmite — это небольшие надежные резисторы из углеродного состава с исключительной прочностью. Они стали прочными благодаря процессу формования, который сочетает в себе… Подробнее

Посмотреть в каталоге

Скачать PDF

OX / OY серии

Керамический состав Фиксированные керамические резисторы серии OX / OY идеально подходят для схем, связанных с перенапряжениями, высокой пиковой мощностью или высокой энергией.Они предлагают улучшенные характеристики при высоком напряжении… Подробнее

Посмотреть в каталоге

Скачать PDF

RC, RF, RW, RP, RM серии

Серия для литого поверхностного монтажа чрезвычайно универсальна. 5 различных типов конструкции: композит, металлическая пленка, проволочная обмотка, силовая пленка и толстая пленка.Каждая конструкция используется для оптимизации… Подробнее

Посмотреть в каталоге

Скачать PDF

Трубчатые керамические резисторы

Неиндуктивные высоковольтные трубчатые резисторы большой мощности доступны в широком диапазоне стандартных размеров, концевых заделок из керамических материалов и монтажного оборудования.Керамический резистор Ohmite… Подробнее

Скачать PDF

Резисторы осевые керамические

Неиндуктивные, высоковольтные, высокоэнергетические и мощные резисторы с осевыми выводами, обеспечивающие отличные характеристики в условиях малого размера, когда требуется обработка импульсов высокой пиковой мощности или высокой энергии В качестве альтернативы… Подробнее

Скачать PDF

Резисторы керамические плоские

Неиндуктивные объемные керамические пластинчатые резисторы серии 500

Ohmite обеспечивают высокую мощность и рассеивание энергии при компактных размерах.Неиндуктивные мощные плоские резисторы доступны в нескольких вариантах… Подробнее

Скачать PDF

Дисковые и шайбовые резисторы

Высокоэнергетические резисторы в виде сплошных дисков и шайб диаметром от 1,60 до 5,90 дюйма (от 40,6 до 150 мм). Скачать PDF-файл о продукте ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОДУКТА Максимальная температура 230 ° C… Подробнее

Скачать PDF

Резисторы с водяным охлаждением

Неиндуктивные резисторы

Ohmite с прямым и непрямым водяным охлаждением способны рассеивать больше мощности в меньшем корпусе, чем резисторы с водяным охлаждением, ранее доступные на рынке. Тип Power,… Подробнее

Посмотреть в каталоге

Быстрый просмотр

Металлические резисторы нагрузки банка

Выучить больше

Металлические резисторы нагрузки банка

Металлические нагрузочные резисторы обычно используются для нагрузочных испытаний высокой мощности систем аварийного питания, включая генераторы, источники бесперебойного питания, турбины, аккумуляторные системы и динамические… Подробнее

Посмотреть в каталоге

Пользовательские резисторы в сборе

Сборки

Custom обеспечивают гибкость и высокое рассеивание энергии, экономя при этом место, время и деньги.Наши продукты можно расположить в нескольких компоновках, чтобы расширить функциональность вашей системы. Мы… Подробнее

Посмотреть в каталоге

Инкапсулированные резисторы

Ohmite предлагает опыт проектирования и материалов для удовлетворения ваших конкретных требований к корпусу резистора. Ключевые особенности и преимущества инкапсулированных резисторов Ohmite: Безиндуктивный омит… Подробнее

Посмотреть в каталоге

Углеродный композит »Примечания к электронике

Резистор из углеродного состава широко использовался в течение многих лет, но с 1960-х годов он был заменен другими типами с лучшими характеристиками, хотя он используется в некоторых специализированных приложениях.

---

Resistor Tutorial:

Обзор резисторов Углеродный состав Карбоновая пленка Металлооксидная пленка Металлическая пленка Проволочная обмотка SMD резистор MELF резистор Переменные резисторы Светозависимый резистор Термистор Варистор Цветовые коды резисторов Маркировка и коды SMD резисторов Характеристики резистора Где и как купить резисторы Стандартные номиналы резисторов и серия E

---

Резисторы из углеродного композита, часто называемые углеродным композитом, или даже углеродные композитные резисторы — это старый тип резистора, который в наши дни не используется в новом оборудовании.

Эти резисторы из углеродного состава в течение многих лет использовались в качестве основного типа резисторов во многих ламповых или ламповых устройствах, начиная от радиоприемников и телевизоров и заканчивая более профессиональными формами электронного оборудования.

Резистор из углеродистой композиции выдерживал условия эксплуатации оборудования, для которого он использовался, но по сравнению с сегодняшними стандартами его характеристики были низкими по нескольким параметрам.

Выбор резистора углеродного состава

Временная шкала резистора углеродного состава

Резистор из углеродного состава или композитный углеродный резистор был одним из первых типов резисторов, которые стали применяться наряду с типами с проволочной обмоткой.Они использовались в различных формах вплоть до 1960-х годов, особенно с оборудованием на основе клапанов или трубок, где размер не имел особого значения. В 1960-х годах с появлением более транзисторного оборудования потребовались резисторы меньшего размера с лучшими характеристиками, и использование резисторов из углеродной композиции прекратилось, а предпочтение было отдано углеродным пленочным или более поздним металлооксидным пленочным резисторам, хотя они используются в некоторых специализированных приложениях.

Выбор винтажного резистора из углеродного состава

Резисторы из углеродного состава начала 20 века имели неизолированный корпус.Выводы были намотаны на концы резистивного элемента и припаяны. Готовый резистор был окрашен в разные цвета, чтобы обозначить его номинал.

Винтажный резистор из углеродного состава

Более поздние стили имели форму керамического корпуса для защиты. Как правило, это более знакомые радиостанции, которые, как правило, используются во многих старых ламповых / ламповых радиоприемниках.

Конструкция резистора из углеродного состава

Основной резистивный элемент в резисторе из углеродной композиции изготовлен из смеси тонко измельченного или порошкообразного углерода и изоляционного материала, который обычно был керамическим, и смолы для связывания смеси.Смесь прессовали в маленькие стержни при нагревании.

После изготовления к стержням из углеродного состава добавлены выводы. Это делается либо путем вдавливания выводов в любой конец стержней, либо с помощью металлических колпачков, прикрепленных к любому концу, на которые добавляются провода.

Стержни запекаются, а затем следующим этапом является нанесение покрытия, потому что сами стержни очень пористые и впитывают влагу, грязь и жир, что ухудшает их характеристики.

Иногда некоторые резисторы не имеют покрытий, но большинство из них имеют покрытие, которое обычно представляет собой керамическое цилиндрическое покрытие вокруг резистора.

Сопротивление изменяется путем изменения состава графитовой смеси в стержнях или их удлинения. Возможности рассеивания мощности увеличиваются за счет увеличения ширины стержней, хотя это также снижает сопротивление для данной смеси.

Из-за производственных допусков было очень сложно изготовить их по заданной стоимости. Вместо этого они были отсортированы после изготовления. Типичные допуски составляли всего ± 20%, хотя были доступны версии ± 10%, а иногда и ± 5%.

Были изготовлены резисторы номиналом 1/4, 1/2, 1 Вт, а в некоторых случаях до 5 Вт.

Преимущества и недостатки

Резисторы из углеродного состава в наши дни используются редко из-за их недостатков. Однако резистор из углеродного состава имеет некоторые преимущества, и в результате он все еще используется в некоторых специализированных приложениях.

Преимущества:

• Способность к импульсу высокой энергии: Резистор из углеродного композитного материала или резистор из углеродного состава способен выдерживать гораздо более высокие импульсы энергии, чем большинство других типов, доступных сегодня.Размер резистивного стержня намного больше, и он способен поглощать больше энергии, чем типы пленок, которые более широко используются в электронных компонентах. В результате они иногда используются в областях, где могут присутствовать импульсы высокой энергии.

Недостатки:

• Стабильность: Резистор из углеродистой композиции имеет очень плохие характеристики с точки зрения стабильности. Значение сопротивления может измениться на целых 5% за год, даже если оно не используется.Тепло также могло изменить значение. Пайка может изменить значение на 2 или 3%, а работа при температурах до 70 ° C может изменить значение на 15% и более.
• Высокотемпературный коэффициент: Углеродные композитные резисторы также обладают очень низкой температурной стабильностью. Ожидается, что показатели стабильности будут ниже 1000 ppm / ° C.
• Шум: Состав углерода был очень шумным из-за гранулированного состава и структуры резистивного элемента.Другие формы резисторов значительно превосходят их.

Применение резисторов из углеродного состава

Хотя в наши дни резисторы из углеродного состава не получили широкого распространения, в некоторых случаях они хорошо подходят. Они часто возникают из-за их способности поглощать высокие переходные процессы без риска повреждения других резисторов.

• Цепи защиты от перенапряжения
• Цепи ограничения тока
• Другие схемы защиты
• Органы управления сваркой
• Некоторые высокочастотные приложения, поскольку их конструкция не вводит индуктивность

Хотя конструкция резисторов из углеродного состава относительно проста и создавалась в течение многих лет, меньшее использование означает, что они являются более специализированным элементом и стоят больше, чем другие типы, хотя они все еще относительно дешевы.

Типичные технические характеристики резистора из углеродного состава

Типичные рабочие характеристики резисторов из углеродного состава приведены ниже в качестве руководства к рабочим характеристикам

.

Руководство по рабочим характеристикам резистора из углеродного состава
Параметр резистора из углеродного состава	Характеристики резистора из углеродного состава
Типовой допуск	± 5%, ± 10%, ± 20%
Диапазон значений	1 Ом — ~ 10 МОм
Срок службы (изменение в% за 1000 ч)	+4
Макс.шум (мкВ / В)	6
Температурный коэффициент (ppm / ° C)	> ± 1000
Коэффициент напряжения (% / В)	0.05
Макс.температура резистора (° C)	120

Другие электронные компоненты:
Резисторы Конденсаторы Индукторы Кристаллы кварца Диоды Транзистор Фототранзистор Полевой транзистор Типы памяти Тиристор Разъемы Разъемы RF Клапаны / трубки Аккумуляторы Переключатели Реле
Вернуться в меню «Компоненты».. .

Вольт-амперная характеристика угольного резистора

В = ИК

Квантовая и ядерная | Электричество и магнетизм

Вольт-амперная характеристика угольного резистора

Практическая деятельность для 14-16

Класс практический

Пример поведения простого компонента, дающий студентам возможность построить схему, собрать данные и выполнить некоторый анализ.

Аппаратура и материалы

• Источник питания, от 0 до 12 В, постоянный ток
• Углеродный пленочный резистор — например, около 100 Ом, 1 Вт
• Выводы, 4 мм
• Мультиметры, 2 или 1 амперметр и 1 вольтметр подходящих диапазонов
• Реостат, например 200 Ом, 2 Вт

Здоровье и безопасность и технические примечания

Прочтите наше стандартное руководство по охране труда

Некоторые компоненты могут сильно нагреться и обжечь пальцы.

Процедура

1. Настройте схему, как показано ниже.
2. Используйте переменный источник питания и переменный резистор, чтобы изменять разность потенциалов на резисторе от 1,0 В до 4,0 В с интервалом 0,5 В. Запишите пары значений разности потенциалов и тока в таблицу (см. Ниже).
3. Вы можете записать результаты для токов в противоположном направлении, поменяв местами соединения на резисторе.

Анализ: Постройте график зависимости тока / A (ось y) от разности потенциалов / V (ось x). Не забудьте включить показания для «отрицательного» напряжения.

Сопротивление резистора равно отношению разности потенциалов к току.

Используйте график, чтобы вычислить сопротивление резистора при различных токах.

Опишите, как сопротивление изменяется в зависимости от тока. Одинаково ли сопротивление резистора для тока в обоих направлениях?

Проводимость резистора при определенной разности потенциалов = ток / разность потенциалов.

Используйте график, чтобы вычислить проводимость резистора при различных разностях потенциалов.

Учебные заметки

• Цель этого эксперимента — развить уверенность в настройке простых схем и проведении тщательных измерений. Если вы решите, что все студенты должны попробовать все эксперименты из этой коллекции, возможно, будет разумным начать с этой очень простой. Анализ прост, но студентам может потребоваться напоминание о необходимости преобразовать мА в A, где это необходимо.График должен быть прямой линией, проходящей через начало координат. Многие студенты поймут, что, если градиент линии постоянный и если он проходит через начало координат, все значения V / I будут одинаковыми. Однако такие идеи вызывают большую путаницу! См. Пункт 2 ниже.
• Часто утверждают, что сопротивление компонента — это градиент графика V против I . Только для омических проводников (как в этом эксперименте) это верно. Сопротивление — это отношение В / , поэтому, как правило, лучше всего поощрять учащихся использовать отношения В / в определенных точках.
• В этом случае более высокая разность потенциалов поднимает больше электронов в зону проводимости, поэтому использование термина проводимость, вероятно, будет полезным.
• Использование потенциального делителя, как показано ниже, позволит учащимся получить полный диапазон показаний.

Расширение How Science Works: Этот эксперимент дает прекрасную возможность сосредоточиться на диапазоне и количестве результатов, а также на их анализе. Обычно это дает точный набор.Реостат позволяет студентам выбирать свой собственный диапазон результатов. Вы можете посоветовать им сначала снять максимальные и минимальные показания с помощью оборудования, а затем выбрать свой диапазон и обосновать его.

Если они сами не думают об этом, предложите учащимся снимать пары значений тока и напряжения, когда они увеличивают напряжение от 0 В до максимума. Затем они повторяют эти показания, уменьшая напряжение с максимального до 0 В. Это может помочь им определить, остается ли сопротивление резистора постоянным при нагревании.(Выключение оборудования сразу после снятия показаний и охлаждение резистора обеспечивает альтернативу этой процедуре, но значительно увеличивает время, необходимое для эксперимента. Также можно поместить угольный резистор в стакан с водой для поддержания температуры резистор при постоянной температуре.) Студенты также могут изменить направление тока и повторить другие процедуры.

Вы можете использовать тот факт, что резисторы продаются с заданным допуском (и, следовательно, с вариациями в стоимости), как основу для обсуждения того, что на самом деле означает «истинное» значение в этом случае.Сравните рассчитанные значения сопротивления с заявленным производителем значением или диапазоном значений. Студентов также можно побудить определить источники и характер ошибок и неопределенностей в экспериментальном методе.

Этот эксперимент проводится организацией AS / A2 Advancing Physics. Он был переписан для этого веб-сайта Лоуренсом Херклотсом из школы короля Эдуарда VI, Саутгемптон.

Этот эксперимент был проверен на безопасность в январе 2007 г.

ресурсов

Загрузите лист поддержки / рабочий лист учащегося для этого практического занятия.

Строительство, работа и применение

Основным типом резистора является резистор из углеродного состава, поскольку он был разработан в начале 1960-х годов. Эти резисторы были созданы с помощью резисторов с проволочной обмоткой, но эти типы резисторов не часто используются, потому что другие типы резисторов имеют лучшие характеристики, такие как зависимость от напряжения, допуск, напряжение и т. Д.В начале 20 века эти резисторы выпускались с неизолированными корпусами, два выводных провода которых были покрыты и припаяны в области концов стержней резистивных элементов. Это история резистора из углеродного состава.

Что такое резистор из углеродного состава?

Определение: Резистор из углеродного состава также известен как углеродный композит, иначе углеродный композит. Это старый тип резистора, но он используется в качестве основного резистора во многих ламповых или вентильных устройствах, таких как радиоприемники, телевизоры, электронные устройства и т. Д.Функция резистора из углеродного состава заключается в том, что это один из видов фиксированного резистора, используемый для ограничения или уменьшения потока тока на определенную ступень.

Резистор из углеродного состава

По сравнению с существующими резисторами характеристики резисторов из углеродного состава являются низкими, дорогими и менее стабильными. Теплота пайки этого резистора может необратимо изменить значение сопротивления внутренней влажности. Эти резисторы не содержат жестких допусков, присущих какой-либо металлической пленке, иначе углеродным.Схема резистора из углеродного состава показана ниже.

Сопротивление этого резистора в основном зависит от трех основных факторов, таких как количество включенного углерода, длина сплошного цилиндрического стержня и площадь поперечного сечения цилиндрических стержней.

Конструкция резистора из углеродного состава

CCR (резисторы из углеродного состава) включает резистивный элемент с выводами из встроенного провода, в противном случае — металлические торцевые заглушки, к которым подключаются выводные провода. Корпус этого резистора может быть покрыт краской или пластиковыми материалами для их защиты.Подводящие провода были покрыты вокруг концов стержня резистивного элемента и припаяны. Цветовая кодировка этого резистора может быть сделана на основе краски, а резистивный элемент разработан из смеси углеродного порошка и изоляционного материала, такого как керамика.

Конструкция резистора из углеродного состава

Сопротивление этого резистора можно определить через соотношение материала, заполненного углеродом. Когда концентрация углерода высока, он считается хорошим проводником и приводит к меньшему сопротивлению.Значение этих резисторов изменится, если на них будет воздействовать высокое напряжение. Кроме того, внутренняя влажность должна подвергаться воздействию влажной среды в течение некоторого времени, потому что тепло пайки резистора может вызвать необратимое преобразование в пределах значения сопротивления.

Эти резисторы все еще доступны, но довольно дороги. Номиналы этих резисторов варьируются от 1 Ом до 22 МОм. В большинстве случаев эти резисторы не используются из-за их высокой стоимости, а используются в системах управления сваркой и в источниках питания.

Шум

Резистор из углеродного состава генерирует два типа шума, например шум Джонсона / тепловой и токовый

Шум Джонсона

Этот вид шума также называется тепловым шумом. Этот шум может создаваться носителями заряда из-за теплового перемешивания.

Текущий шум

Этот шум в основном возникает, когда ток протекает через внутренние преобразования внутри резистора.

Технические характеристики

Типичные характеристики резистора из углеродного состава включают следующее.Ниже перечислены различные параметры этого резистора и их характеристики.

• Наличие допуска ± 5%, ± 10%, ± 20%
• Диапазон значений сопротивления от 1 Ом до 10 МОм
• Ресурс нагрузки +4 (изменение% за 1000 ч)
• Максимальный шум 6 мкВ / В
• Температурный коэффициент> ± 1000 ppm / ° C
• Коэффициент напряжения 0,05% / В
• Максимальная температура резистора 120 ° C

Почему используется углерод?

Резисторы из углеродного состава изготавливаются из различных материалов, причем углеродный материал используется в течение последних многих лет.Одна из основных причин заключается в том, что резисторы, изготовленные из углерода, считаются чрезвычайно стойкими и не выходят из строя часто. Эти типы резисторов также чрезвычайно эффективны на ступенях с высокой энергией.

Углеродные резисторы доступны в двух типах: углеродные резисторы и углеродные пленки. В их состав входят как глиняная добавка, так и графит (твердый углерод), повышающие долговечность. В настоящее время они используются очень реже из-за их дороговизны и меньшей надежности в условиях высокой влажности.

Углеродные пленочные резисторы стали очень популярными и использовались в потребительских устройствах за последние много лет. Они разработаны со слоем углеродной пленки на изоляционном материале, таком как керамика. По сравнению с углеродным составом, углеродные пленочные резисторы используются в нескольких приложениях, за исключением высоковольтных приложений, таких как источники питания. Эти резисторы менее дорогие по сравнению с резисторами с углеродным составом.

Цветовое кодирование

Цветовая кодировка угольных резисторов может быть рассчитана с использованием двух методов, таких как общее цветовое кодирование и точное цветовое кодирование.

Код цвета

Общий тип

В соответствии с общей цветовой кодировкой углеродного резистора, резистор доступен с 4 цветными полосами с допуском ± 5%. При этом две основные цветные полосы на резисторе обозначают числовую часть значения сопротивления, а третья полоса называется множителем. Четвертая полоса используется для допуска.

Например, в резисторе с четырехцветной полосой первый цвет красный (2), второй цвет — желтый (4), третий цвет — оранжевый (103), а четвертая полоса — золото (допуск = ± 5%). ).Итак, окончательное значение цветового кода этого резистора составляет 24 x 103 ± 5%

.

Прецизионный тип

При точном цветовом кодировании резистора, резистор доступен с 5 цветными полосами, которые определяют значение цветового кода резистора. Основное различие между общим типом и типом точности заключается в том, что три основных цветных полосы на резисторе определяют числовое значение, четвертая цветная полоса определяет множитель и, наконец, последняя цветовая полоса определяет допуск. Такое цветовое кодирование используется, когда допуск ниже ± 2%

Например, в резисторе пятицветной полосы первый цвет на резисторе зеленый (5), второй цвет синий (6), третий цвет красный (2), четвертый цвет коричневый (множитель = 101), а окончательный цвет — серебро (допуск = ± 10%).Таким образом, окончательное значение цветового кода этого резистора составляет 562 X 101 ± 10%

.

Преимущества

Преимущества углеродной композиции resisto r заключаются в следующем.

• Может выдерживать импульсы высокой энергии.
• Стоимость меньше
• Доступны в маленьком размере

Недостатки

К недостаткам резистора из углеродного состава можно отнести следующее.

• Плохая стабильность резистора из углеродного состава
• Издает сильный шум
• Точность меньше
• Поглощает воду, что может привести к увеличению / уменьшению сопротивления.
• Эти резисторы не идеальны для современных высокочувствительных электронных устройств.
• Они не работают в течение длительного времени во влажной, влажной среде и при высоких температурах.
• Они очень чувствительны к перепадам температуры.
• Мощность рассеивания мала.

Применение резистора из углеродного состава

Применение резистора из углеродного состава включает следующее.

• Используется в высокочастотных приложениях
• Используется для ограничения тока в цепях
• Цепи управления сваркой и защиты от перенапряжения
• Используется для защиты цепей
• Используется в источниках постоянного тока с высоким напряжением
• Также используется в таких устройствах, как рентгеновские лучи, лазер, радар и сварочная техника.