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文檔簡介
第1章電阻器電阻器是利用一些材料對電流有阻礙作用的特性所制成的,它是一種最基本、最常用的電子元件。電阻器在電路里的用途很多,大致可以歸納為降低電壓、分配電壓、限制電流和向各種元器件提供必要的工作條件(電壓或電流)等。電阻器包括固定電阻器、電位器(可變電阻器)和敏感電阻器等。為了表述方便,通常將電阻器簡稱為“電阻”。了解電阻器的種類;熟悉固定電阻器的符號、功能、性能指標(biāo),了解其命名方法和檢測方法;熟悉電位器的原理、主要參數(shù),了解電位器的種類和檢測方法;了解敏感電阻器的種類及其相應(yīng)的應(yīng)用場合。能力目標(biāo):1.1固定電阻器凡阻值固定不能調(diào)節(jié)的電阻器都稱為固定電阻器。固定電阻器是電子器件制作中使用最多的元件。固定電阻器一經(jīng)制成,其阻值便固定不變。1.1.1固定電阻器的外形與符號固定電阻器的外形和電路符號如圖1-1-1所示。在電路中,大部分電阻器的功率很小,除個別額定功率要求較高的電阻器以外,一般電路圖中不標(biāo)注電阻器的額定功率。電阻器的單位有Ω、kΩ、MΩ、GΩ、TΩ等,它們的關(guān)系如下:1TΩ=1000GΩ;1GΩ=1000MΩ;1MΩ=1000kΩ;1kΩ=1000Ω。1.1固定電阻器1.1.2電阻器的功能1.限流作用電阻器在電路中限制電流的通過,電阻值越大電流越小。(1)在圖1-1-2所示的發(fā)光二極管電路中,R為“限流電阻”。由歐姆定律I=U/R可知,當(dāng)電壓一定時,流過電阻器的電流與其電阻成反比。由于限流電阻R的存在,發(fā)光二極管VD中的電流被限制在10mA,保證了VD正常工作。1.1固定電阻器1.1固定電阻器(2)調(diào)整晶體管的工作點是電阻器用于限流的一個例子。如圖1-1-3所示為晶體管放大電路,晶體管集電極電流IC(工作點)由其基極電流IB決定。改變晶體管基極電阻RB的阻值,即可改變IB,也就是改變了IC,即改變了晶體管的工作點。1.1固定電阻器
2.降壓作用電流通過電阻器時必然會產(chǎn)生電壓降,電阻值越大電壓降越大。(1)在圖1-1-4所示的繼電器電路中,R為“降壓電阻”。電壓降U的大小與電阻值R和電流I的乘積成正比,即U=IR。利用電阻器R的降壓作用,可以使較高的電源電壓適應(yīng)元器件對工作電壓的要求。例如,圖1-1-4所示的電路中,繼電器的工作電壓為6V,工作電流為60mA,而電源電壓為12V,必須串聯(lián)一個100Ω的降壓電阻R后,方可正常工作。1.1固定電阻器1.1固定電阻器
(2)放大器的“負(fù)載電阻”也是利用電阻器降壓作用的例子。在圖1-1-5所示的晶體管放大電路中,集電極電阻RC即負(fù)載電阻。輸入信號uI使晶體管集電極電流iC相應(yīng)變化,由于RC的降壓作用,從VT集電極即可得到放大后的輸出電壓uO(與uI反向)。1.1固定電阻器
3.分壓作用基于電阻的降壓作用,電阻器還可以用做“分壓器”。(1)如圖1-1-6所示,電阻器R1和R2構(gòu)成一個分壓器。由于兩個電阻串聯(lián),通過這兩個電阻的電流相等,而電阻上的壓降U=IR,因而R1上壓降為13U,R2上壓降為23U,實現(xiàn)了分壓(負(fù)載電阻的阻值必須遠(yuǎn)大于R1、R2),分壓比為R1/R2。1.1固定電阻器1.1固定電阻器(2)“RC濾波網(wǎng)絡(luò)”是一種特殊的分壓器。在圖1-1-7所示的整流濾波電路中,R與C2可理解為分壓器,輸出電壓UO取自C2上的壓降,若外接直流電源,C2的容抗無限大,而若外接交流電源,C2的容抗遠(yuǎn)小于R,因此C2上直流壓降很大而交流壓降很小,達(dá)到了濾波的目的。1.1固定電阻器1.1固定電阻器1.1.3電阻器的性能指標(biāo)1.標(biāo)稱阻值雖然電阻器是由廠家生產(chǎn)出來的,但廠家也不能隨意生產(chǎn)任何阻值的電阻器。為了生產(chǎn)、選購和使用的方便,國家規(guī)定了電阻器阻值的系列標(biāo)稱阻值,該標(biāo)稱阻值分為E-24、E-12和E-6三個系列。電阻器的標(biāo)稱阻值系列見表1-1。1.1固定電阻器1.1固定電阻器國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,生產(chǎn)某系列的電阻器,其標(biāo)稱阻值應(yīng)等于該系列中標(biāo)稱阻值的10n(n為正整數(shù))倍。例如,E-24系列的偏差等級為Ⅰ,允許偏差范圍為±5%,若要生產(chǎn)E-24系列的電阻器,廠家可以生產(chǎn)標(biāo)稱阻值為1.3Ω、13Ω、130Ω、1.3kΩ、13kΩ、130kΩ、1.3MΩ……的電阻器,而不能生產(chǎn)標(biāo)稱阻值是1.4Ω、14Ω、140Ω……的電阻器。1.1固定電阻器2.允許誤差允許誤差是指電阻器的標(biāo)稱阻值與實際阻值之差。在電阻器的生產(chǎn)過程中,由于技術(shù)原因,實際阻值與標(biāo)稱阻值之間難免存在偏差,因而規(guī)定了一個允許誤差參數(shù),也稱為“精度”。電阻器的允許誤差=電阻器的實際阻值-電阻器標(biāo)稱阻值電阻器的標(biāo)稱阻值×100%常用電阻器的允許誤差分別為±5%、±10%、±20%,對應(yīng)的精度等級分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級,如表1-2所示。1.1固定電阻器1.1固定電阻器3.額定功率額定功率是指在一定的條件下元件長期使用允許承受的最大功率。電阻器的額定功率越大,允許流過的電流越大。電阻器的額定功率也要按國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行標(biāo)注,其標(biāo)稱系列有0.125W、0.25W、0.5W、1W、2W、5W和10W等。小電流電路一般采用額定功率為0.125~0.5W的電阻器,而大電流電路中常采用額定功率1W以上的電阻器。電阻器額定功率的識別方法如下。1.1固定電阻器(1)對于標(biāo)注了額定功率的電阻器,可根據(jù)標(biāo)注值來識別功率的大小。圖1-1-8中的電阻器標(biāo)注的額定功率值為10W,阻值為330Ω,允許誤差為±5%。(2)對于沒有標(biāo)注額定功率的電阻器,可根據(jù)長度和直徑來判別其額定功率的大小。長度和直徑值越大,額定功率越大,如圖119中的一大一小兩個色環(huán)電阻器,大電阻的功率更大。碳膜、金屬膜電阻器的長度、直徑與額定功率的對應(yīng)關(guān)系可參見表1-3。例如,一個長度為8mm、直徑為2.6mm的金屬膜電阻器,其功率為0.25W。1.1固定電阻器1.1固定電阻器1.1固定電阻器(3)在電路圖中,為了表示電阻器額定功率的大小,一般會在電阻器符號上標(biāo)注一些標(biāo)志。電路圖中電阻器的額定功率標(biāo)志如圖1-1-10所示,1W以下用線條表示,1W以上直接用數(shù)字表示功率的大?。ㄅf標(biāo)準(zhǔn)用羅馬數(shù)字表示)。1.1固定電阻器1.1固定電阻器1.1.4電阻器的識別方法電阻器的主要參數(shù)可以標(biāo)注在電阻上以供識別,常用固定電阻器的標(biāo)定方法主要有以下三種。1.直標(biāo)法直標(biāo)法是指用文字符號(數(shù)字和字母)在電阻器上直接標(biāo)注出標(biāo)稱阻值和偏差的方法。直標(biāo)法的阻值單位有歐姆(Ω)、千歐(kΩ)和兆歐(MΩ)。(1)偏差表示方法直標(biāo)法表示偏差一般采用兩種方式:一是用羅馬數(shù)字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別表示偏差為±5%、±10%、±20%,如果不標(biāo)注偏差,則偏差為±20%;二是用字母來表示,字母與阻值偏差對照見表1-4,如J、K分別表示偏差為±5%、±10%。1.1固定電阻器1.1固定電阻器(2)直標(biāo)法常見的表示形式直標(biāo)法表示形式一:用“數(shù)值+單位+偏差”表示。1.1固定電阻器圖中四個電阻的偏差表示形式不同,但都表示阻值為12kΩ,偏差為±10%。直標(biāo)法表示形式二:用單位代表小數(shù)點表示1.1固定電阻器圖中電阻器上的1k2表示1.2kΩ,3M3表示3.3MΩ,3R3(或3Ω3)表示3.3Ω,R33(或Ω33)表示0.33Ω。直標(biāo)法表示形式三:用“數(shù)值+單位”表示1.1固定電阻器這種表示形式?jīng)]有標(biāo)出偏差,表示偏差為20%,上圖中的電阻器的阻值都為12kΩ,偏差為20%。直標(biāo)法表示形式四:用數(shù)字直接表示一般1kΩ以下的電阻值采用這種形式,12表示12Ω,120表示120Ω。1.1固定電阻器2.色環(huán)法色環(huán)法是指在電阻器上標(biāo)注不同顏色的圓環(huán)來表示標(biāo)稱阻值和偏差的方法。圖1-1-15中的兩組電阻器就采用了色環(huán)法來標(biāo)注阻值和偏差,其中一組電阻器上有四條色環(huán),稱為“四環(huán)電阻器”;另一組電阻器上有五條色環(huán),稱為“五環(huán)電阻器”,五環(huán)電阻器的阻值精度比四環(huán)電阻器高。1.1固定電阻器1.1固定電阻器(1)色環(huán)含義要正確識讀色環(huán)電阻器的標(biāo)稱阻值和偏差,必須先了解各種色環(huán)代表的意義。以四環(huán)電阻器為例,四環(huán)電阻器各色環(huán)顏色代表的意義及數(shù)值見表1-5。1.1固定電阻器1.1固定電阻器(2)四環(huán)電阻器的識讀1.1固定電阻器四環(huán)電阻器的識讀過程如下:第一步,判別色環(huán)的排列順序。四環(huán)電阻器的第四條色環(huán)為偏差環(huán),一般為金色或銀色,因此如果靠近電阻器一個引腳的色環(huán)顏色為金色或銀色,該色環(huán)必為第四環(huán),從該環(huán)向另一引腳方向排列的三條色環(huán)順序依次為三、二、一。對于色環(huán)標(biāo)注標(biāo)準(zhǔn)的電阻器,一般第四環(huán)和第三環(huán)間隔較遠(yuǎn)。第二步,識讀色環(huán)。按照第一環(huán)和第二環(huán)為有效數(shù)環(huán),第三環(huán)為倍乘數(shù)環(huán),再對照表1-1-5各色環(huán)代表的數(shù)字即可識讀出色環(huán)電阻器的標(biāo)稱阻值和偏差。1.1固定電阻器1.1.5電阻器的型號命名國產(chǎn)電阻器的型號由以下四部分組成(不適合敏感電阻器的命名):第一部分用字母表示電阻器的主稱,R表示電阻器,RP表示電位器。第二部分用字母表示電阻體的材料。T代表碳膜,H代表合成碳膜,S代表有機(jī)實心,N代表無機(jī)實心,J代表金屬膜,Y代表氧化膜,C代表沉積膜,I代表玻璃釉膜,X代表線繞。1.1固定電阻器第三部分用數(shù)字或字母表示電阻器的類型。1代表普通,2代表普通,3代表超高頻,4代表高阻,5代表高溫,7代表精密,8代表高壓,9代表特殊,G代表高功率,T代表可調(diào)。第四部分用數(shù)字表示序號。用不同序號來區(qū)分同類產(chǎn)品中的不同參數(shù),如電阻器的外形尺寸和性能指標(biāo)等。電阻器的型號命名方法見表1-6和表1-7。1.1固定電阻器1.1固定電阻器1.1固定電阻器電阻器型號命名實例:RJ-75表示精密金屬膜電阻器RT-10表示普通碳膜電阻器R—電阻器(第一部分)R—電阻器(第一部分)J—金屬膜(第二部分)T—碳膜(第二部分)7—精密(第三部分)1—普通型(第三部分)5—序號(第四部分)0—序號(第四部分)1.1固定電阻器1.1固定電阻器1.1.6電阻器的種類電阻器的種類很多,根據(jù)構(gòu)成形式的不同通??煞譃樘假|(zhì)電阻器、薄膜電阻器、線繞電阻器和敏感電阻器四大類,每大類中又可分為幾小類。1.碳質(zhì)電阻器構(gòu)成:用碳質(zhì)顆粒等導(dǎo)電物質(zhì)、填料和黏合劑混合制成一個實體的電阻器。小類:無機(jī)合成實心碳質(zhì)電阻器和有機(jī)合成實心碳質(zhì)電阻器兩種。特點:碳質(zhì)電阻器價格低廉,但其阻值誤差、噪聲電壓都大,穩(wěn)定性差,目前較少采用。1.1固定電阻器2.薄膜電阻器構(gòu)成:用蒸發(fā)的方法將具有一定電阻率的材料蒸鍍于絕緣材料的表面制成。小類:碳膜電阻器、金屬膜電阻器、金屬氧化膜電阻器、合成碳膜電阻器、化學(xué)沉積膜電阻器、玻璃釉膜電阻器和金屬氮化膜電阻器。特點:碳膜電阻器成本低、性能穩(wěn)定、阻值范圍寬、溫度系數(shù)和電壓系數(shù)低,但承受功率較小,這種電阻器是目前應(yīng)用最廣泛的電阻器。金屬膜電阻器比碳膜電阻器的精度高,穩(wěn)定性好,噪聲小,溫度系數(shù)小,在儀器儀表及通信設(shè)備中大量采用。1.1固定電阻器金屬氧化膜電阻器高溫下穩(wěn)定,耐熱沖擊,過載能力強(qiáng),耐潮濕,但阻值范圍比較小。合成碳膜電阻器價格低、阻值范圍寬,但噪聲大、精度低、頻率特性較差,一般用來制作高壓、高阻的小型電阻器,主要用在要求不高的電路中。玻璃釉膜電阻器耐潮濕、高溫,噪聲小,溫度系數(shù)小,主要應(yīng)用于厚膜電路。1.1固定電阻器3.線繞電阻器構(gòu)成:用高阻合金線繞在絕緣骨架上制成,外面涂有耐熱的釉絕緣層或絕緣漆。小類:通用線繞電阻器、精密線繞電阻器、大功率線繞電阻器和高頻線繞電阻器。特點:繞線電阻具有較低的溫度系數(shù),阻值精度高,穩(wěn)定性好,耐熱耐腐蝕,主要作為精密大功率電阻使用,缺點是高頻性能差,時間常數(shù)大。1.1固定電阻器4.敏感電阻器構(gòu)成:由具有相關(guān)特性的材料制成。小類:壓敏電阻器、熱敏電阻器、光敏電阻器、力敏電阻器、氣敏電阻器、濕敏電阻器和磁敏電阻器。特點:熱敏電阻器的阻值隨溫度變化而變化;光敏電阻器的阻值隨光線強(qiáng)度變化而變化;濕敏電阻器的阻值隨濕度變化而變化;壓敏電阻器的當(dāng)電壓增大到一定值時,阻值由大變??;氣敏電阻器的當(dāng)接觸某氣體時阻值會發(fā)生變化;力敏電阻器的阻值隨承受的壓力變化而變化;磁敏電阻器的阻值隨磁場強(qiáng)弱變化而變化。1.1固定電阻器1.1.7電阻器的檢測固定電阻器的常見故障有開路、短路和變值。檢測固定電阻器的阻值使用萬用表的電阻擋。1.用指針式萬用表檢測在檢測時,先識讀出電阻器上的標(biāo)稱阻值,然后選用合適的擋位并進(jìn)行歐姆校零,再進(jìn)行測量,測量時為了減小測量誤差,應(yīng)盡量讓萬用表指針指在歐姆刻度線的中央,若表針在刻度線上過于偏左或偏右,應(yīng)切換更大或更小的擋位重新測量。1.1固定電阻器下面以測量一只標(biāo)稱阻值為2kΩ的色環(huán)電阻器為例來說明指針式電阻器的檢測方法,如圖1-1-17所示,其詳細(xì)檢測過程如下:第一步,將萬用表的電阻擋開關(guān)撥至×100Ω倍乘率。第二步,將紅、黑表筆短路,觀察表針是否指在“Ω”刻度線的“0”刻度處;若未指在該處,應(yīng)調(diào)節(jié)“歐姆校零”旋鈕使表針準(zhǔn)確指在“0”刻度處。第三步,將紅、黑表筆分別接電阻器的兩個引腳,再觀察表針指在“Ω”刻度線的位置,圖中表針指向刻度“20”,那么被測電阻器的阻值為20×100=2kΩ。1.1固定電阻器1.1固定電阻器2.用數(shù)字式萬用表檢測用數(shù)字式萬用表測量電阻器的阻值前不用校零,將擋位轉(zhuǎn)換開關(guān)旋轉(zhuǎn)到適當(dāng)倍乘率的電阻擋,打開電源開關(guān)即可測量。選擇量程時,盡量使顯示屏顯示較多的有效數(shù)字,一般測量200Ω以下電阻器可選“200Ω”,測量200~1999Ω電阻器可選“2kΩ”,測量2~19.99kΩ電阻器可選“20kΩ”,測量20~199.9kΩ電阻器可選“200kΩ”,測量200~1999kΩ電阻器可選“2MΩ”,測量2~19.99MΩ電阻器可選“20MΩ”,200MΩ以上的電阻器因已超出最高量程而無法測量(以DT890B數(shù)字萬用表為例)。1.1固定電阻器選擇擋位開關(guān)后,用兩表筆(不分正、負(fù))分別接被測電阻器的兩端,LCD顯示屏即顯示出被測電阻器R的阻值,如圖1-1-18所示。若顯示“000”,表示短路;僅最高位顯示“1”,表示斷路;若顯示值與電阻器上標(biāo)示值相差很大,則說明該電阻器已損壞。1.1固定電阻器電位器是調(diào)節(jié)分壓比、改變電位的元件,是一種最常用的可調(diào)電子元件。電位器是從“可變電阻器”派生出來的,它由一個電阻體和一個轉(zhuǎn)動或滑動系統(tǒng)組成,其動臂的接觸刷在電阻體上滑動,即可連續(xù)改變動臂與兩端間的阻值。常見電位器的實物外形及電路符號如圖1-2-1所示。1.2電位器1.2電位器1.2.1電位器的結(jié)構(gòu)與原理電位器的種類很多,但基本的結(jié)構(gòu)和原理是相同的。如圖1-2-2所示,電位器有A、C、B三個引出極,在A、B之間連接著一段電阻體,該電阻體的阻值用RAB表示,RAB對于一個電位器是固定不變的,為電位器的標(biāo)稱阻值。C極連接一個導(dǎo)體滑動片,該導(dǎo)體滑動片與電阻體接觸,A極與C極之間電阻體的阻值用RAC表示,B極與C極之間電阻體的阻值用RBC表示,則有RAC+RBC=RAB。當(dāng)轉(zhuǎn)軸逆時針旋轉(zhuǎn)時,滑動片向B極滑動,RBC減小,RAC增大;當(dāng)轉(zhuǎn)軸順時針旋轉(zhuǎn)時,滑動片向A極滑動,RBC增大,RAC減小;當(dāng)滑動片移到A極時,RAC=0,而RBC=RAB。1.2電位器1.2電位器1.2.2電位器的種類電位器的種類很多,通??煞譃槠胀娢黄鳌⑽⒄{(diào)電位器、帶開關(guān)電位器和多聯(lián)電位器等。1.普通電位器普通電位器一般是指帶有調(diào)節(jié)手柄的電位器,常見的有旋轉(zhuǎn)式電位器和直滑式電位器,如圖1-2-3所示。2.微調(diào)電位器微調(diào)電位器又稱“微調(diào)電阻器”,通常是指沒有調(diào)節(jié)手柄的電位器,并且不經(jīng)常調(diào)節(jié)。如圖1-2-4所示。1.2電位器1.2電位器3.帶開關(guān)電位器帶開關(guān)電位器是一種將開關(guān)和電位器接合在一起的電位器。帶開關(guān)電位器的實物外形與圖形符號如圖1-2-5所示,帶開關(guān)電位器的圖形符號中的虛線表示電位器和開關(guān)同軸調(diào)節(jié)。1.2電位器1.2電位器從實物外形圖可以看出,帶開關(guān)電位器將開關(guān)和電位器連為一體,共同受轉(zhuǎn)軸控制。當(dāng)轉(zhuǎn)軸順時針旋到一定位置時,轉(zhuǎn)軸凸起部分頂起開關(guān),E、F間就處于斷開狀態(tài);當(dāng)轉(zhuǎn)軸逆時針旋轉(zhuǎn)時,開關(guān)依靠彈力閉合,繼續(xù)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸時,就開始調(diào)節(jié)A、C和B、C間的電阻。4.多聯(lián)電位器多聯(lián)電位器是將多個電位器接合在一起同時調(diào)節(jié)的電位器。常見的多聯(lián)電位器實物外形如圖1-2-6(a)所示,從左至右依次是雙聯(lián)電位器、三聯(lián)電位器和四聯(lián)電位器,圖1-2-6(b)為雙聯(lián)電位器的圖形符號。1.2電位器1.2電位器1.2.3電位器的主要參數(shù)電位器的主要參數(shù)有標(biāo)稱阻值、額定功率和阻值變化特性。1.標(biāo)稱阻值標(biāo)稱阻值是指電位器上標(biāo)注的阻值,該值就是電位器兩個固定端之間的阻值。標(biāo)稱阻值通常用數(shù)字直接標(biāo)示在電位器殼體上,如圖1-2-7所示。與固定電阻器一樣,電位器也有標(biāo)稱阻值系列,電位器采用E-12和E-6系列。電位器有線繞和非線繞兩種類型,對于線繞電位器,允許誤差有±1%、±2%、±5%和±10%;對于非線繞電位器,允許誤差有±5%、±10%和±20%。1.2電位器1.2電位器2.額定功率額定功率是指在一定的條件下電位器長期使用時允許承受的最大功率。電位器的額定功率越大,允許流過的電流也越大。電位器的額定功率也要按國家標(biāo)稱系列進(jìn)行標(biāo)注,并且對非線繞和線繞電位器的標(biāo)注有所不同。非線繞電位器的標(biāo)稱系列有0.025、0.05、0.1、0.25、1、2、3、5、10、20和30W等,線繞電位器的標(biāo)稱系列有0.25、0.5、1、1.6、2、3、5、10、16、25、40、63和100W等。從標(biāo)稱系列可以看出,線繞電位器的額定功率可以做得更大。1.2電位器3.阻值變化特性阻值變化特性是指電位器的阻值與轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度(或觸點滑動長度)的關(guān)系。根據(jù)阻值變化特性的不同,電位器可分為直線式(X)、指數(shù)式(Z)和對數(shù)式(D)3種。3種電位器轉(zhuǎn)角與阻值的變化規(guī)律如圖1-2-8所示。直線式電位器的阻值與旋轉(zhuǎn)角度成直線關(guān)系,轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)軸時,電位器的阻值會勻速變化,即電位器的阻值變化與旋轉(zhuǎn)角度的大小成正比關(guān)系。直線式電位器電阻體上的導(dǎo)電物質(zhì)分布均勻,所以具有這種特性。1.2電位器1.2電位器指數(shù)式電位器的阻值與旋轉(zhuǎn)角度成指數(shù)關(guān)系,在剛開始轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)軸時,阻值變化很慢,隨著轉(zhuǎn)動角度的增大,阻值變化很大。指數(shù)式電位器的這種性質(zhì)是因為電阻體上的導(dǎo)電物質(zhì)分布不均勻造成的。指數(shù)式電位器通常用在音量調(diào)節(jié)電路中。對數(shù)式電位器的阻值與旋轉(zhuǎn)角度成對數(shù)關(guān)系,在剛開始轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)軸時,阻值變化很快,隨著轉(zhuǎn)動角度的增大,阻值變化變慢。對數(shù)式電位器與指數(shù)式電位器的性質(zhì)正好相反,因此常用在與指數(shù)式電位器要求相反的電路中,如電視機(jī)的音調(diào)控制電路和對比度控制電路。1.2電位器1.2.4電位器的作用電位器的主要作用是可變分壓,“分壓比”隨電位器動臂轉(zhuǎn)角的增大而增大,如圖1-2-9所示。在圖1-2-10所示的收音機(jī)電路中,音量調(diào)節(jié)電位器RP就是可變分壓的一個例子。前級信號全部加在電位器RP的兩端,從動臂2獲得一定分壓比的信號送往功放級。轉(zhuǎn)動動臂改變分壓比,即改變了功放級的信號大小,達(dá)到音量調(diào)節(jié)的目的。由于電位器具有兩個定臂引腳,在使用中,應(yīng)根據(jù)電路需要確定接入方式。例如,在如圖1-2-10所示的收音機(jī)電路中,音量電位器的接入方式可按照以下方法判斷:如果是逆時針方向轉(zhuǎn)動電位器的旋柄將開關(guān)關(guān)掉,則動臂3引腳為接地端,定臂1引腳為信號端,如圖1-2-11所示。1.2電位器1.2電位器1.2電位器1.2.5電位器的檢測電位器的檢測使用萬用表的電阻擋。在檢測時,先測量電位器兩個固定端之間的阻值,正常測量值應(yīng)與標(biāo)稱阻值一致,再測量一個固定端與滑動端之間的阻值,同時旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸,正常測量值應(yīng)在0到標(biāo)稱阻值范圍內(nèi)變化。若是帶開關(guān)電位器,還要檢測開關(guān)是否正常。1.2電位器電位器的檢測分兩步,只有每步測量結(jié)果均正常才能說明電位器正常。電位器的檢測如圖1-2-12所示。電位器的檢測步驟如下所述。第一步,測量電位器兩個固定端之間的阻值。將萬用表撥至R×1kΩ擋(該電位器標(biāo)稱阻值為20kV),紅、黑表筆分別與電位器的兩個固定端接觸,如圖1-2-12(a)所示,然后在刻度盤上讀出阻值大小。若電位器正常,則測得的阻值應(yīng)與電位器的標(biāo)稱阻值相同或相近(在誤差允許的范圍內(nèi));若測得的阻值為∞,說明電位器兩個固定端之間開路;若測得的阻值為0,說明電位器兩個固定端之間短路;若測得的阻值大于或小于標(biāo)稱阻值,說明電位器兩個固定端之間的阻體變值。1.2電位器1.2電位器第二步,測量電位器一個固定端與滑動端之間的阻值。萬用表仍置于R×1kΩ擋,紅、黑表筆分別與電位器任意一個固定端和滑動端接觸,如圖1-2-12(b)所示,然后旋轉(zhuǎn)電位器轉(zhuǎn)軸,同時觀察刻度盤表針。若電位器正常,表針會發(fā)生擺動,指示的阻值應(yīng)在0~20kΩ范圍內(nèi)連續(xù)變化;若測得的阻值始終為∞,說明電位器的固定端與滑動端之間開路;若測得的阻值為0,說明電位器的固定端與滑動端之間短路;若測得的阻值變化不連續(xù)、有跳變,說明電位器的滑動端與阻體之間接觸不良。1.2電位器對于帶開關(guān)電位器,除了要用上面的方法檢測電位器部分是否正常外,還要檢測開關(guān)部分是否正常。帶開關(guān)電位器開關(guān)部分的檢測如圖1213所示。將萬用表置于R×1Ω擋,把電位器旋至“關(guān)”位置,紅、黑表筆分別接開關(guān)的兩個端子,正常測得的阻值應(yīng)為∞;然后把電位器旋至“開”位置,測得的阻值應(yīng)為0。若在“開”或“關(guān)”位置測得的阻值均為∞,說明開關(guān)無法閉合;若測得的阻值均為0,說明開關(guān)無法斷開。1.2電位器1.2電位器敏感電阻器是一類對電壓、溫度、濕度、光或磁場等物理量敏感的電阻元件。敏感電阻器種類很多,常見的有熱敏電阻器、光敏電阻器、壓敏電阻器、濕敏電阻器、力敏電阻器、氣敏電阻器和磁敏電阻器等。1.3.1熱敏電阻器電阻器家族中除普通電阻器和電位器外,還有些敏感電阻器。其中,利用半導(dǎo)體的阻值隨溫度變化較顯著的特點制成的一種熱敏元件稱為熱敏電阻器。它通常采用金屬氧化物材料,或特殊的陶瓷工藝制成。1.外形與圖形符號熱敏電阻器的實物外形和圖形符號如圖1-3-1所示。1.3敏感電阻器敏感電阻器是一類對電壓、溫度、濕度、光或磁場等物理量敏感的電阻元件。敏感電阻器種類很多,常見的有熱敏電阻器、光敏電阻器、壓敏電阻器、濕敏電阻器、力敏電阻器、氣敏電阻器和磁敏電阻器等。1.3.1熱敏電阻器電阻器家族中除普通電阻器和電位器外,還有些敏感電阻器。其中,利用半導(dǎo)體的阻值隨溫度變化較顯著的特點制成的一種熱敏元件稱為熱敏電阻器。它通常采用金屬氧化物材料,或特殊的陶瓷工藝制成。1.外形與圖形符號熱敏電阻器的實物外形和圖形符號如圖1-3-1所示。1.3敏感電阻器1.3敏感電阻器2.種類熱敏電阻器的種類很多,通??煞譃樨?fù)溫度系數(shù)(NTC)熱敏電阻器和正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻器兩類。(1)NTC熱敏電阻器NTC熱敏電阻器的阻值隨溫度升高而減小。它是由氧化錳、氧化鈷、氧化鎳、氧化銅和氧化鋁等金屬氧化物為主要原料制作而成的,根據(jù)使用溫度條件的不同可分為低溫(-60~300℃)、中溫(300~600℃)、高溫(>600℃)3種。NTC熱敏電阻器的溫度每升高1℃,阻值會減小1%~6%,阻值減小的程度視不同的型號而定。其廣泛應(yīng)用于溫度補(bǔ)償電路和溫度自動控制電路,如冰箱、空調(diào)、溫室等溫控系統(tǒng)就常采用NTC熱敏電阻器作為測溫元件。1.3敏感電阻器(2)PTC熱敏電阻器PTC熱敏電阻器的阻值隨溫度升高而增大。它是在鈦酸鋇(BaTiO3)中摻入適量的稀土元素制作而成的,可分為緩慢型和開關(guān)型兩類。其中,緩慢型PTC熱敏電阻器的溫度每升高1℃,其阻值會增大0.5%~8%;開關(guān)型PTC熱敏電阻器有一個轉(zhuǎn)折溫度(又稱“居里點溫度”,鈦酸鋇材料PTC熱敏電阻器的居里點溫度一般為120℃左右),當(dāng)溫度低于居里點溫度時,阻值較小且溫度變化時阻值基本不變(相當(dāng)于一個閉合的開關(guān)),一旦溫度超過居里點溫度,其阻值會急劇增大。緩慢型PTC熱敏電阻器常用在溫度補(bǔ)償電路中。開關(guān)型PTC熱敏電阻器由于具有開關(guān)性質(zhì),常用在開機(jī)瞬間接通而后又馬上斷開的電路中,如彩電的消磁電路和冰箱的壓縮機(jī)啟動電路。1.3敏感電阻器3.應(yīng)用熱敏電阻器具有阻值隨溫度變化而變化的特點,一般用在與溫度有關(guān)的電路中。熱敏電阻器的應(yīng)用如圖1-3-2所示。1.3敏感電阻器(1)NTC熱敏電阻器的應(yīng)用在圖1-3-2(a)所示的電路中,NTC型與燈泡相距很近,在開關(guān)S閉合后,流過R1的電流分為兩路,一路流過燈泡,另一路流過R2。由于開始溫度低,阻值大,經(jīng)NTC型分掉的電流小,流過燈泡的電流大而很亮,因為R2與燈泡距離近,受燈泡的烘烤而溫度上升,阻值變小,分掉的電流增大,流過燈泡的電流減小,燈泡變暗,回到正常亮度。1.3敏感電阻器(2)PTC熱敏電阻器的應(yīng)用在圖1-3-2(b)所示的電路中,當(dāng)合上開關(guān)S時,有電流流過R1(開關(guān)型PTC熱敏電阻器)和燈泡,由于開始R1溫度低,阻值?。ㄏ喈?dāng)于開關(guān)閉合),流過電流大,因而燈泡很亮;隨著電流流過R1,R1溫度升高,當(dāng)R1溫度達(dá)到居里點溫度時,R1的阻值急劇增大(相當(dāng)于開關(guān)斷開),流過的電流很小,燈泡無法被繼續(xù)點亮而熄滅,在此之后,流過的小電流維持R1為高溫高阻值,燈泡一直處于“熄滅”狀態(tài)。如果要燈泡重新亮,可先斷開S,然后等待幾分鐘,讓R1冷卻下來,再閉合S,燈泡會亮一下又熄滅。1.3敏感電阻器4.檢測熱敏電阻器的檢測(如圖1-3-3)分兩步,只有兩步測量結(jié)果均正常才能說明熱敏電阻器正常,在進(jìn)行這兩步測量時還可以判斷出電阻器的類型(NTC型或PTC型)。其檢測步驟如下所述:第一步,測量常溫下(25℃左右)的標(biāo)稱阻值。根據(jù)標(biāo)稱阻值選擇合適的電阻量程,圖中熱敏電阻器的標(biāo)稱阻值為幾歐,故選擇R×1Ω擋,將紅、黑表筆分別接觸熱敏電阻器的兩個電極,如圖1-3-3(a)所示,然后在刻度盤上查看測得的阻值。1.3敏感電阻器1.3敏感電阻器若阻值與標(biāo)稱阻值一致或接近,說明熱敏電阻器正常;若阻值為0,說明熱敏電阻器短路;若阻值為∞,說明熱敏電阻器開路;若阻值與標(biāo)稱阻值偏差過大,說明熱敏電阻器性能變差或損壞。第二步,改變溫度測量阻值。用火焰靠近熱敏電阻器(不要讓火焰接觸電阻器,以免燒壞電阻器),如圖1-3-3(b)所示,讓火焰的熱量對熱敏電阻器進(jìn)行加熱,然后將紅、黑表筆分別接觸熱敏電阻器的兩個電極,再在刻度盤上查看測得的阻值。1.3敏感電阻器若阻值與標(biāo)稱阻值比較有變化,說明熱敏電阻器正常;若阻值向大于標(biāo)稱阻值的方向變化,說明熱敏電阻器為PTC型;若阻值向小于標(biāo)稱阻值的方向變化,說明熱敏電阻器為NTC型;若阻值不變化,說明熱敏電阻器損壞。1.3.2光敏電阻器光敏電阻器是一種對光線敏感的電阻器。當(dāng)照射的光線發(fā)生強(qiáng)弱變化時,阻值也會隨之變化,通常光線越強(qiáng)阻值越小。根據(jù)對光的敏感性不同,光敏電阻器可分為可見光光敏電阻器(硫化鎘材料)、紅外光光敏電阻器(砷化鎵材料)和紫外光光敏電阻器(硫化鋅材料)3類。其中硫化鎘材料制成的可見光光敏電阻器應(yīng)用最廣泛。1.3敏感電阻器1.外形與圖形符號光敏電阻器的實物外形與圖形符號如圖1-3-4所示。1.3敏感電阻器2.應(yīng)用光敏電阻器的功能與固定電阻器一樣,不同之處在于它的阻值可以隨光線的強(qiáng)弱變化而變化。應(yīng)用一:在圖135(a)所示電路中,若光敏電阻器R2無光線照射,其阻值會很大,流過燈泡的電流很小,燈泡很暗;若用光線照射R2,其阻值變小,流過燈泡的電流增大,燈泡變亮。應(yīng)用二:在圖1-3-5(b)所示電路中,若光敏電阻器R2無光線照射,其阻值會很大,經(jīng)R2分掉的電流少,流過燈泡的電流大,燈泡很亮;若用光線照射R2,其阻值變小,經(jīng)R2分掉的電流多,流過燈泡的電流減少,燈泡變暗。1.3敏感電阻器1.3敏感電阻器3.主要參數(shù)光敏電阻器的參數(shù)很多,主要參數(shù)有暗電流和暗阻、亮電流與亮阻、額定功率、最大工作電壓及光譜響應(yīng)等。(1)暗電流和暗阻在兩端加有電壓的情況下,無光照射時流過光敏電阻器的電流稱為暗電流;在無光照射時光敏電阻器的阻值稱為暗阻,暗阻通常在幾百千歐以上。1.3敏感電阻器(2)亮電流和亮阻在兩端加有電壓的情況下,有光照射時流過光敏電阻器的電流稱為亮電流;在有光照時光敏電阻器的阻值稱為亮阻,亮阻一般在幾十千歐以下。(3)額定功率額定功率是指光敏電阻器長期使用時允許的最大功率。光敏電阻器的額定功率有5~300mW多種規(guī)格可選擇。1.3敏感電阻器(4)最大工作電壓最大工作電壓是指光敏電阻器工作時兩端允許的最高電壓,一般為幾十伏至上百伏。(5)光譜響應(yīng)光譜響應(yīng)又稱“光譜靈敏度”,它是指光敏電阻器在不同顏色光線照射下的靈敏度。光敏電阻器除了具有上述參數(shù)外,還有光照特性(阻值隨光照強(qiáng)度變化的特性)、溫度系數(shù)(阻值隨溫度變化的特性)和伏—安特性(兩端電壓與流過電流的關(guān)系)等。1.3敏感電阻器4.檢測光敏電阻器的檢測(如圖1-3-6)分兩步,只有兩步檢測結(jié)果均正常才能說明光敏電阻器正常。光敏電阻器的檢測步驟如下所述:第一步,測量暗阻。將萬用表撥至R×10kΩ擋,用黑色的布或紙將光敏電阻器的受光面遮住,如圖1-3-6(a)所示,再將紅、黑表筆分別接光敏電阻器的兩個電極,然后在刻度盤上查看測得暗阻的大小。1.3敏感電阻器1.3敏感電阻器第二步,測量亮阻。將萬用表撥至R×1kΩ擋,讓光線照射光敏電阻器的受光面,如圖136(b)所示,再將紅、黑表筆分別接光敏電阻器的兩個電極,然后在刻度盤上查看測得亮阻的大小。若亮阻小于10kΩ,說明光敏電阻器正常;若亮阻大于10kΩ,通常是光敏電阻器性能差;若亮阻為∞,說明光敏電阻器開路損壞。1.3敏感電阻器1.3.3壓敏電阻器壓敏電阻器是一種對電壓敏感的特殊電阻器。當(dāng)電阻器兩端電壓低于標(biāo)稱電壓時,其阻值接近∞;當(dāng)兩端電壓超過標(biāo)稱電壓時,其阻值急劇變?。划?dāng)兩端電壓回落至標(biāo)稱電壓以下時,其阻值又恢復(fù)到接近∞。壓敏電阻器的種類較多,以氧化鋅(ZnO)為材料制作而成的壓敏電阻器應(yīng)用最為廣泛。1.外形與圖形符號壓敏電阻器的實物外形與圖形符號如圖1-3-7所示。1.3敏感電阻器1.3敏感電阻器2.應(yīng)用壓敏電阻器具有“過壓時阻值變小”的性質(zhì),利用該性質(zhì)可以將壓敏電阻器應(yīng)用在保護(hù)電路中。如圖1-3-8所示是一個家用電器保護(hù)器,在使用時將它接在220V市電和家用電器之間。1.3敏感電阻器3.主要參數(shù)壓敏電阻器的參數(shù)很多,主要參數(shù)有標(biāo)稱電壓、漏電流和通流量。(1)標(biāo)稱電壓標(biāo)稱電壓又稱“壓敏電壓”、“擊穿電壓”或“閾值電壓”,它是指壓敏電阻器通過1mA直流電流時兩端的電壓值。當(dāng)加到壓敏電阻器兩端的電壓超過標(biāo)稱電壓時,壓敏電阻器的阻值會急劇減小。壓敏電阻器的標(biāo)稱電壓可在10~9000V范圍內(nèi)選擇。有些壓敏電阻器會標(biāo)出標(biāo)稱電壓:如圖1-3-9所示的壓敏電阻器標(biāo)注“201K”,其中“201”表示標(biāo)稱電壓為20×101=200V,“K”表示誤差為±10%;若標(biāo)注為“200”則表示標(biāo)稱電壓為20×100=20V。1.3敏感電阻器1.3敏感電阻器(2)漏電流漏電流又稱“等待電流”,是指在壓敏電阻器兩端加有75%標(biāo)稱電壓時通過的直流電流。壓敏電阻器的漏電流通常小于50μA。(3)通流量通流量又稱“通流容量”,是指壓敏電阻器在短時間內(nèi)(幾微秒至幾毫秒)允許流過的最大電流。4.檢測壓敏電阻器的檢測(如圖1-3-10)分兩步,只有兩步檢測結(jié)果均通過才能確定其正常。1.3敏感電阻器1.3敏感電阻器壓敏電阻器的檢測步驟如下所述:第一步,測量未加電壓時的阻值。將萬用表置于R×10kΩ擋,如圖1-3-10(a)所示,將紅、黑表筆分別接觸壓敏電阻器的兩個電極,然后在刻度盤上查看測得阻值的大小。若壓敏電阻器正常,阻值應(yīng)為∞或接近∞;若阻值為0,說明壓敏電阻器短路;若阻值偏小,說明壓敏電阻器漏電,不能使用。1.3敏感電阻器第二步,檢測加高壓時能否被擊穿(即阻值是否變?。?。如圖-3-10(b)所示,將壓敏電阻器與一只15W燈泡串聯(lián),再與220V電壓連接。注意:所接電壓應(yīng)高于壓敏電阻器的標(biāo)稱電壓,圖1-3-10(b)所示的壓敏電阻器標(biāo)稱電壓為200V,故可加220V電壓。若壓敏電阻器正常,其阻值會變小,燈泡會亮;若燈泡不亮,說明壓敏電阻器開路。1.3敏感電阻器1.3.4濕敏電阻器濕敏電阻器是一種對濕度敏感的電阻器,當(dāng)濕度變化時其阻值也會隨之變化。濕敏電阻器可分為正濕度特性濕敏電阻器(阻值隨濕度增大而增大)和負(fù)濕度特性濕敏電阻器(阻值隨濕度增大而減?。?。1.外形與圖形符號濕敏電阻器的實物外形與圖形符號如圖1-3-11所示。1.3敏感電阻器1.3敏感電阻器2.應(yīng)用簡易濕度指示表濕敏電阻器具有濕度變化時阻值也會變化的特點,利用該特點可以用濕敏電阻器作為傳感器來檢測環(huán)境的濕度。如圖1-3-12所示就是一個用濕敏電阻器制作的簡易濕度指示表。圖中,R2是一個正濕度系數(shù)濕敏電阻器,將它放置在需檢測濕度的環(huán)境中(如放在廚房內(nèi)),當(dāng)閉合開關(guān)S后,流過R1的電流分為兩路:一路經(jīng)R2流到電源負(fù)極,另一路經(jīng)電流表回到電源負(fù)極。若廚房的濕度較低,R2的阻值小,分流掉的電流大,流過電流表的電流較小,指示的電流值小,表示廚房內(nèi)的濕度低;若廚房的濕度很高,R2的阻值變大,分流掉的電流減小,流過電流表的電流增大,指示的電流值大,表示廚房內(nèi)的濕度大。1.3敏感電阻器1.3敏感電阻器3.檢測濕敏電阻器的檢測(如圖1-3-13)分兩步,在進(jìn)行這兩步檢測時還可以檢測出其類型(正濕度特性或負(fù)濕度特性),只有兩步檢測結(jié)果均正常才能說明濕敏電阻器正常。濕敏電阻器的檢測步驟如下所述:第一步,在正常條件下測量阻值。根據(jù)標(biāo)稱阻值選擇合適的電阻擋,如圖1-3-13(a)所示,圖中的濕敏電阻器標(biāo)稱阻值為200Ω,故選擇R×10Ω擋,將紅、黑表筆分別接濕敏電阻器的兩個電極,然后在刻度盤上查看測得阻值的大小。若測得的阻值與標(biāo)稱阻值一致或接近,說明濕敏電阻器正常;若阻值為0,說明濕敏電阻器短路;若阻值為∞,說明濕敏電阻器開路;若阻值與標(biāo)稱阻值偏差過大,說明濕敏電阻器性能變差或損壞。1.3敏感電阻器1.3敏感電阻器第二步,改變濕度測量阻值。將紅、黑表筆分別接濕敏電阻器的兩個電極,再把濕敏電阻器放在水蒸氣上方(或者用嘴對濕敏電阻器哈氣),如圖1-3-13(b)所示,然后再在刻度盤上查看測得阻值的大小。若測得的阻值與標(biāo)稱阻值比較有變化,說明濕敏電阻器正常;若阻值向大于標(biāo)稱阻值的方向變化,說明濕敏電阻器為正濕度特性;若阻值向小于標(biāo)稱阻值的方向變化,說明濕敏電阻器為負(fù)濕度特性;若阻值不變化,說明濕敏電阻器損壞。1.3敏感電阻器1.3.5氣敏電阻器氣敏電阻器是一種對某種或某些氣體敏感的電阻器,當(dāng)空氣中的某種或某些氣體含量發(fā)生變化時,置于其中的氣敏電阻器的阻值就會發(fā)生變化。氣敏電阻器的種類很多,其中采用半導(dǎo)體材料制成的氣敏電阻器應(yīng)用最廣泛。半導(dǎo)體氣敏電阻器有N型和P型之分。N型氣敏電阻器在檢測到甲烷、一氧化碳、天然氣、煤氣、液化石油氣、乙炔、氫氣等氣體時,其阻值會減小。P型氣敏電阻器在檢測到可燃?xì)怏w時,其電阻值將增大;而在檢測到氧氣、氯氣及二氧化氮等氣體時,其阻值會減小。1.3敏感電阻器1.外形與圖形符號氣敏電阻器的實物外形與圖形符號如圖1-3-14所示。1.3敏感電阻器2.結(jié)構(gòu)氣敏電阻器的典型結(jié)構(gòu)及特性曲線如圖1-3-15所示。1.3敏感電阻器3.應(yīng)用氣敏電阻器具有對某種或某些氣體敏感的特點,利用該特點可以用氣敏電阻器來檢測空氣中“特殊氣體”的含量。如圖1-3-16所示為采用氣敏電阻器制作的簡易煤氣報警器,可將它安裝在廚房來監(jiān)視有無煤氣泄漏。在制作報警器時,先按圖1-3-16所示將氣敏電阻器連接好,然后閉合開關(guān)S,讓電流通過R流入氣敏電阻器的加熱線圈,幾分鐘過后,待氣敏電阻器檢測極A、B間的阻值穩(wěn)定后,再調(diào)節(jié)電位器RP,讓燈泡處于將亮未亮狀態(tài)。若發(fā)生煤氣泄漏,氣敏電阻器檢測到后,檢測極A、B間的阻值變小,流過燈泡的電流增大,燈泡亮起來,警示煤氣發(fā)生泄漏。1.3敏感電阻器1.3敏感電阻器4.檢測氣敏電阻器的檢測(如圖1-3-17)通常分兩步,在進(jìn)行這兩步檢測時還可以判斷其特性(P型或N型)。氣敏電阻器的檢測步驟如下所述。第一步,測量靜態(tài)阻值。將氣敏電阻器的加熱極F1、F2串聯(lián)在電路中,如圖1-3-17(a)所示,再將萬用表置于R×1kΩ擋,紅、黑表筆分別接氣敏電阻器的檢測極A、B,然后閉合開關(guān),讓電流對氣敏電阻器加熱,同時在刻度盤上查看阻值大小。若氣敏電阻器正常,阻值應(yīng)先變小,然后慢慢增大,在幾分鐘后阻值穩(wěn)定,此時的阻值稱為“靜態(tài)電阻”;若阻值為0,說明氣敏電阻器短路;若阻值為∞,說明氣敏電阻器開路;若在測量過程中阻值始終不變,說明氣敏電阻器已失效。1.3敏感電阻器1.3敏感電阻器第二步,測量接觸敏感氣體時的阻值。在按第一步檢測時,待氣敏電阻器的阻值穩(wěn)定后,再將氣敏電阻器靠近煤氣灶(打開煤氣灶,將火吹滅),然后在刻度盤上查看阻值大小。若阻值變小,氣敏電阻器為N型;若阻值變大,氣敏電阻器為P型;若阻值始終不變,說明氣敏電阻器已失效。1.3敏感電阻器1.3.6力敏電阻器力敏電阻器是一種對壓力敏感的電阻器,當(dāng)施加給它的壓力變化時,其阻值也會隨之變化。1.外形與圖形符號力敏電阻器的實物外形與圖形符號如圖1-3-18所示。2.結(jié)構(gòu)原理力敏電阻器的“壓敏特性”是由內(nèi)部封裝的電阻應(yīng)變片來實現(xiàn)的。“電阻應(yīng)變片”有金屬電阻應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片兩種,這里簡單介紹金屬電阻應(yīng)變片。金屬電阻應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)如圖1-3-19所示。1.3敏感電阻器1.3敏感電阻器1.3敏感電阻器3.應(yīng)用力敏電阻器具有阻值隨施加壓力的變化而變化的特點,利用該特點可以用力敏電阻器作為傳感器來檢測壓力的大小。如圖1-3-19所示就是一個用力敏電阻器制作的簡易壓力指示器。在制作壓力指示器前,先將力敏電阻器(電阻應(yīng)變片)緊緊粘貼在基體(鋼板)上,然后按圖1-3-19所示將力敏電阻器的引腳與電路連接好,再對鋼板施加壓力使鋼板變形。由于力敏電阻器與鋼板緊貼在一起,因而力敏電阻器也隨之變形。對鋼板施加的壓力越大,鋼板的變形越嚴(yán)重,力敏電阻器變形也越嚴(yán)重,其阻值增大,對電流分流少,流過電流表的電流增大,指示電流值越大,表明施加給鋼板的壓力越大。1.3敏感電阻器4.檢測力敏電阻器的檢測通常分為以下兩步:第一步,在未施加壓力的情況下測量其阻值。正常時其阻值應(yīng)與標(biāo)稱阻值一致或接近,否則說明該力敏電阻器損壞。第二步,將力敏電阻器放在有彈性的物體上,然后用手輕輕壓擠力敏電阻器(切不可用力過大,以免力敏電阻器過于變形而損壞),再測量其阻值。正常時阻值應(yīng)隨施加壓力的大小變化而變化,否則說明該力敏電阻器損壞。1.3敏感電阻器1.3.7磁敏電阻器磁敏電阻器是一種對磁場敏感的電阻器,當(dāng)施加給它的磁場強(qiáng)弱發(fā)生變化時,其阻值也會隨之變化。磁敏電阻器有正磁性和負(fù)磁性之分,其中正磁性磁敏電阻器的阻值隨磁場的增強(qiáng)而增大,負(fù)磁性磁敏電阻器的阻值隨磁場的增強(qiáng)而減小。1.外形與圖形符號磁敏電阻器的實物外形與圖形符號如圖1-3-20所示。1.3敏感電阻器1.3敏感電阻器2.結(jié)構(gòu)磁敏電阻器分為單型和復(fù)合型兩類,其結(jié)構(gòu)如圖1321所示。從圖1-3-21所示的結(jié)構(gòu)中可以看出,磁敏電阻器是將磁阻材料制作在偏置磁鐵內(nèi)而構(gòu)成的?!按抛璨牧稀笔且环N對磁場敏感的材料,通常有兩類:一類是化合物半導(dǎo)體磁阻材料,如銻化鎵(GaSb)和砷化鎵(GaAs)等;另一類是高磁導(dǎo)率金屬磁阻材料,如鐵鎳合金(Ni-Fe)和鈷鎳合金(Ni-Co)等。由化合物半導(dǎo)體磁阻材料制成的磁敏電阻器具有“正磁特性”,由高磁導(dǎo)率金屬磁阻材料制成的磁敏電阻器具有“負(fù)磁特性”。將磁阻材料制作在偏置磁鐵中,可提高磁阻材料的熱穩(wěn)定性和對磁場的靈敏度。1.3敏感電阻器1.3敏感電阻器3.應(yīng)用如圖1-3-22所示為采用一個磁敏電阻器制作的簡易防盜報警器。在制作該報警器時,先在門框上安裝一個負(fù)磁性的磁敏電阻器R,再在門邊沿靠近磁敏電阻器的部位安裝一塊磁鐵,然后按圖1-3-22所示方式將磁敏電阻器與其他電路連接好。在使用報警器前,需要進(jìn)行調(diào)試,將門關(guān)閉,讓磁鐵的磁場作用于磁敏電阻器R,此時其阻值很小,對電流分流大,再調(diào)節(jié)電位器RP使燈泡處于將亮未亮的狀態(tài)。在夜晚,如果小偷撬開門,門邊沿上的磁鐵離開門框上的磁敏電阻器,磁場無法作用于磁敏電阻器,其阻值變大,對電流分流少,流過燈泡的電流增大,燈泡變亮,燈亮一方面對小偷有震懾作用,同時還能提醒室內(nèi)的人。1.3敏感電阻器1.3敏感電阻器4.檢測磁敏電阻器的檢測分為以下兩步:第一步,在未加磁場時測量其阻值。正常時阻值應(yīng)與標(biāo)稱阻值一致或接近,否則說明磁敏電阻器損壞。第二步,將磁鐵靠近磁敏電阻器,再測量其阻值。正常時阻值應(yīng)發(fā)生變化,若阻值增大,說明該磁敏電阻器是正磁性;若阻值變小,說明磁敏電阻器為負(fù)磁性;若阻值不變化,則磁敏電阻器損壞。1.3敏感電阻器電阻器是限制電流的元件,通常簡稱為電阻,是一種最基本最常用的電子元件,包括固定電阻器、可變電阻器和敏感電阻器等。電阻器的文字符號為“R”,電阻器的主要參數(shù)有電阻值和額定功率。電阻值簡稱“阻值”,基本單位是歐姆,簡稱歐(Ω),常用單位還有千歐(kΩ)和兆歐(MΩ)。電阻器的主要作用是限流和降壓,還可以用做分壓器。電阻器和電位器的好壞可用指針式萬用表或數(shù)字式萬用表的電阻擋檢測。敏感電阻器是一類對電壓、溫度、濕度、光或磁場等物理量反應(yīng)敏感的電阻元件,包括熱敏電阻器、光敏電阻器、壓敏電阻器、濕敏電阻器、氣敏電阻器、力敏電阻器和磁敏電阻器等,各敏感電阻器都有其自身特點和適應(yīng)場合。本章小結(jié)第2章電容器電容器是電子設(shè)備中大量使用的元件之一。顧名思義,作為一個電的“容器”,充電和放電是電容器的基本功能。在形形色色的電子電路中,常用電容器來實現(xiàn)電路的延時、旁路、耦合、濾波、振蕩、相移、波形轉(zhuǎn)換及電路保護(hù)等。電容器通常簡稱為“電容”,用字母C表示。盡管電容器種類繁多,但其原理和結(jié)構(gòu)基本相同。兩片相距很近的金屬中間被某物質(zhì)(固體、氣體或液體)隔開,就構(gòu)成了電容器。其中兩片金屬稱為極板,中間的物質(zhì)稱為介質(zhì)。掌握電容器的結(jié)構(gòu)、外形及符號表示;熟悉電容器的標(biāo)稱方法及主要參數(shù);了解電容器的種類;了解電容器的檢測方法和選用原則。能力目標(biāo):2.1固定電容器2.1.1結(jié)構(gòu)、外形及圖形符號固定電容器是指容量固定不變的電容器。其結(jié)構(gòu)如圖2-1-1(a)所示,圖2-1-1(b)是一些常見固定電容器實物外形,固定電容器的圖形符號如圖2-1-1(c)所示。2.1固定電容器2.1.2電容器的主要參數(shù)電容器的主要參數(shù)有標(biāo)稱容量、允許誤差、額定電壓和絕緣電阻等。1.標(biāo)稱容量與允許誤差電容器能儲存電荷,其儲存電荷的多少稱為容量。這點與蓄電池類似,不過蓄電池儲存電荷的能力比電容器大得多。電容器的容量越大,儲存的電荷越多。電容器的容量大小與下面的因素有關(guān)。1)兩導(dǎo)電極板的相對面積:相對面積越大,容量越大。2)兩極板之間的距離:極板相距越近,容量越大。3)兩極板中間的絕緣介質(zhì):在極板相對面積和距離相同的情況下,絕緣介質(zhì)不同的電容器,其容量也不同。2.1固定電容器電容器的容量單位有法拉(F)、毫法(mF)、微法(μF)、納法(nF)和皮法(pF),它們的關(guān)系是:1F=103mF=106μF=109nF=1012pF標(biāo)注在電容器上的容量稱為“標(biāo)稱容量”。“允許誤差”是指電容器的標(biāo)稱容量與實際容量之間允許的最大誤差范圍。2.額定電壓額定電壓又稱為電容器的“耐壓”值,它是指在正常條件下電容器長時間使用時兩端允許承受的最高電壓。一旦加到電容器兩端的電壓超過其額定電壓,兩極板之間的絕緣介質(zhì)就容易被擊穿而失去絕緣能力,造成兩極板短路。2.1固定電容器3.絕緣電阻電容器的兩極板之間隔著絕緣介質(zhì),“絕緣電阻”用來表示絕緣介質(zhì)的絕緣程度。絕緣電阻越大,表明絕緣介質(zhì)的絕緣性能越好。如果絕緣電阻比較小,表明絕緣介質(zhì)的絕緣性能下降,就會出現(xiàn)一個極板上的電荷會通過絕緣介質(zhì)流到另一個極板上,這種現(xiàn)象稱為“漏電”。由于絕緣電阻小的電容器存在著漏電,故不能繼續(xù)使用。一般情況下,無極性電容器的絕緣電阻為∞,而有極性電容器(電解電容器)的絕緣電阻也很大,但一般達(dá)不到∞。2.1固定電容器2.1.3電容器的性質(zhì)電容器的性質(zhì)主要有充電、放電、隔直和通交。1.電容器的“充電”和“放電”性質(zhì)“充電”和“放電”是電容器非常重要的性質(zhì),下面以圖2-1-2所示的電路來說明該性質(zhì)。2.1固定電容器2.1固定電容器(1)充電在圖2-1-2(a)所示電路中,在閉合開關(guān)S1后,從電源正極輸出電流經(jīng)開關(guān)S1流到電容器的金屬極板E上,其上聚集了大量的正電荷。由于金屬極板F與極板E相距很近,又因為同性相斥,所以極板F上的正電荷受到很近的極板E上正電荷的排斥而流走,這些正電荷匯合形成電流到達(dá)電源的負(fù)極,極板F上就剩下很多負(fù)電荷,結(jié)果在電容器的上、下極板就儲存了大量的上正下負(fù)的電荷(注:在常態(tài)時,金屬極板E、F不呈電性,但上、下極板上都有大量的正、負(fù)電荷,只是正、負(fù)電荷數(shù)相等呈中性)。電源輸出電流流經(jīng)電容器,在電容器上獲得大量電荷的過程稱為電容器的“充電”。2.1固定電容器2)放電在圖2-1-2(b)所示電路中,先閉合開關(guān)S1,讓電源對電容器C充得上正下負(fù)的電荷,然后斷開S1,再閉合開關(guān)S2,電容器上的電荷開始釋放,電荷流經(jīng)的途徑是:電容器極板E上的正電荷流出,形成電流→開關(guān)S2→電阻R→燈泡→極板F,中和極板F上的負(fù)電荷。大量的電荷移動形成電流,該電流流經(jīng)燈泡時,燈泡發(fā)光。隨著極板E上的正電荷不斷流走,正電荷的數(shù)量慢慢減少,流經(jīng)燈泡的電流減小,燈泡慢慢變暗。當(dāng)極板E上先前充得的正電荷全放完后,無電流流過燈泡,燈泡熄滅,此時極板F上的負(fù)電荷也完全被中和,電容器兩極板上先前充得的電荷消失。2.1固定電容器電容器一個極板上的正電荷經(jīng)一定的途徑流到另一個極板,中和該極板上負(fù)電荷的過程稱為電容器的“放電”。電容器充電后兩極板上儲存了電荷,兩極板之間也就有了電壓,這就像杯子裝水后有水位一樣。電容器極板上的電荷數(shù)與兩極板之間的電壓有一定的關(guān)系,具體可這樣概括:在容量不變的情況下,電容器儲存的電荷數(shù)與其兩端電壓成正比,即Q=C·U。2.1固定電容器式中Q——電荷數(shù)(單位:庫侖,C);C——容量(單位:法拉,F(xiàn));U——電容器兩端的電壓(單位:伏特,V)。式中Q——電荷數(shù)(單位:庫侖,C);C——容量(單位:法拉,F(xiàn));U——電容器兩端的電壓(單位:伏特,V)。2.1固定電容器這個公式可以從以下兩個方面來理解:①容量不變的情況下(C不變),電容器充得電荷越多(Q增大),兩端電壓越高(U增大)。這就像杯子大小不變時,杯子中裝的水越多,杯子的水位越高一樣。②若向容量一大一小的兩只電容器充相同數(shù)量的電荷(Q不變),則容量小的電容器兩端的電壓更高(C小U大)。這就像往容量一大一小的兩只杯子裝入同樣多的水時,小杯子中的水位更高一樣。2.1固定電容器2.電容器的“隔直”和“通交”性質(zhì)電容器的“隔直”和“通交”是指直流不能通過電容器,而交流能通過電容器。下面以圖2-1-3所示的電路來說明電容器的“隔直”和“通交”性質(zhì)。(1)隔直在圖2-1-3(a)所示電路中,電容器與直流電源連接,當(dāng)開關(guān)S閉合后,直流電源開始對電容器充電,充電途徑是:電源正極→開關(guān)S→電容器的上極板獲得大量正電荷→通過電荷的排斥作用(電場作用),下極板上的大量正電荷被排斥流出形成電流→燈泡→電源負(fù)極,有電流流過燈泡,燈泡亮。隨著電源對電容器的不斷充電,電容器兩端的電荷越來越多,兩端電壓越來越高,當(dāng)電容器的兩端電壓與電源電壓相等時,電源不能再對電容器充電,無電流流到電容器的上極板,下極板也就無電流流出,無電流流過燈泡,燈泡熄滅。2.1固定電容器2.1固定電容器以上過程說明:在剛開始時直流可以對電容器充電而通過電容器,該過程持續(xù)時間很短,充電結(jié)束后,直流就無法通過電容器,這就是電容器的“隔直”性質(zhì)。(2)通交在圖2-1-3(b)所示電路中,電容器與交流電源連接。由于交流電的極性是經(jīng)常變化的,故圖2-1-3(b)中所示的交流電源的極性也是經(jīng)常變化的,一段時間極性是上正下負(fù),下一段時間極性變?yōu)橄抡县?fù)。開關(guān)S閉合后,當(dāng)交流電源的極性是上正下負(fù)時,交流電源從上端輸出電流,該電流對電容器充電,充電途徑是:交流電源上端→開關(guān)S→電容器→燈泡→交流電源下端,有電流流過燈泡,燈泡發(fā)光,同時交流電源對電容器充得上正下負(fù)的電荷;2.1固定電容器當(dāng)交流電源的極性變?yōu)樯县?fù)下正時,交流電源從下端輸出電流,它經(jīng)過燈泡對電容反充電,電流途徑是:交流電源下端→燈泡→電容器→開關(guān)S→交流電源上端,有電流流過燈泡,燈泡發(fā)光,同時電流對電容器反充得上負(fù)下正的電荷,這次充得的電荷極性與先前充得的電荷極性相反,它們相互中和抵消,電容器上的電荷消失。當(dāng)交流電源極性重新變?yōu)樯险仑?fù)時,又可以對電容器進(jìn)行充電,以后不斷重復(fù)上述過程。從上面的分析可以看出,由于交流電源的極性不斷變化,電容器的充電和反充電(中和抵消)交替進(jìn)行,從而始終有電流流過電容器,這就是電容器的“通交”性質(zhì)。2.1固定電容器(3)電容器對交流有阻礙作用電容器雖然能通過交流,但對交流也有一定的阻礙,這種阻礙稱為容抗,用XC表示,容抗的單位是歐[姆](Ω)。在圖2-1-4所示電路中,兩個電路中的交流電源電壓相等,燈泡也一樣,但由于電容器的容抗對交流有阻礙作用,故圖2-1-4(b)中所示的燈泡要暗一些。2.1固定電容器2.1固定電容器電容器的容抗與交流信號的頻率、電容器的容量有關(guān)。交流信號的頻率越高,電容器對交流信號的容抗越?。浑娙萜鞯娜萘吭酱?,它對交流信號的容抗也越小。在圖214(b)所示電路中,若交流電的頻率不變,電容器的容量越大,燈泡越亮;或者電容器的容量不變,交流電的頻率越高,燈泡越亮。這種關(guān)系可用下式表示:XC=1/12πfC式中XC——電容器的容抗;f——交流信號的頻率。在圖214(b)所示電路中,若交流電源的頻率f=50Hz,電容器的容量C=100μF,那么該電容器對交流電的容抗為XC=1/12πfC=1/(12×3.14×50×100×10-6)≈31.8Ω2.1固定電容器2.1.4電容器的極性固定電容器可分為無極性電容器和有極性電容器兩類。1.無極性電容器無極性電容器的引腳無正、負(fù)之分。無極性電容器的圖形符號如圖2-1-5(a)所示,常見的無極性電容器外形如圖2-1-5(b)所示。無極性電容器的容量小,但耐壓高。2.1固定電容器2.有極性電容器有極性電容器又稱“電解電容器”,引腳有正、負(fù)之分。有極性電容器的圖形符號如圖2-1-6(a)所示,常見的有極性電容器外形如圖2-1-6(b)所示。有極性電容器的容量大,但耐壓較低。2.1固定電容器由于有極性電容器的引腳有正、負(fù)之分,因而在電路中不能亂接,若正、負(fù)位置接錯,輕則電容器不能正常工作,重則電容器炸裂。有極性電容器正確的連接方法是:電容器的正極接電路中的高電位,負(fù)極接電路中的低電位。有極性電容器正確和錯誤的接法分別如圖2-1-7(a)和(b)所示。2.1固定電容器2.1.5電容器的種類1.薄膜電容器薄膜電容器是以金屬箔作為電極,將其和聚乙酯、聚丙烯、聚苯乙烯或聚碳酸酯等塑料薄膜從兩端重疊后,卷繞成圓筒狀,構(gòu)造成的電容器。常見的薄膜電容器如圖2-1-8所示。而根據(jù)塑料薄膜的種類,薄膜電容器又被分別稱為聚乙酯電容(又稱Mylar電容)、聚丙烯電容(又稱PP電容)、聚苯乙烯電容(又稱PS電容)和聚碳酸酯電容。2.1固定電容器2.1固定電容器2.瓷介電容器瓷介電容器是一種用氧化鈦、鈦酸鋇、鈦酸鍶等材料制成并以此作為介質(zhì)的電容器,也稱為“陶瓷電容器”。常見的瓷介電容器如圖2-1-9所示。由于這種電容器通常做成片狀,故俗稱“瓷片電容器”。2.1固定電容器3.鋁電解電容器鋁電解電容器是由鋁圓筒做負(fù)極,里面裝有液體電解質(zhì),插入一片彎曲的鋁帶做正極而制成的電容器。常見的鋁電解電容器如圖2-1-10所示。鋁電解電容器的芯子是由陽極鋁箔、浸有電解液的襯墊紙、陰極鋁箔、天然氧化膜等重疊卷繞而成的,芯子含浸電解液后用鋁殼和膠蓋密閉起來就構(gòu)成了一個電解電容器。一般情況下,鋁電解電容器的鋁殼外面都有一個塑料套管。2.1固定電容器2.1固定電容器4.云母電容器云母電容器的形狀多為方塊狀,采用天然云母作為電容極間的介質(zhì),因此它的耐壓性能相當(dāng)好。常見的云母電容器如圖2-1-11所示。但云母電容由于受介質(zhì)材料的影響容量不能做得太大,一般容量為10~10000pF,而且造價相對于其他電容要高。它具有絕緣電阻優(yōu)良、電介質(zhì)損耗小、頻率特性和溫度特性好、溫度系數(shù)小、容量精度高等優(yōu)點。2.1固定電容器2.1固定電容器5.滌綸電容器滌綸電容器是用兩片金屬箔做電極,夾著極薄絕緣介質(zhì),卷成圓柱形或者扁柱形的芯子,介質(zhì)是滌綸。常見的滌綸電容器如圖2-1-12所示。這類電容的介電常數(shù)較高,體積小,容量大,穩(wěn)定性較好,適宜用做旁路電容。2.1固定電容器突出優(yōu)點:薄膜電容的精度、損耗角、絕緣電阻、溫度特性、可靠性及適應(yīng)環(huán)境等指標(biāo)都優(yōu)于電解電容和瓷片電容。突出缺點:其容量價格比及容量體積比都大于電解電容和瓷片電容。用途:在各種直流或中低頻脈動電路中使用。2.1固定電容器6.獨石電容器獨石電容器是一種多層疊片燒結(jié)成整體獨石結(jié)構(gòu)的陶瓷電容器,如圖2-1-13所示。它具有體積小、電容量大、耐溫性能好等特點。以鈮鎂酸鉛[Pb(Mg1/3Nb2/3)O3]和復(fù)合鈣鈦型化合物為主要原料制成漿料,經(jīng)軋膜、擠壓或流延法形成生坯陶瓷薄膜,再經(jīng)烘干、印刷內(nèi)電極、疊片、切割、涂端頭電極、燒結(jié)而成,燒至溫度880~1100℃。獨石電容器有帶引線樹脂包封和不帶引線也無包封的裸露塊狀兩種。它廣泛用于印制電路、厚薄膜混合集成電路中作為外貼元件。片狀獨石陶瓷電容器已廣泛用于鐘表、電子攝像機(jī)、醫(yī)療儀器、汽車和電子調(diào)諧器中。2.1固定電容器2.1固定電容器7.固態(tài)電容器常見的固態(tài)鋁質(zhì)電解電容器如圖2-1-14所示。它與普通電容(即液態(tài)鋁質(zhì)電解電容)最大的差別在于采用了不同的介電材料,液態(tài)鋁質(zhì)電解電容的介電材料為“電解液”,而固態(tài)電容的介電材料則為“導(dǎo)電性高分子”。2.1固定電容器2.2可變電容器常見的可變電容器如圖2-2-1所示??勺冸娙萜魅萘康母淖兪峭ㄟ^改變極片間相對的有效面積或片間距離來實現(xiàn)的。一般由相互絕緣的兩組極片組成,固定不動的一組極片稱為定片,可動的一組極片稱為動片。幾只可變電容器的動片可合裝在同一轉(zhuǎn)軸上,組成同軸可變的電容器(俗稱雙聯(lián)、三聯(lián)等)??勺冸娙萜鞫加幸粋€長柄,可裝上拉線或撥盤調(diào)節(jié)。可變電容器通常在無線電接收電路中用做調(diào)諧電容器。2.2可變電容器2.2.1微調(diào)電容器1.外形與圖形符號微調(diào)電容器又稱半可變電容器,圖2-2-2(a)是兩種常見微調(diào)電容器的實物外形,微調(diào)電容器用圖2-2-2(b)圖形符號表示。2.2可變電容器2.2可變電容器2.2.2單聯(lián)電容器單聯(lián)電容器是由多個連接在一起的金屬片作定片,以多個與金屬轉(zhuǎn)軸連接的金屬片作動片構(gòu)成。單聯(lián)電容器的外形和圖形符號如圖2-2-4所示。它是以多個連接在一起的金屬片做定片,而將多個與金屬轉(zhuǎn)軸連接的金屬片作為動片,再將定片與動片的金屬片交差且相互絕緣地疊在一起,當(dāng)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)軸時,各個定片與動片之間的相對面積就會發(fā)生變化,整個電容器的容量就會發(fā)生變化。單聯(lián)電容器的結(jié)構(gòu)如圖2-2-5所示。2.2可變電容器2.2可變電容器2.2.3多聯(lián)電容器1.外形與圖形符號多聯(lián)電容器是指將兩個或兩個以上的可變電容器結(jié)合在一起而構(gòu)成的電容器。常見的多聯(lián)電容器有雙聯(lián)電容器和四聯(lián)電容器,多聯(lián)電容器的外形和圖形符號如圖2-2-6所示。2.2可變電容器2.2可變電容器2.結(jié)構(gòu)多聯(lián)電容器雖然種類較多,但結(jié)構(gòu)大同小異,下面以雙聯(lián)電容器為例進(jìn)行說明。雙聯(lián)電容器的結(jié)構(gòu)如圖2-2-7所示,它由兩組動片和兩組定片構(gòu)成,兩組動片都與金屬轉(zhuǎn)軸相連,而各組定片都是獨立的,當(dāng)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)軸時,與轉(zhuǎn)軸聯(lián)動的兩組動片都會移動,與它們各自對應(yīng)定片的相對面積會同時變化,兩個電容器的容量被同時調(diào)節(jié)。2.2可變電容器2.2可變電容器2.3可變電容器的檢測與選用電容器常見的故障主要有開路、短路和漏電。一般檢測包括無極性電容器檢測和有極性電容器檢測。1.無極性電容器的檢測檢測無極性電容器時,將萬用表撥至R×10kΩ擋或R×1kΩ擋(測量容量小的電容選R×10kΩ擋)測量電容器兩引腳之間的阻值。如果電容器正常,表針先往右擺動,然后慢慢返回到無窮大處,容量越小向右擺動的幅度越小,該過程如圖2-3-1所示。表針的擺動過程實際上就是萬用表內(nèi)部電池通過表筆對被測電容器充電的過程,被測電容器容量越小充電越快,表針擺動幅度越小,充電完成后表針就停在無窮大處。2.3可變電容器的檢測與選用2.3可變電容器的檢測與選用若檢測時表針無擺動過程,而是始終停在無窮大處,說明電容器不能充電,該電容器開路;若表針能往右擺動,也能返回,但回不到無窮大,說明電容器能充電,但絕緣電阻小,該電容器漏電;若表針始終指在小阻值或0處不動,說明電容器不能充電,并且絕緣電阻很小,該電容器短路。注意:對于容量小于0.01μF的正常電容器,在測量時表針可能不會擺動,故無法用萬用表判斷電容器是否開路,但可以判別是否短路和漏電。當(dāng)懷疑容量小的電容器開路,萬用表又無法檢測時,可找相同容量的電容器代換,此時若故障消失,就說明原電容器開路。2.3可變電容器的檢測與選用2.有極性電容器的檢測在檢測有極性電容器時,將萬用表撥至R×1kΩ擋或R×10kΩ擋(對于容量很大的電容器,可選擇R×100kΩ擋),測量電容器的正、反向電阻。如果電容器正常,在測量正向電阻(黑表筆接電容器正極引腳,紅表筆接負(fù)引腳)時,表針先向右作大幅度擺動,然后慢慢返回到無窮大處(用R×10kΩ擋測量可能到不了無窮大處,但非常接近也是正常的),如圖2-3-2(a)所示;在測量反向電阻時,表針也是先向右擺動,也能返回,但一般回不到無窮大處,如圖2-3-2(b)所示。也就是說,正常電解電容器的正向電阻大,反向電阻略小,它的檢測過程與判別正、負(fù)極是一樣的。2.3可變電容器的檢測與選用2.3可變電容器的檢測與選用若正、反向電阻均為∞,表明電容器開路;若正、反向電阻都很小,說明電容器漏電;若正、反向電阻均為0,說明電容器短路。3.電容器的選用電容器的種類很多,性能指標(biāo)各異,合理選用電容器對于產(chǎn)品設(shè)計十分重要,一般應(yīng)從以下幾方面進(jìn)行考慮。2.3可變電容器的檢測與選用(1)額定電壓所選電容器的額定電壓一般是在線電容器工作電壓的1.5~2倍。不論選用何種電容器,都不得使其額定電壓低于電路的實際工作電壓,否則電容器將會被擊穿;也不要使其額定電壓太高,否則不僅增加成本,而且電容器的體積必然增大。選用電解電容器(特別是液體電介質(zhì)電容器)時應(yīng)特別注意,一是由于電解電容器自身結(jié)構(gòu)的特點,應(yīng)使電路的實際電壓相當(dāng)于所選電容器額定電壓的50%~70%,以便充分發(fā)揮電解電容器的作用;二是在選擇電解電容器時,還應(yīng)注意電容器的存放時間(存放時間一般不超過一年),長期存放的電容器可能會因電解液干涸而老化。2.3可變電容器的檢測與選用(2)標(biāo)稱容量和精度大
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