1.1 电阻器的识别与检测
1.1.1 电阻器的识别
1.电阻器的特性与标识
电阻器是电热产品及其他电子设备中应用最广泛、需求量最大的基本元件之一,电阻器在电路中常用来进行分压、分流、限流等。一般情况下,电阻器无正、负极。为了便于安装在电路板上,电阻器通常做成如图1-1所示的形状,两个引线脚是用来焊接的,在高密度电路中也有微型无引线贴片电阻器。
图1-1 电阻器的结构
电阻器的电路符号是“”,用字母“R”表示。电阻器的度量单位是欧姆,用字符“Ω”表示。并且规定当电阻器两端加1伏特(记为1V)电压,通过它的电流为1安培(记为1A)时,定义该电阻器的电阻值为1欧姆(记为1Ω)。实际应用中常用千欧(kΩ)和兆欧(MΩ)来表示,它们之间的换算关系
1MΩ=103kΩ=106Ω
电阻器的主要参数有标称电阻值、允许偏差及额定功率。
电阻器的标称电阻值是指电阻表面所标识的电阻值。电阻器电阻值有两种标识方法:一种是直接用数字标出,即直标法;另一种是用不同的色环或色点标出,即色标法。
(1)电阻器的直标法
电阻器的直标法就是将电阻器的类别、标称电阻值、允许偏差、额定功率及其他主要参数的数值等直接标在电阻器外表面上,如图1-2所示。
图1-2 采用直标法的电阻器
其中,标称电阻值的单位符号有R、K、M、G几个符号,各自表示的意义如下:
R=Ω
K=kΩ=103Ω
M=MΩ=106Ω
G=GΩ=109Ω
单位符号在电阻器上标注时,单位符号代替小数点进行描述。例如:
●0.67Ω的标称电阻值,在电阻器外壳表面上标成“R67”;
●3.6Ω的标称电阻值,在电阻器外壳表面上标成“3R6”;
●3.6kΩ的标称电阻值,在电阻器外壳表面上标成“3K6”;
●3.32GΩ的标称电阻值,在电阻器外壳表面上标成“3G32”。
(2)电阻器的色标法
电阻器的色标法是将电阻器的参数用不同颜色的色环或色点标在电阻器体表面上的方法。
常见的是4条或5条色环标识,具体如图1-3所示。
图1-3 采用色标法的电阻器
不同颜色的色环代表意义不同,相同颜色的色环排列在不同位置上的意义也不同,具体含义如表1-1所示。
表1-1 色标法的含义表
电阻器的标称电阻值并不是随意选定的。为了便于工业上大量生产和使用者在一定范围内选用,国家规定了E24系列标称电阻值。
电阻器的标称电阻值按E24系列规定,有1.0、1.1、1.2、1.3、1.5、1.6、1.8、2.0、2.2、2.4、7.3、3.0、3.3、3.6、3.9、4.3、4.7、5.1、5.6、6.2、6.8、7.5、8.2、9.1乘以101、102、103…所得数值。按E12系列规定,有1.0、1.2、1.5、1.8、2.2、2.7、3.3、3.9、4.7、5.6、6.8、8.2乘以101、102、103…所得数值。其中E24系列电阻器电阻值允许偏差为±5%,而E12系列允许偏差为±10%。
电阻器的额定功率是指在规定的气压和温度条件下,电阻器长期工作所允许承受的最大功率。额定功率的单位是瓦(W)。电阻器按功率可分为1/8、1/4、1/2、1、2、5、10W等,一般额定功率越大,电阻器的体积也越大。
电阻器的额定功率有的是直接标在电阻器上,有的则是用符号标志电阻器额定功率的大小,如图1-4所示。
图1-4 表示电阻器额定功率的图形符号
2.电阻器的种类
从种类上说,电热器件中常使用的电阻器有固定电阻器、熔断电阻器、压敏电阻器、热敏电阻器、湿敏电阻器、可变电阻器、光敏电阻器、气敏电阻器和排电阻器。
熔断电阻器、压敏电阻器、热敏电阻器和湿敏电阻器的电路符号如图1-5所示。
图1-5 电热器件中常用电阻器的电路符号
3.电阻器的命名
根据我国国家标准规定,固定电阻器型号命名由4个部分构成,具体如图1-6所示。敏感电阻器型号命名由3个部分构成,具体如图1-7所示。
图1-6 固定电阻器型号命名方式
图1-7 敏感电阻器型号命名方式
(1)主称部分符号、意义对照表,如表1-2所示。
表1-2 主称部分符号、意义对照表
(2)电阻器导电材料符号、意义对照表,如表1-3所示。
表1-3 电阻器导电材料符号、意义对照表
(3)电阻器类别符号、意义对照表,如表1-4所示。
表1-4 电阻器类别符号、意义对照表
例如,RTG6就是6号、高功率、碳膜、普通电阻器,如图1-8所示。
图1-8 RTG6的含义
1.1.2 电阻器的检测
对普通电阻器的检测主要是使用万用表的欧姆挡,通过测量电阻值来判别是否出现断路、短路及电阻值变化等故障。具体检测方法有两种:一种是在路检测,另一种是开路检测。在路检测方法无须将元器件卸下,而是使用万用表直接对电路板上的元器件进行检测,这种检测方法操作较为简便,但有时会因电路中其他元器件的干扰,而造成测量值的偏差。因此,在使用在路检测时一定要考虑电路对元器件的影响。
开路检测方法需要将电路中待检测的电阻器件焊下(即将元器件与电路分开)。这种检测方法主要是对单独电阻器进行检测,与在路检测相比,开路检测有效地避免了电路中的干扰,从而确保测量的准确性。
1.电阻器的在路检测
具体操作步骤如下。
①将电路板的电源断开。
②对电阻器进行观察,看待测电阻器是否损坏,确保无烧焦、引脚断裂、引脚铜箔线断路或虚焊等情况。
③用万用表对电阻器进行测量,将万用表的挡位扳至“欧姆”挡。图1-9所示为指针式万用表的挡位调节面板,R×1~R×10k表示测量电阻器的量程范围,对于不同电阻值的电阻器要选择对应的量程范围。
图1-9 万用表的挡位扳至“欧姆”挡
④根据待测电阻器的表面标识调整挡位,选择正确的量程。如图1-10所示,分别是采用直标法和色标法标记的电阻器。
图1-10 采用直标法和色标法标记的电阻器
⑤万用表所设置的量程要尽量与电阻器标称值近似,例如,测量标称值为“100Ω”的电阻器,则最好使用“200”的量程;若待测电阻器的标称值为“60kΩ”,则需要选择“200k”的量程。总之,所选量程与待测电阻电阻值尽可能相对应,这样才能保证测量的准确性。
⑥如果使用指针式(模拟)万用表进行检测,在量程设置好后,还需要进行调零校正,将两表笔相接,然后调整表盘下方的调零旋钮,使指针指在0Ω刻度处。图1-11所示为指针式万用表的调零校正效果。
⑦如果使用数字式万用表则不需要调零,如图1-12所示,设置好量程后,将两表笔相接,显示屏显示读数为“0”。
⑧图1-13所示的“R88”电阻器即为当前待测电阻器,可以看到该电阻器是采用色标法进行标识的。通过标识,我们得知该电阻器的标称值为“62Ω”,允许偏差为“±5%”,因此可将万用表调至“200”挡。
图1-11 指针式万用表调零(0Ω)校正
图1-12 数字式万用表不需要调零
图1-13 待测电阻器R88
⑨如图1-14所示,将万用表的红、黑表笔分别搭在电阻器两端引脚处,观察表盘,测量值为62.5Ω。
图1-14 电路板上电阻器R88的测量计数
2.电阻器的开路检测
对电路板上的电阻器开路检测有两种方法:一是使用电烙铁将电阻器一端引脚焊下,脱开电路板,如图1-15所示,然后再测量;二是切断电阻器一端引脚的铜箔线,如图1-16所示,然后再测量。
图1-15 焊下电阻器的一端引脚脱开电路板进行测量
检测未安装的电阻器,如图1-17所示,我们以单独的色环标识为红、红、黑、金、紫色环电阻器为例进行检测。
①通过色环标识得知,该色环电阻器的标称值为“22Ω”,允许偏差为“±0.1%”。
②清除电阻器引脚上的脏污,以确保测量的准确性。
③将万用表设置成欧姆挡,若是使用指针式万用表,需要调零校正(即将两表笔短路使指针指在0Ω处)。
图1-16 切断电阻器一端引脚的铜箔线脱开电路板进行测量
图1-17 待测的色环电阻器
④根据电阻的标称值选择合适的量程,数字万用表调到“200”挡,指针式万用表调到“R×10”挡。
⑤图1-18所示,将万用表的红、黑表笔分别搭在电阻器两端引脚上,观察表盘,所测得的单独的电阻阻值为22.1Ω(小数点后面可忽略不计,应为22Ω),注意手指不能同时碰到万用表的两支表笔或者是电阻器的两根引脚。
⑥根据测量的电阻值,判断检测结果如下:
●若电阻值等于或十分接近标称电阻值,可以断定该电阻器正常;
●若电阻值远小于标称电阻值,可以断定该电阻器已损坏,需要更换新电阻器;
●若电阻值远大于标称电阻值,可以断定该电阻器已开路,需要更换新电阻器;
●若电阻值接近0Ω,说明该电阻器内部短路,需要更换新电阻器。
图1-18 单独电阻器的测量