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小小电阻学问大(上)

小小电阻学问大(上)


红、橙、黄、绿、蓝、紫、灰、白”,它对应着数字“0、1、2、3、4、5、6、7、8、9”,并且代表允许误差的最后一圈色环多为专门的金色或银色,“熟能生巧”,慢慢就会运用自如了。


可调电阻器

可调电阻器主要有微调电阻器和电位器两大类,其最大特点是电阻值能够在一定范围内连续可调。

1. 微调电阻器

微调电阻器又称微调电位器、半可调电阻器,其实物外形见图6所示。它的阻值可以在一定范围内改变,常用于偶尔需要调整阻值的电路里,例如作为晶体管的偏流电阻器、电桥平衡电阻器等。

图6 常用微调电阻器实物外形图

微调电阻器的结构原理可通过图7所示的WH7-A型立式微调电阻器来说明。与固定电阻器相比较,微调电阻器增加了一个可以在两个固定电阻片引出脚之间滑动的触点引出脚,其中两个固定电阻片引出脚之间的电阻值固定,并将该电阻值称为这个微调电阻器的标称阻值。而滑动触点引出脚与任何一个固定电阻片引出脚之间的电阻值可以随着滑动触点的转动而改变。这样,可以达到调节电路中的电压或电流的目的。微调电阻器的阻值一般打印在它的外壳或表面明显处,所标阻值是它的最大阻值。微调电阻多用于小电流的电路中,其额定功率较小,常见的多是合成碳膜电阻器,它的型号中有WH标志。若在大电流电路中使用微调电阻器,如电源滤波电路等,则要用线绕半可调电阻器(型号中有WX标志)。

2. 电位器

表2 电阻器上色环颜色的意义

电位器也是一种可调电阻器,它在电路中多用于经常需要改变阻值,进行某种控制或调节的地方,如收音机的音量调节、稳压电源输出电压调节等都是通过电位器来完成的。常用电位器有普通旋转式电位器、带开关电位器、小型带开关电位器、直滑式电位器等,它们的实物外形见图8。

电位器与微调电阻器在构造上有相似的地方,它们一般都有3个引出脚(参见图9),其中两边的两个固定电阻引出脚间电阻最大,而中间的滑动触点引出脚与左、右两个引出脚之间的电阻可通过与旋轴相连的簧片式触点移动而改变,但这两个电阻值之和始终等于最大电阻(标称阻值)。与微调电阻器相比,电位器具有较长的旋轴和外壳,制造工艺也更精巧,有的电位器还附有独立的电源开关。在业余电子制作或临时搭接线路的电子实验中,只要体积允许,可用电位器来代替微调电阻器。电位器在实际应用时必须配上合适的手动绝缘旋钮或拨轮盘。例如,广泛应用于便携式收音机、磁带录放机等产品中的WH15-K型带开关小型合成膜电位器(图8),只有给它配上了专门的塑料拨轮盘,才能顺利操作。


图7 WH7-A型立式微调电阻器

图8 常用电位器实物外形图

图9 WH15-K型带开关电位器

通过塑料拨轮盘控制旋柄转动,从而完成电源开关和阻值改变两项工作。电阻器的使用

1. 在电路图中的识别

图10中画出了固定电阻器、微调电阻器与电位器的电路符号。符号中的长方块,表示电阻体本身,两端的短线表示电阻器的两个引脚线。微调电阻器和电位器符号中带箭头的引线,表示滑动簧片端。在电路图中,为了整齐、清楚,这些电路符号可以竖着画,也可以横着画。在图中的位置也以连接简捷为前提。这与制作时它们的实际位置,竖放还是横放,以及排列的远近疏密都没有关系。这一点对电阻器以外的其他元器件也是一样的,请初学者注意。



图10 电阻器的符号

通常情况下,如果一个电阻器在电路符号中或文字叙述中没有其他特别的说明,则可认为选择该电阻器时对型号、种类以及功率等均无特别要求。

2. 检测与修复

电阻器在使用前,最好用万用表进行简单检测,以做到心中有数。检测

普通电阻器的好坏,主要是用万用表测它的阻值。正常情况下,万用表的读数应与标称阻值大体符合;如果万用表的读数与标称阻值相差很大,或万用表指针不动、指针摆动不稳,则说明该电阻器已经损坏。这里需要注意,不能用两只手同时接触万用表的表笔两端去测量电阻值,因为这样会把人体电阻与被测电阻并联,从而造成测量误差。这在测高值电阻器时尤需注意。

检测电位器或微调电阻器的质量好坏时,可分两步进行:首先,测量电位器的最大阻值。按照图11(a)所示,将万用表的表笔跨接在电位器两固定端,测量一下电位器的最大阻值,其读数应为电位器的标称阻值。如果万用表指针不动或阻值相差很多,则表明被测电位器已损坏。然后,测量电位器滑动片与电阻体接触是否良好。按照图11(b)所示,将万用表的表笔分别接在活动端和一个固定端,同时缓慢地旋转电位器的旋轴,从一个极端转至另一个极端,反复调两次,万用表测出的阻值应在“0”和标称阻值之间变化。如果在电位器旋轴转动过程中,万用表的表针有跳动现象,说明可变触点接触不良,这样的电位器不宜使用。固定电阻器价格便宜,如发生断裂、变值、引线松脱而损坏时,一般应丢弃。微调电阻器常因日久积尘或锈蚀而造成接触不良,如发现测量阻值变大或开路,可用酒精棉球擦洗,或调整簧片压力,一般可以修复。

(a)测量最大阻值


(b)检查接触状况

图11 电位器的检测方法

3. 替代使用方法

在电子制作中,如果我们手头一时没有所需阻值或功率的电阻,那么可以用串联、并联的方法,“凑”出代用的电阻器。按照图12(a)所示,用几个阻值小的电阻器串联, 可以得到大阻值电阻器。串联后总阻值等于各个电阻之和,即R 总=R1+R2+R3。按照图12(b)所示,用两个阻值较大的电阻器并联,可代替较小阻值的电阻器,并联的总阻值R 总=R1×R2/(R1+R2)。当这两只电阻阻值相等时,并联后总阻值即减半。小功率电阻串联或并联都可以代替大功率电阻。


图12 电阻器的替代法

例如:有一只100Ω、4W的电阻器损坏,我们可以用两只50Ω、2W的电阻器串联,也可以用两只200Ω、2W的电阻并联来代替,效果是一样的。多只电阻器或不同阻值电阻器串联、并联后,各自功率承担的情况比较复杂,需通过计算求得,这在实际中很少使用。

在电阻器的代用中,如果允许不考虑价格和体积,那么大功率电阻器可以取代同阻值小功率电阻器;金属膜电阻器可以取代同阻值、同功率碳膜电阻器或实芯电阻器,微调电阻器可代替固定电阻器。如果需要调节的机会极少,那么固定电阻器也可以取代调节阻值的微调电阻器。
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