Резисторы низкоомные: Мощные резисторы для силовой электроники

Содержание

Мощные миниатюрные низкоомные прецизионные малоиндуктивные резисторы Р2-103

Предназначены для применения в качестве эталонной опоры для получения особо точных сигналов, как по напряжению, так и по току.

Категория качества — ОТК.

Технические характеристики
Параметры Значения
Р2-103 Р2-103А

Номинальная мощность рассеяния, Вт

3

10

Номинальное сопротивление, по ряду Е24, Ом

0,01 ̶ 100

Допустимое отклонение сопротивления, %, для

  от 0,01 до 0,91 Ом включительно

  от 1,0 до 9,1 Ом включительно

  от10 до 100 Ом включительно

±(1; 2; 5)

±(0,1; 0,25; 0,5; 1)

±(0,05; 0,1; 0,25; 0,5; 1)

Температурный коэффициент сопротивления, х10-6 1/оС,

  в диапазоне температур  (20 ÷ 40)

оС

     от 10 Ом до 100 Ом включительно

  в диапазоне температур  (минус 60 ÷ 85)оС

     от 10 Ом до 100 Ом включительно

     от 1 Ом до 9,1 Ом включительно

     от 0,01 Ом до 0,91 Ом включительно

±(5; 10)

±10

±20

±(30; 50)

Сопротивление изоляции, МОм

1 000

Масса, г, не более

6,5

11,3

240

Р2-103 Р2-103А
   

Резисторы высокостабильные низкоомные МР3050-ЗИП-Прибор

Вариант 1 с несимметричным расположением выводов Вариант 2 с симметричным расположением выводов

Резисторы высокостабильные низкоомные повышенной мощности МР3050 предназначены для применения в качестве опорных резисторов или шунтов в электрических цепях, где требуется обеспечение высокой температурной и временной стабильности, а также необходима высокая точность действительного значения сопротивления.

Конструктивное исполнение — четырехзажимный резистор в герметизированном корпусе с односторонними жесткими медными выводами.

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ:

Диапазон номинальных значений 0,001–10,0 Ом.

Точность подгонки к номинальному значению сопротивления, %: ±0,001; ±0,002; ±0,005; ±0,01; ±0,02; ±0,05; ±0,1.

Точность калибровки действительного значения сопротивления ±0,0005%.

Температурный коэффициент сопротивления, 1ррм/°С; ±3; ±5; ±10.

Годовая нестабильность действительного значения сопротивления 0,001%/год.

Частотный диапазон: 0-10кГц , частотные характеристики по согласованию.

Мощность рассеивания при t=+23°С: — номинальная 1,0Вт, — максимальная 3,0Вт; 5,0Вт с дополнительным радиатором.

Температурный диапазон применения от -10 до +85°С.

Пробивное напряжение между выводами резистора и корпусом 500В.

Масса 10 – 20г.

Исполнение

Мощность Вт

Размеры, мм

Диаметр выводов мм

A

B

C

D

E

F

G

Вариант 1

0,5

15(20)*

20(15)*

7

2,5

2,5

25

1,0

1

30

24

6

2,5

5

25

1,0

3

30

24

9

5

5

25

1,5

Вариант 2 по

постоянному току

0,5

15(20)*

20(15)*

7

2,5

25

5(7,5)*

1,0

1

30

24

6

5

25

15

1,0

3

30

24

9

5

25

15

1,5

* — варианты исполнения резисторов 0,5Вт по отдельному заказу.

По отдельному заказу могут изготавливаться резисторы других конструктивных исполнений на мощности 5–40Вт, совмещенные с радиаторами

< Предыдущая   Следующая >

Низкоомный резистор — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Низкоомный резистор

Cтраница 2

Это объясняется тем, что электромагнитные трансформаторы напряжения и низкоомные резисторы за время бестоковой паузы полностью снимают заряд с неповрежденных фаз.  [16]

Резисторы типа МОИ ( рис. 5, в) — металлоокисные низкоомные резисторы — относятся к тонкослойным резисторам постоянного сопротивления. На поверхность керамической трубки нанесен токопроводящий слой из окиси металлов.  [18]

Для частичного устранения этого влияния во входные цепи схемы обычно включаются низкоомные резисторы.  [20]

Шунтирующие сопротивления важны в случае больших номиналов сопротивлений; последовательные — для

низкоомных резисторов.  [21]

Тогда стали прибегать к схемам, в которых преобразователь выполняется в виде низкоомного резистора, а регулировка чувствительности прибора осуществляется регулятором на выходе усилительного каскада. Но при этом трудно принять сигнал малого уровня.  [22]

В отличие от высокоомных пленочных резисторов, которые обычно имеют спиральную нарезку, низкоомные резисторы делаются гладкими.  [24]

Включение ДН на выходе У1, выходное сопротивление которого мало, позволяет использовать сравнительно низкоомные резисторы в схеме ДН. Это облегчает достижение независимости коэффициента деления ДН в широком диапазоне частот.  [25]

Высокочастотные контуры, включенные в схему радиоаппарата перед испытываемым усилителем, нужно зашунтировать низкоомными резисторами.  [26]

Для устранения самовключения тиристора в ждущем режиме его управляющий переход необходимо либо шунтировать низкоомным резистором, либо подавать на него отрицательно смещение, при этом в обоих случаях возрастает мощность, требуемая для включения тиристора. В этой схеме импульс тока управления подается в катод тиристора.  [27]

Схемы, подобные схеме рис. 5 — 17, в которых суммируются на низкоомном резисторе токи отдельных ветвей, также можно отнести к схемам приближенных делителей. Весовые разрядные коэффициенты, определяющие значения резисторов делителя, пропорциональны проводи-мостям соответствующих разрядов, а переключатели должны обеспечивать разрыв цепи.  [28]

Дальнейшее повышение точности многопредельных милливольтметров ограничивается погрешностями термоэлектрического измерителя среднеквадратических значений токов и остаточными реактивностями низкоомных резисторов. Применение электростатических вольтметров ЭВ ( рис. 5 5 а) позволяет отказаться от набора проволочных резисторов. Переключение пределов измерения осуществляется с помощью набора конденсаторов, частотные погрешности которых пренебрежимо малы. От недостатков электростатических вольтметров — необходимость большого входного напряжения и резко выраженная неравномерность шкалы низковольтных ( менее 75 В) приборов-свободны измерители с самонастройкой по выходному сигналу.  [29]

В устройстве стабилизации вертикального размера изображения телевизора телерадиолы Беларусь-110 имеется цепь отрицательной обратной связи между

низкоомным резистором R5 — 29, включенным в цепь кадровых катушек отклоняющей системы, и входом оконечного каскада кадровой развертки. Благодаря этому в такой системе происходит жесткая стабилизация размаха кадровых отклоняющих токов.  [30]

Страницы:      1    2    3    4    5

Токочувствительные (current sensing) чип резисторы компании Panasonic

Введение

В современном мире электроники и автоматики люди не задумываются сколько процессов, связанных с их жизнью, происходят без участия человека. Будь то зарядка аккумуляторной батареи телефона или электрокара, переключение светофора или управление атомным реактором. Все эти процессы происходят без прямого участия человека, человек выполняет лишь функцию оператора, а управление осуществляется автоматически.

В настоящее время выпускается все больше и больше интеллектуальных устройств и очень часто, жизненно важно контролировать процессы, происходящие внутри электроники. Чтобы электроника работала без сбоев, не выходила из строя и служила максимально долго, крайне важно осуществлять контроль этих процессов.

Процесс контроля процессов, происходящих внутри электронных устройств, зачастую осуществляется методом контроль токов, протекающих в цепях. Существуют различные способы контроля токов, происходящих в электрических цепях электроники. Поэтому современные электронные устройства имеют в своем составе ряд сенсоров. Точность контроля зависит от точности выполняемых измерений, и точный контроль силы протекающего тока является одной из важнейших функций. Один из самых распространенных, простых, высокоточных и недорогих способов измерения токов, протекающих в электрических цепях с помощью резисторов.

Резистор и их типы

Резисторы являются самым используемыми компонентами в электронных схемах и занимают примерно 25% позиций в БоМе. В тоже время резистор считается самой простой деталью схемы, зачастую не требующей пристального внимания. Тем не менее незаметный, на фоне полупроводниковых микросхем и других компонентов, резистор выполняет очень важные функции и без резисторов не смогла бы работать практически ни одна электронная схема.

Резисторы — это пассивные элементы, выполняющие ряд второстепенных, но важных функций. Резистор, по определению – сопротивление (от латинского «resisto»), технологически же резистором можно считать любой материал, будь то кусок медного провода, вольфрамовая нить или полоска полупроводникового материала.

Казалось бы, что такого важного в резисторе, но сложно представить современные электронные схемы без тех функций, которые выполняют резисторы: преобразование силы тока в напряжение и наоборот, ограничение протекающего тока, создание делителей напряжения, подавление радиопомех и др.

Существует несколько различных типов резисторов, отличающихся своими параметрами, вариантами исполнения и функциональным назначением: SMD (чип) резисторы, выводные резисторы, проволочные резисторы, токочувствительные резисторы, термисторы, потенциометры и реостаты.

Особую роль играют резисторы в цепях прецизионных схем, где изменение параметров резистора ведет к негативным последствиям. Рассмотрим причины важности правильного выбора резисторов и варианты их применения на основе токочувствительных резисторов.

В качестве параметра, на основе которого можно проводить измерения, контроль и диагностику электронных схем является протекающий в них ток. Такой способ измерения является одним из самых распространенных, и недооценка важности корректного измерения силы тока приводит к дальнейшим проблема работы устройств и добавляет трудностей разработчикам и инженерам, обслуживающим электронику.

Измерение динамического тока всегда было важным параметром для управления производительностью системы и это стало еще более важным с распространением более интеллектуальных функций управления устройств и систем.

Основы измерения тока

Существуют различные способы измерения тока, но измерение тока, протекающего на участке цепи, путем измерения напряжения на резисторе, является самым простым, недорогим и достаточно точным способом. К тому же резисторы не восприимчивы к электромагнитным помехам и имеют компактные размеры.

Способ измерения тока с применением токочувствительного резистора основан на законе Ома (V=IxR), заключается он на измерении падения напряжения на встроенном последовательно с нагрузкой резистором с известным значением сопротивления, и последующим вычислением тока.

Несмотря на видимую простоту и эффективность, такой способ измерения тока имеет ряд конструктивных проблем и тонкостей, которые необходимо учитывать при конструировании устройства. Поскольку токочувствительный резистор включается в цепь последовательно нагрузке он не должен оказывать существенное влияние на ток в цепи, поэтому номинальные значения сопротивления таких резисторов составляют от единиц ом до долей миллимом. Однако, при выборе измерительного резистора с низким значением может сложится ситуация, что падение напряжения на резисторе может стать сопоставимым с входным напряжением смещения расположенной далее аналоговой цепи нормирования сигнала, что отрицательно скажется на точности измерения.

Если измеряемый ток содержит значимую высокочастотную составляющую, необходимо, что бы измерительный резистор обладал малой собственной индуктивностью, из-за возникшего реактивного напряжения на нем, которое может влиять на точность измерения.

Одним из ограничивающих факторов применения токоизмерительных резисторов является рассеиваемая на них мощность (Pрез. = I2xUрез.), и связанную с этим проблему теплоотведения, поэтому токочувствительные резисторы редко применяются в цепях с током более 100А.

Еще один важный вопрос, с которым приходится сталкиваться разработчикам электроники, это вопрос обеспечения электрической изоляции между силовой цепью и токоизмерительной схемой.

Существуют два основных способа измерения тока: со стороны нижнего плеча (low-side), когда измерительный резистор включается в цепь между нагрузкой и «землей» (Рис. 1) и со стороны верхнего плеча «high-side», когда резистор включается со стороны источника питания (между нагрузкой и источником питания). У каждого из этих методов измерения есть свои преимущества и недостатки.

Рисунок 1. Low-side принцип измерения тока (резистор между нагрузкой и «землей»).

Топологию измерения тока со стороны нижнего плеча (low-side), так же часто называют топологией с «общей» цепью, простая в исполнении и наиболее бюджетная, имеет низкое входное синфазное напряжение, но имеет свой недостаток, влияющий на точность измерений, она подвержена помехам от заземляющей цепи.

Так же такой способ измерения тока не дает возможности обнаружить протекание тока в «землю» через нагрузку при коротком замыкании.

Применение данной топологии измерения тока является целесообразным, когда требуется простота и дешевизна и не требуется контроль короткого замыкания, а помехи от заземляющей цепи допустимы.

Способ измерения тока со стороны верхнего плеча «high-side», когда резистор включается со стороны источника питания (между нагрузкой и источником питания) (Рис. 2), исключает попадание помех в токоизмерительную цепь, позволяет контролировать ток утечки в случае пробоя и возникновения короткого замыкания.

Рисунок 2. High-side принцип измерения тока (резистор между нагрузкой и источником).

Однако такая измерительная схема подвержена высоким динамическим изменениям синфазных входных напряжений, требует усложнения конструкции, повышает ее стоимость и требует компоненты с высоким рабочим напряжением.

Поскольку токочувствительный резистор не должен оказывать существенного влияния на протекающий в цепи ток, он имеет маленькое номинальное сопротивление, в результате чего падение напряжения на резисторе имеет малые величины и часто требует усиления перед преобразованием значений.

Таким образом конфигурация цепи для измерения тока основанная на токочувствительном резисторе включает в себя аналоговый усилитель (как правило операционный усилитель ОУ), АЦП для преобразования напряжения в цифровое представление и микроконтроллер.

Резистор, усилитель, АЦП и микроконтроллер могут быть как самостоятельными микросхемами, так и единым блоком системы на кристалле (SoC).

Важно при выборе токочувствительного резистора учитывать все его физические величины: номинальное сопротивление, точность, рассеиваемую мощность, тепловой коэффициент (TCR) и тепловую ЭДС, влияющие на точность измеряемых параметров. С учетом того, что на резисторе рассеивается мощность, вызывающая дополнительный нагрев микросхем, влияющий на конечную точность измерений, в системах с высоким током рекомендуется использовать внешние токочувствительные резисторы.

Выбор токоизмерительного резистора

При использовании токоизмерительного усилителя в разработке, весьма важен выбор параметров токочувствительного резистора. В первую очередь выбираются номинальное сопротивление и мощность этого резистора. Номинал резистора подбирают, исходя из желаемого максимального падения напряжения на нем при максимальном ожидаемом токе, или же исходя из планируемой потери мощности на этом резисторе.

После выбора величины и мощности токоизмерительного резистора определяется допустимое отклонение от номинального значения его сопротивления, так как это напрямую повлияет на точность воспринимаемого напряжения и измеряемый ток.

Тепловая ЭДС токочувствительного резистора является еще одной важной характеристикой. Токочувствительные резисторы должны работать в широком диапазоне токов. Когда ток низкий, тепловая ЭДС резистора добавляет измерительную ошибку к напряжению, создаваемому протекающим через резистор током. Это напряжение ошибки должно быть значительно меньше, чем наименьшее ожидаемое напряжение, создаваемое протекающим через токочувствительный резистор током, сводя к минимуму ошибку измерения.

Однако есть еще один параметр, на первый взгляд не вполне очевидный, о котором часто забывают – это температурный коэффициент резистора. Температурный коэффициент часто указывается в размерности миллионная доля на градус Цельсия (ppm/°C). Он важен, поскольку температура резистора будет расти за счет мощности, рассеиваемой при протекании большого тока через этот компонент. Часто в недорогих резисторах с классом точности менее 1% наблюдается изменение рабочих параметров под влиянием температуры.

Рекомендации по монтажу

Несмотря на их внешний вид, современные токочувствительные резисторы не так просты, как кажутся. В частности, сопротивление токочувствительного резистора фактически состоит из трех частей (рис. 3). Во-первых, есть сопротивление самого резистора. Затем, есть сопротивления выводов этого резистора и дорожек на печатной плате, подключаемых к резистору. Сопротивления выводов и дорожек незначительные, но и сами токочувствительные резисторы обычно имеют очень низкие значения сопротивления. При измерениях больших токов даже небольшие сопротивления выводов вносят в результаты измерения чувствительные погрешность, поскольку они не учтены производителем в спецификациях резистора.

Рисунок 3. Токовый резистор с двумя контактами фактически состоит из трех последовательно соединенных сопротивлений: сопротивление самого резистора (Rsens), сопротивление двух выводов резистора (Rlead) и сопротивление подводящих дорожек на плате, подключенных к резистору (не показано). Сопротивление выводов может вызвать ошибку измерений для большого тока.

Одним из способов, позволяющих избежать ошибок измерения, вносимых внешними сопротивлениями выводов, является создание соединения Кельвина, выполнив раздельные токоизмерительные дорожки к двухконтактному токочувствительному резистору (рис. 4).

При этом чрезвычайно большое значение для сохранения точности измерения имеет также правильная трассировка цепей между токоизмерительным резистором и усилителем тока на печатной плате. Чтобы достигнуть высокой точности измерения тока, необходимо использовать схему Кельвина, основанную на четырех точках подключения к токоизмерительному резистору. Первые два соединения нужны для контроля протекающего тока, а два других – для контроля падения напряжения на резисторе. На рисунке 4 показаны различные варианты подключений для контроля тока, протекающего через резистор.

Рисунок 4. Технология монтажа токоизмерительного резистора а), б), в), г

Одной из наиболее распространенных ошибок является подключение входов чувствительного по току усилителя к дорожкам печатной платы, показанное на рисунке 4а, вместо непосредственного подключения к резистору.

Другие допустимые варианты подключения к резистору для измерения тока представлены на рисунках 4б…г. Показанная на рисунке 4г компоновка использует независимое двухпроводное подключение для каждого вывода токоизмерительного резистора. Такой метод наиболее часто используется для резисторов с сопротивлением менее 0,5 мОм, когда паяное соединение способно серьезно изменить сопротивление цепи. Трудно сказать, какой метод компоновки точек подключения даст наилучшие результаты в окончательном варианте печатной платы, так как точность резистора во многом зависит от точки измерения, используемой при его производстве.

Если значение резистора было измерено с внутренней стороны контактных площадок, то наилучший результат измерения обеспечит компоновка, показанная на рисунке 4в. Если значение резистора было измерено на боковой стороне площадок – компоновка, показанная на рисунке 4б, даст наивысшую точность.

Резисторы Panasonic

Компания Panasonic – один из крупнейших мировых производителей электронных компонентов, предлагает более 35 серий токочувствительных резисторов с общим числом элементов более 13 000 наименований.

Все резисторы Panasonic выполнены по специальной технологии «мягкого контакта» (Soft Termination Technology) рис. 5, уменьшающей влияние разностного теплового расширения резистора и PCB, обеспечивающей высокую надежность резисторов и устройства в процессе эксплуатации.

Рисунок 5. Технология производства резисторов с использованием «мягкого контакта»

Разность теплового расширения материалов имеет коэффициент теплового расширения CTE (Coefficient of Thermal Expansion), в процессе пайки и эксплуатации резисторы подвергаются постоянному воздействию механических вибраций и температуры, в результате которых материалы резисторов и PCB сужаются и расширяются с разными значениями. На область припоя (галтели) рис.6 воздействует механическое напряжение, которое может привести к разрушению припоя и/или структуры резистора, увеличить контактное сопротивление, вызвать дополнительный нагрев, ухудшить параметры резистора и привести к выходу из строя как самого компонента, так и устройства в целом. Технология «мягкого контакта» в резисторах Panasonic нивелирует разницу TCE и обеспечивает целостность структуры в течение всего срока эксплуатации.

Рисунок 6. Результат разрушения галтели при разности CTE

Для большего уменьшения влияния сторонних факторов на резисторы, компания Panasonic предлагает резисторы с широкими контактными площадками серии ERJA1, ERJB1, ERJB2, ERJB3, ERJD1, ERJD2 или двойным резистивным слоем серии ERJ2LW, ERJ3LW, ERJ6LW, ERJ2BW, ERJ3BW, ERJ6BW, ERJ8BW, ERJ6CW, ERJ8CW обеспечивающие дополнительную надежность компонентов и схемы в целом.

Резисторы, изготовленные в корпусах с широкой контактной площадкой, обеспечивают рассеивание тепла по всей площади элемента, снижают вероятность разрушения резистора и точек пайки. Кроме того в резисторах с широкими контактами используется технология разделения резистивного слоя на отдельные сегменты и применение компенсационных прорезей в резистивном слое, обеспечивающие превосходные температурные характеристики резистора рис. 7. Материала резистивного слоя, на основе медно-никелевого сплава, примененный при производстве резисторов, обладает низким температурным коэффициентом и позволяет достигнуть максимального уровня рассеивания тепла и отменных температурных характеристик резисторов в процессе эксплуатации рис.8.

Рисунок 7. Структура резистора с широкой контактной площадкой

Рисунок 8. а) теплоотведение резистора с раздельными сегментами, б) обычный резистор

Применение в резисторах двухстороннего резистивного слоя позволяет уменьшить размеры требуемой площади на плате до 45%, увеличить мощность рассеяния резисторов, улучшить характеристики резистора, уменьшить номинальное сопротивление резистора, обеспечить надежность и увеличить срок службы рис.9.

Рисунок 9. Структура резистора с двусторонним резистивным слоем

Т.к. мощность рассеяния резисторов с двусторонним расположением резистивного слоя выше, а допустимые номиналы сопротивления резисторов ниже, чем у обычных резисторов, такие резисторы способны работать с более высокими токами, что позволяет сохранить площадь платы, и повысить надежность устройства.

Применение

Современные электронные устройства, это сложные устройства с множеством внутренних процессов. И контроль этих процессов является важной и неотъемлемой частью. Основным способом осуществления контроля, является измерение тока, протекающего в цепях электронного устройства. Применение токоизмерительных резисторов в электронике один из самых распространенных, недорогих и высокоточных способов измерения тока.

Гигантская популярность современных мобильных телефонов, гаджетов, мобильных вычислительных машин, автономных и переносных устройств, счетчиков ресурсов, систем умного дома и другой электроники требует громадное количество элементов питания, используемых в этих устройствах. И очень важно осуществлять контроль разряда и заряда этих элементов питания, позволяющего продлить срок службы, как элементов питания, так и самих устройств. Простым, надежным, точным и не дорогим способом контроля, является контроль протекающего тока на основе токоизмерительных резисторов.

Большинство современных блоков питания или драйверов для светотехники являются достаточно интеллектуальными приборами, контролирующими массу входных и выходных параметров, таких как наличие короткого замыкания, наличие/отсутствие нагрузки, коррекция мощности, контроль заряда аккумулятора, контроль выходного напряжения и тока. Контроль многих параметров источников питания осуществляется на основе токоизмерительных резисторов.

Робототехника и автоматика неотъемлемая часть современной жизни человека, поднимается лифт, перемалывается кофе в кофе машине, крутится вентилятор, катится электросамокат, работает вытяжка на кухне, работает шуруповерт, все эти устройства используют электромоторы. Многие из схем управления электромоторов этих устройств включают в себя токочувствительные элементы на основе резисторов позволяющие осуществлять контроль и функции защиты.

Современный автомобиль, это порой серьезный вычислительный центр, со множеством мультимедийных, коммуникационных и силовых электронных блоков, содержащий десятки электромоторов, силовых и сигнальных цепей, и высокой степенью контроля средств управления и безопасности автомобиля. Для обеспечения высокой надежности систем автомобиля, крайне важно контролировать электрические процессы и протекающие токи в цепях. Системы контроля токов на основе токоизмерительных резисторов Panasonic способны обеспечить высокую точность и надежность.

Заключение

Технология измерения тока посредством преобразования напряжения с помощью токочувствительных резисторов, в силу простоты схемного решения, стоимости, точности и надежности, является наиболее распространенной в современной электронике.

Уникальная технология производства резисторов, их высокое качество, подтвержденное наличием сертификатов, регламентированных для применения в автомобильной электронике, AEC-Q200, позволяет проектировать и создавать высоконадежные системы контроля и управления с применением токочувствительных резисторов Panasonic. Широкая номенклатура токочувствительных резисторов позволит подобрать требуемые элемент.

Описание

Серия резисторов

Типоразмер

Диапазон сопротивлений, Ом

Точность, %

T.C.R (ppm)

Мощность рассеяния, Вт

Диапазон рабочих температур, °C

Стандартные низкоомные толстопленочные резисторы

ERJ12RS

ERJ12ZS

ERJ14RS

ERJ1TRS

ERJ3RS

ERJ6RS

ERJ8RS

0402

0603

0805

1206

1210

1812

2010/ 2512

0.1…0.2

0.5 – D

1 – F

2 – G

5 — J

100

150

200

250

300

0.1

0.125

0.166

0.25

0.33

0.5

1

-55…+155

Стандартные низкоомные толстопленочные резисторы

ERJ12RQ

ERJ12ZQ

ERJ14RQ

ERJ1TRQ

ERJ3RQ

ERJ6RQ

ERJ8RQ

0402

0603

0805

1206

1210

1812

2010/ 2512

0.22…9.1

0.5 – D

1 – F

2 – G

5 — J

100

150

200

250

300

0.1

0.125

0.166

0.25

0.33

0.5

1

-55…+155

Низкоомные толстопленочные резисторы повышенной мощности

ERJ14BS

ERJ14BQ ERJ2BS

ERJ2BQ

ERJ3BS

ERJ3BQ

ERJ6BS

ERJ6DS

ERJ6BQ

ERJ6DQ

ERJ8BS

ERJ8BQ

0402

0603

0805

1206

1210

0.1…9.1

0.5 – D

1 – F

2 – G

5 — J

100

150

200

250

300

0.166

0.25

0.33

0.5

-55…+155

Низкоомные толстопленочные резисторы с низким TCR

ERJL12

ERJL14

ERJL1D

ERJL1W ERJL03

ERJL06

ERJL08

0603

0805

1206

1210

1812

2010

2512

0.02…0.1

1 – F

5 — J

100

200

300

0.2

0.25

0.33

0.5

1

-55…+125

Низкоомные толстопленочные резисторы с двухсторонним резистивным слоем, повышенной мощности

ERJ2BW

ERJ2LW

ERJ3BW

ERJ3LW

ERJ6BW

ERJ6CW

ERJ6LW

ERJ8BW

ERJ8CW

0402

0603

0805

1206

0.05…0.1

0.5 – D

1 – F

2 – G

5 — J

75

100

150

200

250

300

500

700

0.2

0.25

0.33

0.5

1

-55…+155

Низкоомные толстопленочные резисторы с широкими выводами, высокой мощности

ERJA1

ERJB1

ERJB2

ERJB3

1225

1020

0612

0508

0.05…1M

1 – F

2 – G

5 — J

100

150

200

300

0.33

0.75

1

1.33

-55…+155

Низкоомные толстопленочные резисторы с широкими выводами, низким TCR

ERJD1

ERJD2

ERJD3

1020

0612

0508

0.05…0.2

1 – F

5 — J

100

0.5

1

2

-55…+155

Доступность:

Резисторы Panasonic находятся в массовом производстве и доступны для заказа.

Ресурсы:

 

МР3042 — резисторы прецизионные низкоомные, МР3044, МР3045

МР3042

 

Предназначены для применения в качестве опорных резисторов и шунтов в метрологической аппаратуре для поверки счетчиков электроэнергии.

Технические характеристики:

  • Классы точности 0,002; 0,005; 0,01; 0,05; 0,1
  • ТКС ±10ррм/°С
  • Номинальные значения сопротивления любые в диапазоне от 0,001 до 1 Ом, ток нагрузки от 0,15 до 150А
  • Частотный диапазон до 1,5 кГц

Примеры характеристик и размеров приведены в таблице.

R н, Ом Класс точности Ток макс., А Размеры, мм
0,1 — 1,0 0,1 — 0,001 3 55х30х10
0,01 — 0,1 0,1 — 0,01 15 55х60х20
0,001 — 0,01 0,1 — 0,01 150 65х105х30
2 0,05-0,1 1 30х50х7
10 0,05-0,1 0,5 30х50х7

 

МР3044, МР3045

Технические характеристики:

  • Годовая нестабильность действительного значения сопротивления 0,01%
  • Класс точности 0,01
  • Точность подгонки к номинальному значению сопротивления: ±0,1%; ±0,05%
  • Температурный коэффициент сопротивления: ±10ррм/°С
  • Номинальные значения сопротивления для МР3044 — от 0,0001 до 0,0005 Ом, для МР3045 – 0,001 Ом
  • Мощность рассеивания для МР3044 – до 300Вт, для МР3045 – 10Вт
Название R ном, Ом Ток, A U ном, mB Размеры, мм
МР3044 0,0005
0,0001

750
до 1000

375
100
200x80x11
150x80x25
МР3045 0,001 100 100 105х35х6

Как сделать самодельный низкоомный резистор, электрическое сопротивление своими рукам.

Порой возникает необходимость в намотке самодельного резистора на достаточно малое электрическое сопротивление, порядка 0,1-1000 ом. Допустим в моем случае мне нужен был низкоомный резистор аж на 0,1 ом, это мало, и даже очень мало. Он должен стоять на схеме электронной нагрузки в эмиттерной цепи мощных силовых транзисторов, для снятия тока на отрицательную обратную связь, что была на операционном усилителе. Ехать на радиорынок из-за одного резистора как-то было лень. Мне проще было самому намотать нужное сопротивление своими руками поверх обычного резюка, с большим сопротивлением. В этой статье я расскажу о некоторых тонкостях и нюансах, касающиеся процесса этой самой самодельной намотке.

Видео по этой теме:

Итак, в роли каркаса мы будем использовать обычный резистор, подходящей мощности и размеров, зависящие от длины и диаметра провода, что будем на нем мотать. Начать нужно именно с определения электрической мощности. Чтобы ее узнать нужно просто напряжение в вольтах (то, что будет оседать на этом резисторе при работе схемы) умножить на ток в амперах (который будет протекать через него). Получим мощность в ваттах. Допустим в моем случае (в моей схеме электронной нагрузки) через резистор будет протекать ток до 10 ампер. Напряжение, которое будет на нем оседать до 0,5 вольт. Значит я 10 умножаю на 0,5 и получаю 5 ватт. Следовательно, я должен взять постоянный резистор с мощностью не менее 5 Вт.

Теперь нужно определиться с длиной и диаметром провода, который буду мотать на этом 5 ваттном резисторе, чтобы получить нужное сопротивление. От диаметра зависит сила тока, которую мой самодельный резистор может через себя пропустить без особого нагрева этого провода. Чтобы узнать зависимость силы тока от диаметра провода можно воспользоваться простой формулой, приведенной ниже:

Длину медного провода, для получения нужного сопротивления, можно вычислить по следующей формуле:

Но, вот когда дело имеешь с очень маленьким сопротивлением (как в моем случае 0,1 ом), то длину пожалуй лучше определить практическим путем. То есть, беру, например, один метр нужного по диаметру провода и обычным мультиметром измеряю его сопротивление. Ну, а далее уже по пропорции можно легко найти нужную длину, зная что 1 метр провода равен определенному значению сопротивления. Или совсем просто, если сопротивление в этом метре больше нужного, постепенно начинаем откусывать от провода лишнии куски. Проводим измерения. Опять откусываем. Опять измеряем. И так до тех пор, пока не останется кусок провода с нужным сопротивлением.

Для тех кто не знает – чем длиннее провод, тем больше будет его сопротивление, а чем толще этот провод, то наоборот, его сопротивление будет меньше. Исходя из этого можно понять, если мы возьмем слишком толстый провод (больше чем нам нужно по максимальному току), то для получения нужного сопротивления нам нужно будет увеличить длину этого провода. Это приведет к использованию излишнего количества провода, который может плохо помещаться на каркасе резистора. Так что не стоит использовать слишком толстый диаметр провода. Подбирайте его ровно столько, сколько необходимо для получения нужного тока, проходящего через него.

Итак, мы имеем нужный постоянный резистор, с определенной мощностью, что будет использоваться в роли намоточного каркаса. И имеем нужный кусок намоточного провода, с подходящим диаметром и длинной. Теперь можно приступить к самой намотки провода на резистор. Но, есть одно значительное НО! Мотать провод обычным образом – провод наматывается в одном направлении, не совсем верно. Как известно, любая катушка (намотанная таким образом) обладает не только активным сопротивлением, но еще и индуктивностью. Индуктивность же, в свою очередь, имеет следующий эффект – после резкого снятия напряжения с катушки на ее концах образуется ЭДС (электродвижущая сила) индукции.

То есть, когда мы намотаем катушку на резистор и поставим его в схему, то при скачках напряжения или его снятия с этого резистора на нем будет образовываться всплески напряжения, которые по своей амплитуде могут превышать напряжение питания, аж в несколько раз. Эти скачки, помимо прочего, будут иметь обратную полярность, относительно источника питания. Такой вот нехороший процесс может крайне негативно влиять на другие элементы электронной схемы, особенно чувствительны к таким скачкам напряжения маломощные полупроводники (диоды, транзисторы, тиристоры, стабилитроны, микросхемы и т.д.). В лучшем случае схема может давать сбои, работать с отклонениями, ну, а в худшем такие всплески напряжения могут вовсе вывести определенные узлы схемы из строя.

Чтобы такого не происходило самодельные резисторы, которые наматываются проводом, нужно мотать иным образом. Мы берем имеющийся провод (изолированный, естественно), его концы припаиваем к выводам резистора (что служит у нас корпусом). Далее слаживаем этот провод вдвое и сразу двумя проводами начинаем намотку на каркас. Что произойдет в таком случае, при такой намотке? Дело все в том, что когда ток течет в одном направлении, по одному из сложенных вместе проводов, его электромагнитные поля имеют одно направления вращения. Когда же ток возвращается по другому проводу, его электромагнитные поля имеют противоположное направления движения. В результате одно направление поля компенсируется другим. В итоге мы имеем только активное сопротивление в самодельном резисторе, индуктивность же в таком случае будет равна нулю. И никаких всплесков напряжения, идущих от катушки резистора, в схеме уже не будет. Вот в принципе и все, что касается темы намотки низкоомного резистора своими руками.

P.S. Порой, действительно, проще и быстрее намотать самодельный резистор, на нужное малое сопротивление, чем ехать за ним куда-то. Причем правильно и хорошо намотанный резистор по качеству ничем не будет уступать покупному. А нужно всего лишь взять практически любой постоянный резистор нужной мощности и размеров, вычислить нужный диаметр и длину провода, после чего аккуратно намотать одно на другое. Так что если у вас есть необходимость в таких вот самодельных компонентах, то берите эту статью себе на заметку.

Основы измерения тока: Токоизмерительные резисторы. Часть 1

Начинаем публикацию статьи, состоящей из трех частей, в которой рассматриваются недооцениваемые особенности чувствительности при измерении тока. В первой части статьи обсуждаются общие настройки, выбор и реализация токоизмерительного резистора. Во второй части будут рассматриваться действующие совместно схемы, такие как необходимый аналоговый усилительный интерфейс (analog front-end (AFE)) и измерительный усилитель. В третьей части обсуждается использование усилителей при измерении тока в тех случаях, когда нагрузка находится под более высокими напряжениями.

Основы измерения тока

Сила тока является одним из наиболее распространенных параметров, используемых для оценки, контроля и диагностики эффективности работы электронных систем. Поскольку это широко распространенное измерение, разработчики часто сталкиваются с проблемами, если недооценивают особенности точного измерения силы тока.

Наиболее распространенным чувствительным элементом, используемым для регистрации тока, является прецизионный низкоомный резистор, устанавливаемый в разрыв цепи тока. На этом резисторе, обычно называемом шунтом, создается падение напряжения, пропорциональное проходящему через него току. Поскольку шунтовый резистор не должен оказывать существенного влияния на ток, он часто имеет довольно маленькое номинальное сопротивление, порядка нескольких миллиом или долей миллиом. В результате падающее на шунтовом резисторе напряжение также довольно маленькое и часто требует усиления перед преобразованием с помощью АЦП.

Таким образом, общая конфигурация сигнальной цепи для контроля тока включает аналоговый усилитель (AFE) падающего на шунтовом резисторе напряжения, АЦП для преобразования усиленного напряжения в цифровое представление и системный контроллер (рис. 1).

Рис. 1. Самый простой способ измерения протекающего тока связан с использованием шунтового резистора (крайний слева), на котором падает напряжение, пропорциональное протекающему через него току. Усилитель AFE усиливает низкое напряжение на шунтовом резисторе, чтобы использовать полный диапазон измерений АЦП. 

В качестве усилителя AFE обычно используется операционный усилитель или специализированный токовый усилитель, который преобразует небольшое, падающее на шунтовом резисторе дифференциальное напряжение, в повышенное выходное напряжение, которое использует в АЦП полный измерительный диапазон. АЦП, который может быть автономным устройством или встроенным блоком в микроконтроллере или системе на кристалле (SoC), оцифровывает сигнал напряжения и передает полученную информацию управляющему процессору. Системный контроллер использует оцифрованное измерение силы тока, чтобы оптимизировать характеристики системы или внедрить протоколы безопасности, чтобы предотвратить повреждение системы, если ток превышает заданный предел.

Поскольку для преобразования тока в напряжение использован сенсорный компонент в цепи, все физические характеристики резистора (сопротивление, допуск величины, мощность, тепловой коэффициент и тепловая ЭДС) влияют на точность. Следовательно, выбор подходящего шунтового резистора имеет решающее значение для оптимизации измерения тока.

Величина шунтового резистора и падающее на нем напряжение оказывают воздействие на систему. Например, шунтовый резистор со слишком большим сопротивлением может вызвать ненужные потери и понизить напряжение на нагрузке.

Например, при измерении тока, протекающего через обмотку двигателя, пониженное напряжение уменьшает доступную для двигателя электрическую мощность, влияет на его эффективность и/или крутящий момент. Кроме того, большие токи (десятки или сотни ампер), протекающие через шунтовый резистор, приводят к тому, что на резисторе рассеивается значительная энергия в виде выделяемого тепла, понижая точность и эффективность измерения. По этим причинам сопротивление шунта должно быть как можно меньше.

Выбор шунтового резистора для измерения тока

Тот факт, что на шунтовых резисторах рассеивается мощность при протекании через них тока нагрузки, требует минимального значения их сопротивления. Кроме того, для стабильности измерения токоизмерительные резисторы также должны иметь очень низкий температурный коэффициент сопротивления (ТКС). Малый ТКС приведет к высокой точности измерения при низкой зависимости от температуры.

Тепловая ЭДС токочувствительного резистора является еще одной важной характеристикой. Токовые шунтовые резисторы должны работать в широком диапазоне токов. Когда ток низкий, например, в приборе с батарейным питанием в режиме сна или ожидания, тепловая ЭДС шунта добавляет измерительную ошибку к напряжению, создаваемому протекающим через резистор током. Это напряжение ошибки должно быть значительно меньше, чем наименьшее ожидаемое напряжение, создаваемое протекающим через шунтовый резистор током, сводя к минимуму ошибку измерения.

Шунтовые резисторы для датчиков тока доступны с двумя или четырьмя контактами. Шунтовый резистор с двумя контактами является наиболее простым случаем для понимания, поскольку он работает так же, как и любой двухконтактный резистор. При протекании тока через двухконтактный шунтовый резистор на его контактах появляется напряжение, пропорциональное протекающему через него току.

Примерами двухконтактных шунтовых резисторов является серия шунтовых резисторов Bourns CSS2 и серия шунтовых резисторов Vishay WSLP. Серия Bourns CSS2 включает шунтовые резисторы с номинальной мощностью от 2 до 15 Вт, сопротивлением от 0,2 до 5 мОм и с максимальным диапазоном тока от 140 до 273 ампер. Типичный резистор из этих серий, CSS2H-2512R-L500F, поставляется в корпусе для поверхностного монтажа 2512, имеет сопротивление 0,5 мОм и номинальную мощность 6 Вт.

Семейство шунтовых резисторов Vishay WSLP включает устройства в нескольких типах корпусов для поверхностного монтажа в диапазоне размеров от 0603 до 2512, с допустимой мощностью от 0,4 до 3 Вт, с сопротивлениями от 0,5 мОм до 0,1 Ом, при допуске 0,5% или 1%. Типичным шунтовым токовым резистором Vishay является WSLP1206R0200FEA, который поставляется в корпусе 1206 с сопротивлением 20 мОм, допуском 1% и номинальной мощностью 1 Вт.

Обратите внимание, что эти токовые шунтовые резисторы для поверхностного монтажа (SMD) имеют незначительные размеры и занимают очень мало места на плате, но поскольку они могут рассеивать значительное количество тепла, их следует размещать достаточно далеко от чувствительных к нагреву компонентов.

Три сопротивления в одном шунтовом резисторе

Несмотря на их внешний вид, современные шунтовые резисторы не так просты, как кажутся. В частности, сопротивление шунтового резистора фактически состоит из трех частей (рис. 2). Во-первых, есть сопротивление самого шунтового резистора. Затем, есть сопротивления выводов этого резистора и дорожек на печатной плате, подключаемых к шунтовому резистору. Обычно сопротивления выводов и дорожек незначительные, но и сами шунтовые резисторы обычно имеют очень низкие значения сопротивления. При измерениях больших токов даже небольшие сопротивления выводов вносят в результаты измерения погрешность, поскольку они не учтены производителем в спецификациях шунтового резистора.

Рис. 2. Токовый шунтовый резистор с двумя контактами фактически состоит из трех последовательно соединенных сопротивлений: сопротивление самого шунтового резистора  (Rshunt), сопротивление двух выводов резистора (Rlead) и сопротивление подводящих дорожек на плате, подключенных к резистору (не показано). Сопротивление выводов может вызвать ошибку измерений для большого тока. 

Одним из способов, позволяющих избежать ошибок измерения, вносимых внешними сопротивлениями выводов, является создание соединения Кельвина, выполнив раздельные токоизмерительные дорожки к двухконтактному шунтовому резистору (рис. 3).

Рис. 3. Соединение Кельвина с двухконтактным токочувствительным резистором уменьшает погрешность измерения, вызываемую сопротивлением выводов резистора и дорожек печатной платы. Пример изображения двухконтактных токовых шунтовых резисторов показан справа.

В этой конфигурации ток, протекающий через резистор токового шунта, проходит через широкие подводящие дорожки на печатной плате. Гораздо более узкие дорожки, которые  находятся не в основном канале протекающего тока, но расположены непосредственно рядом с резистивным элементом шунтового резистора, снимают падающее на нем напряжение и передают его на вход AFE. Разделение токоведущих и токочувствительных контактов характеризует соединение Кельвина.

Полученное в результате схематическое представление соединения Кельвина с использованием двухконтактного шунтирующего резистора показано на рис. 4.

Рис. 4. Использование соединения Кельвина с двухконтактным шунтовым резистором выводит линии измерения напряжения из основной цепи тока, что приводит к более точному измерению напряжения на шунтовом резисторе

Очень малый ток протекает через два токочувствительных резистора (Rsense), показанных на рис. 4, потому что они подключены к имеющим высокий импеданс входам усилителя либо АЦП, что делает их сопротивления намного менее критичными, чем значения сопротивления выводов, через которые протекает большой ток шунтового резистора. Следовательно, падение напряжения на резисторах Rsense довольно небольшое и не является значительным источником ошибки при измерении тока.

Что лучше, два вывода или четыре?

Как видно из монтажной схемы печатной платы на рис. 3, невозможно полностью исключить сопротивления выводов в двухконтактном шунтовом резисторе даже при использовании соединения Кельвина. Должен быть определен некоторый допуск для размещения печатной площадки, чтобы учесть ошибку позиционирования, когда шунтовый резистор устанавливается для впаивания на печатную плату.

Кроме того, ТКС медных дорожек печатной платы (3900 м.д. (миллионных долей)/ ?C) намного выше, чем ТКС резистивного элемента шунтового резистора (часто менее 50 м.д./ ?C).  Эти параметрические различия приводят к тому, что изменение сопротивления в дорожках печатной платы намного больше, чем в токочувствительном резисторе, что дает более высокую температурную зависимость токочувствительной цепи.

При использовании двухконтактного шунтового резистора с соединением Кельвина, часто уровень точности для чувствительности по току может оказаться недостаточным во многих случаях с очень высоким током. Для таких случаев производители предлагают шунтовые резисторы с четырьмя контактами, в которых соединение Кельвина реализовано внутри резистора. Таким образом, производитель может полностью контролировать все допуски и температурные коэффициенты, относящиеся к соединению Кельвина (рис. 5).

High Current Trace – Цепь для мощного тока
Current Sensing Trace – Токочувствительная цепь
Current Sensing Resistor – Токочувствительный резистор
Copper Trace – Медная дорожка
Рис. 5. Четырехконтактный шунтовый резистор обеспечивает высокоточное соединение Кельвина с токочувствительными соединениями, расположенными рядом с шунтовым резистором. Пример изображения токового четырех контактного шунтового резистора представлен справа.

Токочувствительный резистор с четырьмя контактами, использующий соединение Кельвина, имеет отдельные выводы для протекающего через резистор большого тока и для измерения напряжения, что помогает повысить точность измерений. Кроме того, использование четырехконтактного шунтового резистора с соответствующим соединением Кельвина снижает влияние ТКС, обеспечивая улучшенную температурную стабильность, по сравнению с двухконтактным шунтовым резистором, использующим компоновку печатной платы для реализации соединения Кельвина.

Bourns предлагает несколько четырехконтактных шунтовых резисторов из серии для поверхностного монтажа CSS4 (рис. 6).

Рис. 6. Шунтовые резисторы Bourns CSS4 для поверхностного монтажа используют четырехконтактное соединение Кельвина для максимальной точности измерения тока.

В состав серии Bourns CSS4 входят шунтовые резисторы CSS4J-4026R-L500F 0,5 мОм, 1%, 5 Вт, и  CSS4J-4026K-2L00F 2 мОм, 1%, 4 Вт. Оба эти шунта имеют низкий ТКС, низкую тепловую ЭДС и занимают на плате площадку не более 10 мм × 7 мм.

Заключение

Первым шагом в процессе измерения тока является преобразование электрического тока в более легко измеряемый параметр – напряжение. Токовые шунтовые резисторы являются недорогими компонентами, которые выполняют эту задачу. Однако, как показано в статье, номинальное значение шунтового резистора должно быть низким, чтобы минимизировать его влияние на цепь и рассеиваемую мощность на самом резисторе.

К другим важным параметрам для токовых шунтовых резисторов относятся ТКС и тепловая ЭДС, которые могут значительно повлиять на точность измерения тока.

Наконец, для того, чтобы максимизировать точность измерения, крайне важно не допустить ограничения силы тока, протекающего через шунт, минуя токочувствительный тракт либо с помощью специальной компоновки печатной платы, которая создает соединение Кельвина для двухконтактного шунта, либо с помощью четырехконтактного шунтового резистора.

Поскольку низкое значение сопротивления подразумевает, что падение напряжения на токочувствительном резисторе будет небольшим, во второй части этой статьи будут обсуждаться соображения по проектированию AFE, который усиливает низкое напряжение, упрощая процесс измерения с помощью АЦП.

Как измерить низкое сопротивление

Иногда вам нужно измерить электронные компоненты с очень низким сопротивлением, такие как провода, переключатели, токоизмерительные резисторы, предохранители, реле или воспламенители. Однако большинство мультиметров неточны ниже 1 Ом, а некоторые даже не могут точно измерять ниже 10 Ом. Вместо того, чтобы покупать специальный четырехпроводной омметр или омметр с низким сопротивлением, вы можете разумно измерить сопротивление до 10 миллиом или меньше с помощью обычного мультиметра в режиме милливольт.

Между прочим, этот эксперимент начался с того, что я неправильно указал в примерах ракетницы, что у меня нет возможности точно измерить сопротивление кабеля 12 AWG.

Для измерения низкого сопротивления вам понадобятся:

  • Мультиметр для измерения вольт, милливольт и ом
  • Резистор 220 Ом или около того
  • Регулируемый источник питания 5 В (настенный, настольный или контур 7805)
  • (необязательно) 0.Конденсатор 1 мкФ, конденсатор 10 мкФ и макетная плата без пайки

Очевидно, что точность этого измерения зависит от точности измерителя. Но большинство мультиметров достаточно точны.

Источник питания 5 В должен оставаться достаточно стабильным между измерениями. Любые колебания внесут некоторую неточность. Практически все регулируемые поставки превосходны в этих условиях:

  • Цепь тестирования находится в устойчивом состоянии (микросхемы не включаются и не выключаются)
  • Конденсаторы различных размеров и химического состава, сглаживающие напряжение
  • Токовая нагрузка 22 мА не является ни слишком большой (> 100 мА), ни слишком маленькой (

Удивительно, но не имеет значения, точное ли напряжение источника питания (ровно 5 В).Подойдет любое значение от 4,5 В до 5,5 В, если оно стабильное.

Схема измерения низкого сопротивления на макетной плате без пайки.

  • +5 В постоянного тока и GND подключены к верхней и нижней части макета.
  • C1 (опционально) керамический конденсатор 0,1 мкФ для сглаживания электропитания.
  • C2 (опционально) Танталовый конденсатор 10 мкФ для сглаживания электропитания.
  • R1 220 Ом известное сопротивление. Сверху подключили к 5 В, а внизу к R2.
  • R2 Неизвестное сопротивление для измерения. Верхняя часть подключена к R1, а нижняя — к GND.

Эта схема представляет собой простой делитель напряжения, в котором через R2 проходит такое же количество тока, как и через R1. Мы будем измерять напряжение на каждом резисторе. Это дает нам всю информацию, необходимую для расчета сопротивления R2 на основе соотношения напряжений и известного сопротивления R1.

На фотографии выше R2 представляет собой стандартный сквозной резистор на 10 Ом. Однако вы можете заменить R2 зажимами типа «крокодил», прикрепленными к проводам, чтобы можно было измерять что угодно (кабели, устройства зажигания и резисторы для поверхностного монтажа).

Известное сопротивление

R1 — это «известное сопротивление» в этой цепи. Лучше всего использовать резистор с высокой мощностью и низким температурным коэффициентом. Но даже стандартный резистор 5% приемлем для большинства любителей.

Согласно закону Ома, 5 В, проходящее через резистор 220 Ом, составляет 0,114 Вт мощности (чуть более 1/10 Вт). Эта энергия будет выделяться в резисторе в виде тепла.

По мере нагрева резистора значение его сопротивления незначительно изменяется. Резисторы с низкотемпературным коэффициентом (± 50 ppm или меньше) изменяют значение меньше, чем обычные резисторы (± 100 ppm или больше). Резисторы большей мощности обычно способны рассеивать больше тепла, что также снижает изменения сопротивления.

Поскольку точность этой схемы зависит от стабильного сопротивления, вы хотите использовать резистор, изменяющий самую высокую мощность и самую низкую температуру, который вы можете для R1.

Вы можете купить металлопленочный резистор 220 Ом Vishay / Dale с допуском 1% (с точностью) 1/2 Вт (рассеивает тепло), 50 ppm (низкое изменение температуры) за 0,12 доллара США (71-CMF60220R00FHEK). Или вы можете купить более устойчивый к температуре резистор с проволочной обмоткой 43F220E Ohmite с допуском 1%, 3 Вт, 20 ppm, 220 Ом за 1 доллар.14 от Digi-Key.

Чтобы доказать, что это измерение работает даже с самым скромным резистором, я выбрал обычный углеродно-пленочный резистор 220 Ом с допуском 5%, 1/4 Вт, ± 350 ppm, 220 Ом из моей коллекции резисторов.

Независимо от того, какой резистор вы выбрали, перед установкой R1 в схему измерьте его, используя режим сопротивления (Ом или Ом) мультиметра. НЕ измеряйте сопротивление, когда резистор установлен в цепи — это приведет к неточным показаниям.Вместо этого измерьте резистор отдельно (полностью снимите его с макета, если вы уже установили его).

Мультиметр, измеряющий известное сопротивление.

Удивительно, но не имеет значения, составляет ли значение сопротивления плюс или минус 5 процентов. Фактически, любое значение от 200 до 240 подойдет, пока сопротивление остается постоянным.

Запишите измеренное значение сопротивления R1 и поместите его на макетную плату.У меня резистор 218,9 Ом.

Пример измерения

Для первого теста мы собираемся измерить сопротивление резистора, которое также можно измерить мультиметром. Таким образом, мы можем проверить, что наша математика и схема работают правильно, прежде чем мы попробуем некоторые действительно низкие сопротивления. Начнем с резистора на 10 Ом на макете R2.

При включенном питании измерьте напряжение на R1, используя режим измерения постоянного напряжения мультиметра.

Измерение падения напряжения на известном резисторе в режиме измерения напряжения.

Напряжение на моем R1 составило 4,7696. Поскольку R1 имеет гораздо большее сопротивление, чем R2, отсюда следует, что R1 должен иметь гораздо большее падение напряжения, чем R2. Значение всегда должно быть выше 4,5 В.

Затем мы собираемся измерить напряжение на R2. Поскольку это значение будет намного меньше (обычно менее половины вольта), вы захотите использовать мультиметр, который включает режим измерения милливольт (мВ).Если вы используете стандартный режим измерения напряжения, он не будет таким точным и может не обеспечить достаточного количества десятичных разрядов. К счастью, в большинстве мультиметров есть функция измерения милливольт.

Измерение падения напряжения на неизвестном резисторе в режиме измерения милливольт.

Мое измерение R2 составляет 216,64 мВ (0,21664 В).

А теперь вот волшебная формула:

R2 в омах = R2 милливольт / 1000 / (R1 вольт / сопротивление R1)
R2 в Ом = 216.64 мВ / 1000 / (4,7696 В / 218,9 Ом)
R2 в Ом = 9,94 Ом

Это разумное значение, учитывая, что допуск в 5% говорит о том, что сопротивление резистора может составлять от 10,5 до 9,5 Ом.

Это сработало?

Формула говорит, что сопротивление резистора ближе к 9,9 Ом, чем к 10 Ом. Что говорит мультиметр?

Мультиметр, измеряющий начальный тестовый резистор в режиме Ом.

Мультиметр согласен.Фантастический!

Общие компоненты с низким сопротивлением

Теперь давайте попробуем некоторые сопротивления, которые достаточно малы, чтобы мультиметр не мог точно измерить их в режиме измерения сопротивления.

Примеры деталей с низким сопротивлением, таких как резисторы, кабели и устройства зажигания.

При измерении напряжения на R1 или R2 обязательно поместите щупы мультиметра как можно ближе к началу и концу измеряемого объекта. Вы не хотите включать сопротивление разъемов на макетной плате или проводов с зажимами типа «крокодил».

Учитывая резистор R1 сопротивлением 218,9 Ом или † 219,2, вот что я измерил и рассчитал:

216,64 0,1129 до 0,011 н / п
# Описание R1 Вольт (измеренное) R2 Милливольт (измеренное) R2 Ом (вычисленное) Ожидаемое
1 10 Ом 5% допуск128 9,94265 от 9,5 до 10,5
2 0.2 Ом, допуск 5%, токоизмерительный резистор 4,9816 4,575 0.20103 0,19–0,21
3 Запальник ракеты модели Estes 5,023 13,884 0,684
3 Устройство зажигания ракеты модели Quest Q2 4,9114 74,1 3,3071 † 2,5 или 4
4 KOA NPR2 10 мОм, допуск 10%, резистор 9- 90.0372 0,234 0,01016 от 0,009 до 0,011
5 59 футов (2 × 29,5) многожильного медного провода калибра 14 4,965 3,48 0,15342 34 фута (2 × 17) сечения 24 (?) многожильный медный провод Estes 5,019 18,019 0,78588 0,71672 — 0,88706

Потрясающие! Все измерения были в пределах ожидаемого диапазона.

Улучшения

Основываясь на результатах теста мультиметра, я использовал свой самый точный измеритель сопротивления (VC97), чтобы измерить значение R1. Любая ошибка в этом измерении повлияет на все результаты теста. Таким образом, вы можете дважды проверить точность R1, измерив напряжение и ток, чтобы вычислить истинное сопротивление после стабилизации температуры.

Я повторил несколько тестов после того, как известный резистор (R1) остыл за ночь.Результаты различались примерно на 1%. После прогрева резистора R1 результаты улучшились (примерно так же, как и первоначальные результаты испытаний). Это означает, что на точность влияет температура.

Оказывается, сопротивление моего обычного углепленочного резистора при нагреве упало с 218,9 Ом до 217 Ом. Я определил это, измерив ток, пока он не стабилизируется (температура нагрева R1 стабилизируется), а затем измерив напряжение на R1.

4,88 В / 0,022488 А = 217 Ом

Поэтому лучше всего:

  • Используйте резистор высокой мощности с низким температурным коэффициентом для R1
  • Перед измерениями дайте цепи нагреться в течение двух минут, чтобы сопротивление стабилизировалось.

Термостабильный резистор 220 Ом Ohmite 3W.

Фактически, после замены термостабильного резистора более высокой мощности, рекомендованного ранее в статье, сопротивление R1 изменится менее чем на одну десятую ома.


Резисторы заземления с низким сопротивлением

Нажмите для полного просмотра

Системы заземляющих резисторов с низким сопротивлением защищают силовые трансформаторы и генераторы от повреждения токами короткого замыкания. Заземление нейтрали с низким сопротивлением ограничивает ток замыкания на землю до умеренного уровня (обычно 50 ампер или более) для срабатывания реле отключения защитного замыкания. Затем эти устройства могут быстро устранить неисправность, обычно в течение нескольких секунд.

Получите быстрое предложение от лидера в области заземляющих резисторов с низким сопротивлением.

Важность этого быстрого времени отклика заключается в том, что он:

  • Ограничивает повреждение оборудования
  • Предотвращает появление дополнительных неисправностей
  • Обеспечивает безопасность персонала
  • Локализует неисправность

Ограниченный ток короткого замыкания и быстрое время отклика также предотвращают перегрев и механическую нагрузку на проводники. Обратите внимание, что, как и система с глухозаземленной нейтралью, цепь должна быть отключена после первого замыкания на землю.Резисторы заземления с низким сопротивлением обычно рассчитаны на 400 ампер в течение 10 секунд и обычно встречаются в системах среднего и высокого напряжения.

Функции и возможности:

  • Резисторы заземления нейтрали (NGR) защищают силовые трансформаторы и генераторы от повреждающих токов короткого замыкания
  • Доступно для систем с номинальным напряжением от 240 В до 72 кВ (одобрено CSA до 7200 В)
  • Резисторы из нержавеющей стали, разработанные и выбранные для обеспечения оптимального КПД
  • Номинальный ток до 5000 ампер
  • Все NGR разработаны и протестированы в соответствии с IEEE 32
  • Сертифицированные отчеты об испытаниях и инструкции по установке / обслуживанию прилагаются к каждому NGR
  • Стандартные вентилируемые шкафы окрашены или оцинкованы, в качестве опции могут использоваться нержавеющая сталь, горячеоцинкованная сталь и алюминий.
  • PGR с удовольствием упакует трансформаторы тока, трансформаторы тока, разъединители, заземляющие трансформаторы и нагреватели в шкафу NGR.
  • Также доступны сертификаты для сейсмической зоны 4 и типовые испытания
  • Доступны технические документы по теории и практике заземления через сопротивление

Дополнительная информация и документация

Заземление нейтрали

Стандарты низкого сопротивления

— серия 1000 Air

  • ВЫСОКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ
  • ВЫСОКИЙ ИММУНИТЕТ ОТ ВЛИЯНИЕ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ
  • ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ВОЗДУХЕ — НЕ ТРЕБУЕТСЯ МАСЛЯНАЯ ВАННА
  • 1 Ом при 1 А ДО 10 мкОм при 300 А
  • ПОВЫШЕННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Стандарты серии 1000 очень стабильные маломощные резисторы, предназначенные для использование для калибровки в лаборатории или на месте.Их можно использовать как эталоны с низким сопротивлением или как шунты полуточной точности.

Номинальная точность для полного тока. Каждый стандарт откалиброван по четырем уровням тока для полной характеристики. До 150% ток может применяться на короткие периоды без повреждать.

Их низкие температурные и энергетические коэффициенты позволяют использовать их в различных среды без потери точности. Они не сильно зависят от изменений в атмосферное давление или относительная влажность, и они выдерживают умеренную вибрацию и удары.Они обладают низким реактивным сопротивлением, что позволяет использовать их как стандарты постоянного или переменного тока.

Все модели размещены в прочном литом алюминиевый корпус. Внутренний амортизатор конструкция снижает вероятность сдвигов в значение из-за вибрации или удара. Подключения изготавливаются с помощью позолоченных пятисторонних переплетных столбов которые подходят для неизолированного провода, наконечников для лопаты или банана домкраты.

Все модели поставляются с прослеживаемым NIST данные калибровки, включая температурные характеристики..

Все модели доступны с дополнительным датчик температуры подключен к сопротивлению элемент. Значения декады стандартные; Другие значения доступны.

Модель Текущий Сопротивление TCR Точность
1000 1 А 1 Ом <1 частей на миллион / ° C <20 частей на миллион
1001 3 А 0.1 1 50
1002 10 А 0,01 2 50
1003 30 А 0,001 5 100
1004 100 А 0,000 1 20 300
1005 300 А 0.000 01 50 1000
Для особых значений используйте следующие примеры:
1 = 1000 серий; X = сопротивление; Y = множитель
Модель Текущий * Сопротивление Точность
1 05 0 1,4 А 0,5 Ом 0.05%
1 25 4 63 А 0,000 25 0,5%

Примечания

  • * Номинальные токи для специальных значений зависят от мощности.
    (Ток x Ток x Сопротивление) не более одного ватта.
  • Указанная точность включает суммарное влияние температуры (18–30 ° C), максимального приложенного тока и 12-месячного дрейфа.

Физический

  • 22.8 x 12,5 x 12,5 см / 9 x 5 x 5 дюймов; 2,5 кг / 5 фунтов

Резисторы | Electronics Club

Резисторы | Клуб электроники

Цветовой код | Толерантность | Серия E6 / E12 | Номинальная мощность

См. Также: Сопротивление | Закон Ома | Переменные резисторы

Резисторы ограничивают прохождение электрического тока, например, резистор включен последовательно с светодиод (LED) для ограничения тока, проходящего через светодиод.

Резисторы можно подключать как угодно, и они не повреждаются от нагрева при пайке.

Сопротивление измеряется в омах, символ (омега). 1 довольно мала, поэтому номиналы резисторов также приведены в к и М:

1k = 1000
1M = 1000k = 1000000.

Большинство резисторов слишком малы, чтобы отображать их сопротивление в виде числа. Вместо этого используется цветовой код.

Для получения информации о резисторах, подключенных последовательно и параллельно, см. страница сопротивления.

Rapid Electronics: резисторы

Сокращенное обозначение резистора

Значения резисторов часто записываются на принципиальных схемах с использованием кодовой системы, в которой не используется десятичная точка. потому что очень легко пропустить маленькую точку.Вместо десятичной точки используются буквы R, K и M.

Чтобы прочитать код: замените букву десятичной точкой, затем умножьте значение на 1000, если буква K, или 1000000, если буква М. Буква R означает умножение на 1.


Код цвета резистора

Номиналы резистора

обычно отображаются с помощью цветных полос, каждый цвет представляет собой число, как показано в таблице. Большинство резисторов имеют 4 полосы:

  • Первая полоса дает первую цифру .
  • Вторая полоса дает вторую цифру .
  • Третья полоса указывает количество нулей .
  • Четвертая полоса показывает допуск (точность) резистора. но это можно игнорировать почти для всех схем.
Пример

Этот резистор имеет красную (2), фиолетовую (7), желтую (4 нуля) и золотую полосы, поэтому его значение равно 270000 = 270 тыс. (на принципиальных схемах обычно отображается как 270K ).

Сделайте свой собственный калькулятор цветового кода.

Оранжевый
Электроника
Цветовой код
Цвет Номер
Черный 0
Коричневый 1 2 3
Желтый 4
Зеленый 5
Синий 612
Серый 8
Белый 9
Резисторы малой стоимости (
<10 Ом)

Стандартный цветовой код не может отображать значения меньше 10.Для отображения меньших значений используются два специальных цвета для третьей полосы :

  • золота, что означает × 0,1
  • серебра, что означает × 0,01

Первый и второй диапазоны представляют цифры обычным образом.

Например:

красные, фиолетовые, золотые полосы представляют 27 × 0,1 = 2,7.

зеленые, синие, серебряные полосы представляют 56 × 0,01 = 0,56.



Калькулятор цветового кода резистора

Этот калькулятор можно использовать для определения номиналов резисторов.Он состоит из трех карточных дисков, показывающих цвета и значения, они скреплены вместе, чтобы вы могли просто поверните диски, чтобы выбрать требуемое значение или цветовой код. Простой, но эффективный!

Есть две версии для загрузки и печати на белой карточке формата А4 (два калькулятора на листе):

Чтобы сделать калькулятор: вырежьте три диска и скрепите их вместе латунной застежкой для бумаги. Черно-белую версию необходимо раскрасить вручную, и проще всего это сделать перед вырезанием .


Допуск резисторов

Допуск резистора показан четвертой полосой цветового кода. Допуск — это точность резистора и выражается в процентах.

Например, 390 резистор с допуском ± 10% будет иметь значение в пределах 10% от 390, г. между 390 — 39 = 351 и 390 + 39 = 429 (39 составляет 10% от 390).

Для четвертой полосы используется специальный цветовой код. Допуск :

.
  • серебро ± 10%
  • золота ± 5%
  • красный ± 2%
  • коричневый ± 1%
  • Если четвертая полоса не отображается, допуск составляет ± 20%

Допуском можно пренебречь почти для всех цепей, поскольку точное значение резистора требуется редко. и там, где это переменный резистор, обычно будет использоваться.


Реальные значения резисторов (серии E6 и E12)

Вы могли заметить, что резисторы доступны не со всеми возможными значениями, например 22k и 47k есть в наличии, но 25к а 50к нет!

Почему это? Представьте, что вы решили делать резисторы каждые 10 дает 10, 20, 30, 40, 50 и так далее. Кажется, это нормально, но что произойдет, когда вы достигнете 1000? Делать 1000, 1010, 1020, 1030 и так далее было бы бессмысленно, потому что для этих значений 10 — очень маленькая разница, слишком мала, чтобы быть заметной в большинстве схем.

Для получения разумного диапазона значений резистора вам необходимо увеличить размер «шага». по мере увеличения значения. Стандартные номиналы резисторов основаны на этой идее и образуют серия, которая следует той же схеме для каждого числа, кратного десяти.

Деньги используют аналогичную систему

Аналогичное расположение используется для денег: размер шага монет и банкнот увеличивается с увеличением стоимости.
Например, валюта Великобритании (1 фунт = 100 пенсов) содержит монеты 1, 2, 5, 10, 20, 50, 1 и 2 фунта стерлингов. (плюс банкноты 5, 10, 20 и 50 фунтов стерлингов).

Серия E6

Серия E6 имеет 6 значений для каждого кратного десяти, она используется для резисторов с допуском 20%. Значения: 10, 15, 22, 33, 47, 68, … затем продолжается 100, 150, 220, 330, 470, 680, 1000 и т. Д. Обратите внимание, как размер шага увеличивается с увеличением значения. Для этой серии шаг (к следующее значение) примерно вдвое меньше.

Серия E12

Серия E12 имеет 12 значений для каждого кратного десяти, она используется для резисторов с допуском 10%.Значения: 10, 12, 15, 18, 22, 27, 33, 39, 47, 56, 68, 82, … затем продолжается 100, 120, 150 и т. Д. Обратите внимание, как это серия E6 с дополнительным значением в промежутках.

Серия E12 наиболее часто используется для резисторов.

Позволяет выбрать значение в пределах 10% от точного значения, которое вам нужно. Это достаточно точно для почти все проекты и это разумно, потому что большинство резисторов имеют допуск ± 10%.



Номинальная мощность резисторов

Электрическая энергия преобразуется в тепло, когда через резистор протекает ток.Обычно эффект незначителен, но если сопротивление низкое или напряжение на резисторе высокое, может пройти большой ток, в результате чего резистор заметно нагреется. Резистор должен выдерживать эффект нагрева и резисторы имеют номинальную мощность, чтобы показать это.

Номинальная мощность резисторов редко указывается в списках деталей, потому что для большинства цепей стандартная мощность Подходят мощность 0,25 Вт или 0,5 Вт. В редких случаях, когда требуется более высокая мощность, она должна быть четко обозначена. указанные в перечне деталей, это будут схемы, использующие резисторы с малым сопротивлением (менее около 300) или высокого напряжения (более 15В).

Rapid Electronics: силовые резисторы

Мощность P, развиваемая в резисторе, может быть определена с помощью следующих уравнений:

P = V² / R или P = I² × R

P = развиваемая мощность в ваттах (Вт)
I = ток через резистор в амперах (A)
R = сопротивление резистора в Ом ()
В = напряжение на резисторе в вольтах (В)

Примеры:
  • Резистор 470 с 10 В на нем требуется номинальная мощность P = V² / R = 10² / 470 = 0.21Вт.
    В этом случае подойдет стандартный резистор 0,25 Вт.
  • Резистор 27 А с 10 В на нем требуется номинальная мощность P = V² / R = 10² / 27 = 3,7 Вт.
    Требуется резистор большой мощности с номинальной мощностью 5 Вт (или более).

Rapid Electronics любезно разрешили мне использовать их изображения на этом веб-сайте, и я очень благодарен за их поддержку. У них есть широкий ассортимент резисторов и других компонентов для электроники, и я рад рекомендую их как поставщика.


Книги по комплектующим:


Политика конфиденциальности и файлы cookie

Этот сайт не собирает личную информацию. Если вы отправите электронное письмо, ваш адрес электронной почты и любая личная информация будет используется только для ответа на ваше сообщение, оно не будет передано никому. На этом веб-сайте отображается реклама, если вы нажмете на рекламодатель может знать, что вы пришли с этого сайта, и я могу быть вознагражден. Рекламодателям не передается никакая личная информация.Этот веб-сайт использует некоторые файлы cookie, которые классифицируются как «строго необходимые», они необходимы для работы веб-сайта и не могут быть отклонены, но они не содержат никакой личной информации. Этот веб-сайт использует службу Google AdSense, которая использует файлы cookie для показа рекламы на основе использования вами веб-сайтов. (включая этот), как объяснил Google. Чтобы узнать, как удалить файлы cookie и управлять ими в своем браузере, пожалуйста, посетите AboutCookies.org.

electronicsclub.info © Джон Хьюс 2021 г.

Резисторы

Что такое сопротивление?

Ограничение потока электронов или электрического ток до определенного уровня называется сопротивлением, а устройство или компонент, используемый для ограничения электрического тока, называется резистор.

Величина электрического тока, ограниченная резистор определяется с помощью уравнение закона.

Где R = сопротивление, V = напряжение, I = Электрический ток

Электрический ток, протекающий через резистор обратно пропорционален сопротивлению резистор и прямо пропорциональный напряжению приложенный к резистору.

В другими словами, количество электрического тока, протекающего через резистор уменьшается с увеличением сопротивления резистора (если напряжение, приложенное к резистору, остается постоянным) и увеличивается с увеличением напряжения, приложенного к резистор (если сопротивление резистора остается постоянным).

Что такое резистор?

Резисторы — наиболее часто используемые электронные компоненты. в схемах.Резистор — это электронный компонент, который уменьшает или ограничивает поток электронов или электрического тока до определенного уровня.

Сколько электрического тока делает резистор блоков зависит от сопротивления резистора. Резисторы с большим сопротивлением блокирует большое количество электрического тока и пропускает очень небольшое количество электрического тока. Резисторы с меньшим сопротивлением блокирует очень небольшое количество электрического ток и допускает большое количество электрического тока.В электрический ток, блокируемый резистором, теряется в виде тепла.

Резисторы — это пассивные компоненты. Следовательно, они не могут контролировать поток электронов или электрический ток через них. Однако они могут ограничивать электрический ток до определенный уровень.

Резистор условное обозначение

Условное обозначение резистора показано на рисунок ниже.Резистор состоит из двух выводов. В клеммы резисторов используются для подключения к другим компоненты через электрический провод.

Квартир резистора

Количество электрического тока, заблокированного резистор измеряется в омах и обозначается символом Ω. Ом количество электрического тока, блокируемого резистором, и допустимый один ампер электрического тока при приложенном напряжении одного вольта остается постоянным.

Резистор относится к какая категория: изоляторы или проводники

Мы знаем, что материалы в основном засекречены на два типа: Изоляторы и проводники

Изоляторы блокируют большое количество электрических ток и допускает очень небольшое количество электрического тока, тогда как проводников позволяет электрический ток и блокирует очень небольшое количество электрический ток.

Резисторы с большим сопротивлением действуют как изоляторы, тогда как резисторы с меньшим сопротивлением действуют как проводники.

Сопротивление резистора в основном зависит от двух факторов: длины и площади поперечного сечения

Длина резистора

Сопротивление резистора напрямую пропорционально длине резистора.Длинная длина резисторы обладают высоким сопротивлением, потому что свободные электроны имеют путешествовать на большие расстояния. Следовательно, большое количество свободных электронов сталкиваются с атомами. Поэтому большое количество энергия или электрический ток будут потрачены впустую в виде нагревать.

Резисторы малой длины обеспечивают низкое сопротивление, потому что свободные электроны должны пройти только короткая дистанция.Следовательно, небольшое количество свободных электронов сталкивается атомы. Следовательно, только небольшое количество электрического тока впустую в виде тепла.

Площадь сечения резистора

Сопротивление резистора обратно пропорционально пропорционально площади поперечного сечения резистора. В резисторы с большой площадью поперечного сечения обеспечивают больше места для свободные электроны свободно перемещаются.Следовательно, столкновение свободных электронов с атомами меньше. Поэтому очень небольшое количество электрического тока тратится впустую.

Резисторы с малым поперечным сечением обеспечивают очень маленькое пространство для свободных электронов. Следовательно столкновение свободных электронов с атомами больше. Следовательно, теряется большое количество электрического тока.

Преимущества и недостатки резисторов

Преимущества резисторов

Резисторы очень маленькие.Следовательно, это очень легко переносить их из одного места в другое.

Резисторы

очень дешевые. Следовательно, легко заменить их.

Резисторы не зависят от внешнего источник напряжения. Следовательно, внешнее напряжение или энергия не необходим для работы резисторов.

Недостатки резисторов

Резисторы с высоким сопротивлением будут противодействовать большое количество электрического тока.Следовательно, большое количество энергии тратится впустую в виде тепла.

Сопротивление: закон Ома.Что такое электрическое сопротивление?

Что такое электрическое сопротивление?

Когда электроны проходят через лампочку или другой проводник, проводник действительно создает препятствие для тока. Это препятствие называется электрическим сопротивлением .

  • Чем длиннее проводник, тем выше сопротивление.
  • Чем меньше площадь, тем выше сопротивление

Каждый материал имеет электрическое сопротивление, и это причина того, что проводник выделяет тепло, когда через него проходит ток.

Сопротивление — это мера того, насколько объект препятствует прохождению электронов. Единицей измерения электрического сопротивления является ом, который представлен как Ω

.

У каждого материала есть сопротивление. Медь имеет низкое сопротивление, а древесина — высокое. Например, метр меди имеет сопротивление всего 1 Ом, а метр дерева имеет сопротивление 10 000 000 Ом

.

Нам нужно сопротивление, чтобы уменьшить поток электронов через цепь, поэтому мы можем построить резисторы, которые будут вести себя как электрическое сопротивление.Справа резистор, используемый в электронной промышленности.

Считывание значений резисторов

Сопротивление резисторов указывается с помощью цветных полос на корпусе резистора. Первые три цветные полосы указывают номинал резистора в Ом. Первая полоса сообщает нам первую цифру, вторая полоса сообщает нам вторую цифру, а третья полоса сообщает нам количество нулей

Примеры:

A) Если первая полоса зеленая (5), вторая цифра — синяя (6), а третья полоса — оранжевая (3), номинал резистора составляет 56000 Ом.Поскольку 1000 Ом = 1 К, получаем 56 кОм

Б) красный, красный, желтый. Итак, у нас 2, 2, 0000 или 220.000 Ом

Упражнения

1. Какие номиналы резисторов обозначены следующими цветными полосами? (A) красный, черный, красный (B) серый, красный, оранжевый (C) оранжевый, белый, синий (D) зеленый, белый, черный 2. Каковы цветовые коды для следующих значений сопротивления? (A) 2,2 кОм (B) 270 (C) 56 кОм 3. Каковы максимальные и минимальные значения резистора следующих цветов: красный, оранжевый, коричневый с золотой полосой допуска

Проектирование резисторной сети.Резисторы последовательно.

Иногда вам нужен резистор определенного типа, но у вас его нет под рукой или его просто нет. К счастью, можно использовать несколько разных резисторов в комбинации, чтобы получить практически любой уровень сопротивления, например, если у вас есть 2 резистора по 20 Ом, и вам нужен резистор на 40 Ом, просто сложите их вместе последовательно, так что Rt = R1 + R2 + ……… (серийный) .

На рисунке вы видите три резистора, но на этот раз они подключены параллельно.Каждый электрон будет проходить через один из трех резисторов. Эти три резистора имеют эквивалентный резистор:

.

1 / Rt = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3

Хорошо, но почему?

Давайте проведем аналогию с дорожным движением и поговорим об электронах как об автомобилях. Это изображение трех возможных ситуаций взимания платы за проезд на автомагистрали.
1º В первом случае у нас односторонний путь. Во-первых, кондуктор, низкое сопротивление и плавность движения. Позже, резистор включен последовательно с проводом, так что это узкое место, через которое электронам трудно перемещаться.Позже проводник снова с электронами движется лучше.
2º. Во втором случае мы добавляем два резистора последовательно, поэтому общее сопротивление будет увеличено, следовательно, меньше электронов будет течь в проводнике.
3º Совершенно очевидно, что добавление резисторов параллельно имело бы общий эффект «построения трехфазного» полосная автомагистраль », уменьшая общее сопротивление и увеличивая общую скорость потока автомобилей (поток электронов) по проводу. В случае добавления дополнительных резисторов параллельно создается меньшее общее сопротивление.

В батарее химическая энергия преобразуется в электрическую. Электрические заряды приобретают электрический потенциал и кинетическую энергию, проходя через батарею.

Средняя кинетическая энергия движущихся зарядов остается прежней. Потерянная потенциальная энергия преобразуется в тепло по мере движения зарядов по цепи.

Помните некоторые важные концепции

1ºЭлектричество — это движение электронов в материале.Электрон течет, как поток воды в ручье, поэтому мы называем это электрическим током. Ток (I) — это количество электронов, которые проходят через провод за секунду. Ток измеряется в Amp

Вам нужно что-то, чтобы передать энергию электронам. Вам нужен аккумулятор, и его мощность называется напряжением. Чем выше напряжение, тем больше мощности для движения электронов в цепи. Напряжение (В): «давление или энергия», заставляющая электроны течь по контурам. Аккумулятор обеспечивает «давление».”Сопротивление (R) — это сила, противодействующая току, например, от лампочки. Сопротивление измеряется в Ом (Ом)

Закон Ома

Существует взаимосвязь между напряжением, током и сопротивлением. Ток в цепи (ампер) прямо пропорционален приложенной разности потенциалов (вольт) и обратно пропорционален сопротивлению цепи (сопротивлению). I = v / r

Пример:

I = v / r Аккумулятор на девять вольт питает лампочку с сопротивлением 18 Ом.Сколько тока проходит через лампочку? Решение: подставьте значения для V (напряжение) и R (сопротивление).

Заданий:

1º Настенная розетка на 110 В обеспечивает питание телевизора с сопротивлением 2200 Ом. Сколько тока проходит через телевизор? 2º Через проигрыватель компакт-дисков с сопротивлением 40 Ом протекает ток 0,1 А. Подсчитайте, сколько вольт питает проигрыватель компакт-дисков.

Выберите свой ответ: a) 10,0 вольт b) 0,0025 вольт c) 400,0 вольт и d) 4.0 вольт

3º В этой цепи рассчитайте:

а) полное сопротивление в цепи

б) полный ток, протекающий в точке А

c) Ток в R1 и R2

г) Напряжение в R1 и R2

4º В этой цепи резисторы включены параллельно:

Вычислить:

А) общее сопротивление в цепи

B) общий ток, протекающий в точке B, и ток в точках C и D

C) напряжение на R1 и R2

Словарь:

узкое место : 1.Узкий или закрытый участок, например, на шоссе или в трубопроводе. 2. Точка или район скопления транспорта. 3. Узкая часть бутылки у верха.

Самодельные резисторы

| Sciencing

Электрические резисторы — это пассивные электрические компоненты, которые ограничивают ток в электрической цепи. Резисторы могут быть изготовлены из разных материалов. Некоторые из наиболее распространенных материалов — металл и углерод. Резисторы на основе углерода предпочтительнее резисторов на основе металла, где возникают индукционные помехи.Для многих аналоговых электрических и электронных схем можно использовать резисторы на металлической основе (например, резисторы с проволочной обмоткой) без каких-либо вредных последствий.

Как работает резистор с проволочной обмоткой

Поток электрического тока объясняется физическим соотношением, обнаруженным Георгом Симоном Омом, немецким физиком девятнадцатого века. Это объяснение известно как «закон Ома».

Закон Ома объясняет, что разность напряжений в электрической цепи является произведением значения электрического тока (в Амперах) на значение сопротивления цепи (в Ом).Объясняется по-другому: электрическая цепь, у которой есть разница в 2 вольта, с протекающим по ней током в 1 ампер, имеет сопротивление 2 Ом.

Все электропроводящие материалы тоже обладают некоторым сопротивлением. Благодаря этому в качестве резистора можно использовать даже хороший электрический провод, например металлическую проволоку. Сопротивление можно регулировать, ограничивая толщину провода, а также увеличивая или уменьшая токопроводящий путь через провод. Сопротивление также можно контролировать с помощью материала проволоки.Некоторые металлы, такие как золото, серебро и медь, являются отличными электрическими проводниками и имеют более низкое значение сопротивления. Другие металлы, такие как железо, олово или платина, не очень хорошо проводят электрический ток из-за их более высоких значений сопротивления.

Создание резистора с проволочной обмоткой

Чтобы создать резистор с проволочной обмоткой, один кусок проволоки должен был бы служить путем для электрического тока, протекающего от одного конца резистора к другому. Чтобы создать резистор с небольшим значением сопротивления (или Ом), используйте более толстый и короткий провод в качестве пути между двумя электрическими выводами.Чтобы создать резистор с большим значением Ом, используйте более тонкий и длинный провод.

Как следует из названия, резистор с проволочной обмоткой обычно каким-либо образом наматывают на электрически изолированный материал (например, пластик или керамику). Чтобы удлинить токопроводящий путь и повысить значение сопротивления, оберните более длинный провод вокруг изолятора несколько раз. Более прямой путь снизит значение сопротивления и пропустит больше тока.

Еще одним фактором при создании резистора с проволочной обмоткой является тип используемой проволоки.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *