电阻器类型

电阻器是电子电路、设备和装置中最常见、使用最广泛的元件。由于使用广泛，存在着具有不同特性的各种电阻器。虽然大多数电阻器在各种应用中都能正常工作，但为了达到最佳性能，始终建议根据具体要求选择合适的电阻器类型。但首先，我们必须了解不同类型的电阻器及其重要特性。

在本文中，我们将讨论不同类型的电阻器。在讨论各种电阻器类型之前，让我们先回顾一下电阻器的定义以及用于表示它的电路符号。

什么是电阻器？

电阻器是指主要用于阻碍电流流动的器件或元件。它是一种无源两端器件，有助于调节电流。电阻器通常具有一定的电阻值，通过该值来抵抗或限制流过它的电流。

根据电阻定律，任何电阻器（R）的电阻直接取决于其电阻率（ρ）、长度（l）和横截面积（a），即：

在电子电路中，电阻器还用于各种其他需求，例如调节信号电平、减小电流、作为有源偏置元件、终止传输线、分压等。**Otis Frank Boykin** 于 **1959** 年首次推出了电阻器。玻璃、云母、木材、橡胶等是一些电阻材料的例子。

注意：电阻是电气和电子电路中使用的关键因素之一。电阻是材料抵抗电流流动的性质，并受欧姆定律支配。电阻的单位是欧姆 (Ω)，其中 1Ω = 1V/1A。

电阻器符号

电阻器主要有两种不同的电路符号。其中一种符号是最古老的电阻器电路符号，主要在北美使用。该符号由一条锯齿线组成，表示电阻器中使用的导线。另一种符号由一个小矩形代替锯齿线。第二个电阻器电路符号通常被称为电阻器的国际电路符号，在亚洲和欧洲广泛使用。

电阻器类型

在各种电子元件中使用了许多不同类型的电阻器。每种电阻器都有其特性、应用和特定优点。各种电阻器的结构、尺寸、形状、功率耗散能力以及对不同参数的容差水平各不相同。然而，最常见的电阻器类型大致分为以下两类：

1. 线性电阻器
2. 非线性电阻器

让我们详细了解每种类型

1. 线性电阻器

线性电阻器是指其值随所施加的温度和电压而波动的电阻器。大多数电阻器都是线性的，当电流流过它们时，它们会产生电压降。另一方面，线性电阻器也被定义为其中电流值与施加在其上的电压成正比的电阻器。

线性电阻器进一步细分为以下两种类型：

1. 固定电阻器
2. 可变电阻器

A) 固定电阻器

固定电阻器是最常见的电阻器类型。这些电阻器主要用于电子电路中，以配置电路内的正确条件。固定电阻器的一个主要特性是其值是固定的（恒定的电阻值），不能改变。固定电阻器中的值在其电路设计阶段确定。制造固定电阻器使用各种电阻材料。此外，电阻器的材料决定了电阻器的容差、成本、噪声、用途等特性。

固定电阻器主要分为以下四种类型：

(i) 薄膜电阻器

薄膜电阻器使用高网格陶瓷棒和电阻材料制成。一层薄的电阻材料涂覆在绝缘基板上，例如由高陶瓷物质或玻璃制成的绝缘棒、管或板。薄膜电阻器的电阻元件约为 1000 埃。这些电阻器在温度系数好、寄生电感低、电容低、噪声低方面表现出色。薄膜电阻器主要用于微波有源/无源功率元件，包括功率电阻器、功率端接和功率衰减器。此外，这些电阻器适用于需要更高精度和稳定性的应用。

薄膜电阻器有以下类型：

• 碳膜电阻器：这些电阻器有一个绝缘材料棒，并使用一种称为基板的高质量陶瓷材料制成。相对薄的电阻性碳层围绕着棒。由于噪声非常低且工作范围宽，碳膜电阻器主要用于电子电路。此外，它们比实心碳电阻器更稳定。
  
• 金属膜电阻器：在结构方面，金属薄膜电阻器类似于碳膜电阻器。但是，这些电阻器使用金属而不是碳。有时，金属薄膜电阻器可以具有金属氧化物、镍铬合金或金属和玻璃组合。金属和玻璃的混合物被称为金属釉，充当电阻膜。这些电阻器便宜、微小且可靠。金属膜电阻器广泛用于需要低噪声稳定性的应用。
  

(ii) 厚膜电阻器

厚膜电阻器的制造工艺与薄膜电阻器几乎相同。唯一显着区别是厚膜电阻器中存在厚膜或层，而不是薄膜电阻器中使用的薄膜。这些电阻器中使用的薄膜比薄膜厚数千倍。此外，厚膜电阻器由陶瓷和粉末状玻璃的混合物制成。这些电阻器的容差水平（约 1-2%）和温度系数（在 -200 至 -25 和 +200 至 +250 之间）更好。与薄膜电阻器一样，厚膜电阻器也成本较低。

厚膜电阻器有以下类型：

• 保险丝电阻器：顾名思义，保险丝电阻器是指当电路功率额定值超过特定值时可能会熔断的电阻器。在这种情况下，这些电阻器通常会断开整个电路。这些电阻器主要用于电视、放大器和许多其他昂贵的电子电路。保险丝电阻器的欧姆值通常小于 10 欧姆。
  
• Cermet 膜电阻器：Cermet 膜电阻器是通过将碳或金属合金层包裹在陶瓷绝缘材料上制成的。内部区域由陶瓷材料组成，而外部区域固定在陶瓷金属中，称为 Cermet。这些电阻器通常制成矩形和正方形。此外，引脚安装在电阻器下方，并固定在电阻器内部放置的印刷电路板上。Cermet 膜电阻器以其在高温下稳定的性能而闻名，因为它们的数值通常不随温度变化。
  
• 金属氧化物电阻器：金属氧化物电阻器是通过在加热的玻璃棒（基板）上氧化一层厚膜或氯化锡制成的。这类电阻器采用各种电阻范围制造，适用于高温。这就是为什么金属氧化物电阻器可以在高电压下使用，从而忽略或降低噪声。
  

(iii) 碳合成电阻器

碳合成电阻器由碳颗粒和粘合剂的混合物组成。结构形成一个小棒状。但与其它电阻器相比，这些电阻器体积较大。此外，碳合成电阻器具有较大的负温度系数。当电流流过这些电阻器时，它们产生的噪声比其他电阻器大。特别是，碳合成电阻器是一种较早的电阻器类型，在当今标准电阻器制造之前非常普遍。

(iv) 绕线电阻器

绕线电阻器是通过将高电阻导线绕在普通电阻体上制成的。这些电阻器具有金属外壳，有助于散热安装。这意味着这些电阻器在运行时可能会变得很热，因此它们被容纳在散热片金属芯周围。此外，绕线电阻器以高功率额定值和低电阻值而闻名。

B) 可变电阻器

与固定电阻器不同，可变电阻器的电阻值可以相应地调整。大多数可变电阻器通过拨盘、旋钮、螺丝控制，或通过适当的机械运动（通常是线性和旋转）手动控制。可变电阻器包含固定电阻元件和一个滑动臂，该滑动臂通常会接触到主电阻元件。这最终为设备增加了三个连接，例如：一个连接到滑块，两个连接到固定元件。这样做可以使设备在所有三个连接都使用时充当可变电阻器。

可变电阻器主要分为以下三种类型：

(i) 电位器

电位器是一种三端器件，用于调节电路中的电压水平。在这种布置中，两个端子之间的电阻保持恒定。此外，第三个端子连接到移动触点（称为滑臂），该滑臂又连接到控制轴。可以通过旋转滑臂来相应地调整电阻值。这些电阻器有时也称为**可变合成电阻器**。

(ii) 变阻器

变阻器可以是两端或三端器件，主要设计用于手动限制电流。变阻器是通过将镍铬电阻丝缠绕在陶瓷棒上制造的，然后将其组装在保护壳中。这些电阻器也称为可变绕线电阻器或抽头电阻器。

(iii) 微调电阻器

附加的螺丝连接到电位器或可变电阻器，以实现更好的操作和效率，这就是微调电阻器。这些电阻器的一个主要优点是可以通过改变（旋转）螺丝位置来调整其电阻值。这些电阻器通常由碳膜、碳合成、Cermet、金属丝等材料制成。

2. 非线性电阻器

非线性电阻器是指流过它们的电流仅随施加电压或温度的变化而变化的电阻器。这些电阻器通常不遵循欧姆定律，流过电阻器的电流不按其变化。

非线性电阻器进一步细分为以下类型：

热敏电阻

热敏电阻器是一种电阻器，其电阻随温度的变化而显著变化。这些电阻器是热敏两端器件。这些电阻器的电阻与给定温度成反比。虽然有很多种热敏电阻器，但最常见的两种是 NTC 和 PTC 热敏电阻器。NTC 热敏电阻器具有负温度系数，当温度升高时电阻降低。此外，PTC 热敏电阻器具有正温度系数，当温度升高时电阻增加。热敏电阻器主要用作热保护元件或温度传感器。

光敏电阻器/LDR

LDR 是**光敏电阻器**的缩写。它们也称为光电阻器。这些电阻器中的电阻随光线水平而变化。此外，当入射光强度增加时，电阻显著降低。这些电阻器用于各种传感器应用，并被认为是经济高效的解决方案。它们最常用于区分明暗情况。它们有助于在晚上自动开启路灯。虽然光电阻器便宜且易于组装到电路中，但它们有时在响应光线变化情况时存在延迟。

压敏电阻器

当“压敏电阻器”这个词被分解时，它会给出两个不同术语的概念，即“变化的”和“电阻器”。简单来说，压敏电阻器是一种可以根据施加电压改变其电阻值的电阻器。这就是为什么这些电阻器最适合浪涌和尖峰保护。压敏电阻器具有非线性电阻，完全取决于施加在压敏电阻器上的电压。一旦电压达到特定的阈值极限，压敏电阻器的电阻就会以更快的速度下降。值得注意的是，每次压敏电阻器出现尖峰时，其特性可能会略有变化。压敏电阻器有很多种；然而，MOV（金属氧化物压敏电阻器）是最常见和广泛使用的压敏电阻器形式。

表面贴装电阻器

表面贴装电阻器，简称 SMD，有各种封装尺寸和结构。然而，它们最常见的形状是矩形。这些电阻器通常通过沉积一层电阻材料来制造。由于这些电阻器相对较小，它们没有足够的空间来放置色带。然而，它们包含一个三位数的唯一代码，其工作方式类似于绕线电阻器上设计的色带。SMD 电阻器主要为表面贴装技术 (SMT) 而开发。SMD 电阻器以提供高级性能而闻名。

电阻器的应用

根据需求，使用不同类型的电阻器。两种类型的电阻器（线性电阻器和非线性电阻器）都被广泛用于特定目的。以下是一些最常见的电阻器应用：

• 控制和配置电流限制
• 将电能转化为热能
• 控制电气电路和元件的温度
• 控制电压或压降
• 在电压表中作为倍增器实现
• 在实验室进行测试、研究和实践
• 在安培计中作为分流器实现
• 作为保险丝的附加保护层