电阻是所有电子电路中使用最多的元件,与电容、电感一起被称为“电路的三大元素”,是任何一个电子电路中必不可少的元件。本期电阻系列大讲台将对电阻知识进行整理,从电阻基础知识入手,详细介绍了电阻的理论基础
2011-07-25 14:41
专家大讲堂《PLC通信原理探秘》系列视频:https://www.ad.siemens.com.cn/service/elearning/series/288.html连载之一:【PLC通信原理探秘
2021-07-01 12:58
岳麓大讲坛有望邀请莫言代言在2013年1月14日的中国企业狂欢节上,岳麓论坛盛大启动(广告不错.com/zhuanti/yuelurostrum.html)。自岳麓论坛启动以来,等到了各界人士的关注
2013-04-24 16:58
电阻的基本选型原则及案例分析 电阻知识大讲台第一讲围绕电阻的基础知识,给大家总结了电阻的一些基本概念(其中包括电阻的特性参数),第二讲给大家讲解了如何进行电阻的检测与失效分析,这一讲将在之前两讲
2011-07-25 14:53
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2016-05-23 11:57
电阻的应用(1) 在第一讲的时候曾经提到过电阻在电路中的作用(包括限流、分压、分流、将电能转化为内能、特殊电阻等作用)。其实电阻在电路中的作用很广泛,除了上面提到过的作用外,电阻和电容器一起还可以组成滤波器及延时电路、在电源电路或控制电路中用作取样电阻、在半导体管电路中用偏置电阻确定工作点、用电阻进行电路的阻抗匹配、用电阻进行降压或限流、在电源电路中作为去耦电阻使用……在以上的众多电路应用中,可以归纳为四种基本电路:分压电路、分流电路、阻抗匹配电路、RC充放电电路。本部分共有两讲,前一讲将会先把计算电路设计中确定电阻大小的有关公式、定律作一讲解,接着把四大基本电路的形式以及作用给大家作一一介绍,后一讲会对具体的电阻电路应用进行分析。三大基本定律1、电阻定律导体的电阻R跟它的长度L成正比,跟它的横截面积S成反比,还跟导体的材料有关系,这个规律就叫电阻定律(law of resistance),用公式表示为:决定式子:R=ρL/S计算式:R=U/I其中:ρ…… 制成电阻的材料电阻率,国际单位制为欧姆 • 米(Ω • m) ; L …… 绕制成电阻的导线长度,国际单位制为米(m); S …… 绕制成电阻的导线横截面积,国际单位制为平方米(m2) ; R …… 电阻值,国际单位制为欧姆(Ω)。 U …… 电压值2、欧姆定律在同一电路中,导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻譸arty煞幢龋?饩褪桥纺范?桑??竟?绞荹font=Cambria]I=U/R,其微分形式为:J=1/ρ*E=σE其中E为电场强度,σ为电导率。该定律反映了电阻的一个特性,可以从下面的特性曲线图看出来: 3、焦耳定律焦耳定律是定量说明传导电流将电能转换为热能的定律。内容是:以热的形态在一个均匀导体中发生的功率,与此导体的电阻和通过此电阻的电流平方之乘积成正比。焦耳定律数学表达式:Q=I^2;×Rt(适用于所有电路);对于纯电阻电路可推导出:Q=W=PT;Q=UIT;Q=(U^2/R)T三大基本定律在电阻的大小选择上可以通过计算,起到一个导向选择的作用,可以根据具体的设计要求,通过公式的转换从而选择出大小合适的电阻。下面将在此三大定律的基础上对四大基本电路加以说明。 四大基本电路1. 分压电路分压电路实际上是电阻的串联电路,如图2所示,它有以下几个特点:① 通过各电阻的电流是同一电流,即各电阻中的电流相等、I = I1 = I2 = I3;② 总电压等于各电阻上的电压降之和,,即V= V1 + V2 + V3;③ 总电阻等于各电阻之和,即R=R1 + R2 +R3:在实践中可利用电阻串联电路来进行分压以改变输出电压,如收音机和扩音机的音量调节电路、半导体管工作点的偏置电路及降压电路等。2. 分流电路分流电路实际上是电阻器的并联电路,如图3所示。它有以下几点特点:①各支路的电压等于总电压;②总电流等于各支路电流之和,即I = I1 + I2 + I3;③总电阻的倒数等于各支路倒数之和,即1/R =1/R1 + 1/R2 + 1/R3在实践中经常利用电阻器的并联电路组成分流电路,以对电路中的电流进行分配;电流表的满度电流为50uA.现需将它改成一个最大量程为500uA的电流表,此时只需要在电流表两端并上一只电阻器R1即可。根据图4 (b)并联电路可知I= I1 +I0若I = 500uA,则I1 =I - I0 = 500-50 =450uA由于I0 * R0 =I1* R1(式中R0为电流表内阻)求得R1= (I0* R0)/I1= 200Ω上述的分流电路计算结果表明,只要在50uA表头上并联一个200Ω的电阻,即可使表头的量程由50uA扩大到500uA。 3. 阻抗匹配电路图5所是由电阻器组成的阻抗匹配衰减器、它接在特性阻抗不同的两个网络中间,可以起到匹配阻抗的作用。 匹配器中电阻器的阻什可由下式确定,即式中,Z1和Z2为网络1和网络2的阻抗,它们分别为300Ω和75Ω。将它们代入上面两个公式中,则求得RI=259.8Ω,R2=86.6Ω。 4、 RC充放电电路RC充放电电路是电阻器应用的基础电路,在电子电路中会常常见到,因此了解RC充放电特性是非常有用的。 RC充放电电路如图6所示。图中开关S原来停留在B点位置,电容器C上没有电荷,它两端的电压等于零。当开关接到A点时.电源E通过R向电容器 C充电,在电路接通的瞬间,电容器电压Vc=0,充电电流最大值等于Z/R。随着电容器两极上电荷的积累,Vc逐渐增大,电阻器R上的电压Vr =E -Vc,充电电流i=(E—Vc)/R且随着Vc的增大而越来越小,Vc的上升也越来越慢。当Vc=E时,i=0,充电过程结束。 试验证明,充电过程可用下面公式描述,即式中:e-自然对数;t-时间。从公式中不难看出,充电过程中Vc和i是按指数规律变化的。而充电的快慢取决于电阻和电容的乘积,因此称RC为时间常数r,即r=RC。如果R和C的的单位取欧姆和法拉,则r的单位为秒。 根据公式计算在不同时间内的Vc和i,其结果见表1。从表中可以看出,r越大充电越慢。当t=3r时,Vc=0.95E;当t=5r时,Vc=0.993E;一般认为当 t=(3-5)r时,电容器上的电荷已被充满。 当电路开关S在C充满电荷后由A端置于B端时,电容C上的电荷通过R放电,其放电也是按指数规律进行的。利用RC充放电特性可组成很多应用电路,如积分电路、微分电路、去耦电路以及定时电路等。 电阻的应用(2) 在上一讲中主要涉及三大基本定律(电阻定律、欧姆定律、焦耳定律)和四大基本电路(串联分压、并联分流、阻抗匹配和RC充放电路),本讲将针对通过一些具体的电路,深入分析电阻的应用。 串联分压/并联分流应用这是一道颇具争议性的问题,相信很多高考生、大学生甚至是已经参加工作几年的工程师朋友咋一看都会为之花眼,下面请看题: 如图1所示,三个电阻的阻值相等,电流表A1、A2和A3的内电阻均可忽略,它们的示数分别为I1、I2和I3,则I1:I2:I3=______:______:______.分析:根据电路,画出等效电路图,如图2所示。 其中:第一支线由a点经A2到C点,再经R到d点;第二支线由a点经A2到C点,经R到b点,经A3到d点;第三支线由a点经R到b点,再经A3到d点.不计电流表内电阻时,三个电阻并联.设总电流为I,则通过每个电阻的电流 相等,均为 其中,电流表A1测量的是总电流,即I1=I.,电流表A2测量的是流过上面两支路中的电流,即 电流表测量的是流过下面两支路中的电流。[hide][/hide]来源:电子元件技术网
2011-07-25 14:55
elecfans坛友好!华清远见2014年度免费大讲堂又要开讲啦~~~!全程免费 在线直播 实时互动 活动主题:华清远见金牌讲师名家大讲堂(Android开发篇)面向对象:只要您对嵌入式 Android学习有
2014-02-24 14:32
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2016-07-25 11:02
电阻检测与失效分析在制造业中,按照设计图纸在装配系统的时候往往会遇到零部件损坏了,或者失效了,从而降低了系统的生产效率。电阻虽小,但是作用不容忽视,如何判断一个电阻有没有存在问题,在电路设计中至关重要,往往会关系到系统的稳定性。本讲将从电阻的检测和失效分析谈起,下一讲将在此基础上对电阻的选型进行探讨,与广大工程师朋友分享相关的技术和知识。8大标准,检测电阻好还是坏在实际的电子制造或者是电子设备的维修中,往往需要对电路中的各种元器件进行检测,发现系统中存在的问题,对系统进行优化。在封装形式和材质的组合下,电阻呈现出多样性,如何在成千上万的电阻中发现存在问题的电阻?下面将讲解常用电阻的检测方法,用以区别电阻的好坏。1. 固定电阻器的检测A、将两表笔(不分正负)分别与电阻的两端引脚相接即可测出电阻值。为了提高测量精度,应根据被测电阻标称值的大小来选择量程。由于欧姆挡刻度的非线性关系,它的中间一段分度较为精细,因此应使指针指示值尽可能落到刻度的中段位置,即全刻度起始的20%~80%弧度范围内,以使测量更准确。根据电阻误差等级不同。读数与标称阻值 分别允许有±5%、±10%或±20%的误差。如不相符,超出误差范围,则说明该电阻值变值了。B、注意:测试时,特别是在测几十kΩ以上阻值的电阻时,手不要触及表笔和电阻的导电部分;被检测的电阻从电路中焊下来,至少要焊开一个头,以免电路中的其他元件对测试产生影响,造成测量误差;色环电阻的阻值虽然能以色环标志来确定,但在使用时最好还是用万用表测试一下其实际阻值。2. 水泥电阻的检测检测水泥电阻的方法及注意事项与检测普通固定电阻完全相同。3. 熔断电阻器的检测在电路中,当熔断电阻器熔断开路后,可根据经验作出判断:若发现熔断电阻器表面发黑或烧焦,可断定是其负荷过重,通过它的电流超过额定值很多倍所致;如果其表面无任何痕迹而开路,则表明流过的电流刚好等于或稍大于其额定熔断值。表面无任何痕迹的熔断电阻器好坏的判断,可借助万用表R×1挡来测量,为保证测量准确,应将熔断电阻器一端从电路上焊下。若测得的阻值为无穷大,则说明此熔断电阻器已失效开路,若测得的阻值与标称值相差甚远,表明电阻变值,也不宜再使用。在维修实践中发现,也有少数熔断电阻器在电路中被击穿短路的现象,检测时也应予以注意。4. 电位器的检测检查电位器时,首先要转动旋柄,看看旋柄转动是否平滑,开关是否灵活,开关通、断时“喀哒”声是否清脆,并听一听电位器内部接触点和电阻体摩擦的声音,如有“沙沙”声,说明质量不好。用万用表测试时,先根据被测电位器阻值的大小,选择好万用表的合适电阻挡位,然后可按下述方法进行检测。A、用万用表的欧姆挡测“1”、“2”两端,其读数应为电位器的标称阻值,如万用表的指针不动或阻值相差很多,则表明该电位器已损坏。B、检测电位器的活动臂与电阻片的接触是否良好。用万用表的欧姆档测“1”、“2”(或“2”、“3”)两端,将电位器的转轴按逆时针方向旋至接近“关”的位置,这时电阻值越小越好。再顺时针慢慢旋转轴柄,电阻值应逐渐增大,表头中的指针应平稳移动。当轴柄旋至极端位置“3”时,阻值应接近电位器的标称值。如万用表的指针在电位器的轴柄转动过程中有跳动现象,说明活动触点有接触不良的故障。5. 正温度系数热敏电阻(PTC)的检测检测时,用万用表R×1挡,具体可分两步操作:A、常温检测(室内温度接近25℃):将两表笔接触PTC热敏电阻的两引脚测出其实际阻值,并与标称阻值相对比,二者相差在±2Ω内即为正常。 8ttt8阻值若与标称阻值相差过大,则说明其性能不良或已损坏。B、加温检测:在常温测试正常的基础上, 进行第二步测试—加温检测,将一热源(例如电烙铁)靠近PTC热敏电阻对其加热,同时用万用表监测其电阻值是否随温度的升高而增大,如是,说明热敏电阻正常,若阻值无变化,说明其性能变劣,不能继续使用。注意不要使热源与PTC热敏电阻靠得过近或直接接触热敏电阻,以防止将其烫坏。6. 负温度系数热敏电阻(NTC)的检测(1) 测量标称电阻值Rt用万用表测量NTC热敏电阻的方法与测量普通固定电阻的方法相同,即根据NTC热敏电阻的标称阻值选择合适的电阻挡可直接测出Rt的实际值。但因NTC热敏电阻对温度很敏感,故测试时应注意以下几点:A、Rt是生产厂家在环境温度为25℃时所测得的,所以用万用表测量Rt时,亦应在环境温度接近25℃ 时进行,以保证测试的可信度。B、测量功率不得超过规定值,以免电流热效应引起测量误差。C、注意正确操作。测试时,不要用手捏住热敏电阻体,以防止人体温度对测试产生影响。(2) 估测温度系数αt先在室温t1下测得电阻值Rt1,再用电烙铁作热源,靠近热敏电阻Rt,测出电阻值RT2,同时用温度计测出此时热敏电阻RT表面的平均温度t2再进行计算。7. 压敏电阻的检测用万用表的R×1k挡测量压敏电阻两引脚 的正、反向绝缘电阻,均为无穷大,否则,说明漏电流大。若所测电阻很小,说明压敏电阻已损坏,不能使用。8. 光敏电阻的检测A、用一黑纸片将光敏电阻的透光窗口遮住,此时万用表的指针基本保持不动,阻值接近无穷大。此值越大说明光敏电阻性能越好。若此值很小或接近为零,说明光敏电阻已烧穿损坏,不能再继续使用。B、将一光源对准光敏电阻的透光窗口,此时万用表的指针应有较大幅度的摆动,阻值明显减小。此值越小说明光敏电阻性能越好。若此值很大甚至无穷大,表明光敏电阻内部开路损坏,也不能再继续使用。C、将光敏电阻透光窗口对准入射光线,用小黑纸片在光敏电阻的遮光窗上部晃动,使其间断受光,此时万用表指针应随黑纸片的晃动而左右摆动。如果万用表指针始终停在某一位置不随纸片晃动而摆动,说明光敏电阻的光敏材料已经损坏。电阻的失效,是开路还是对焊?电子系统经过了检测,但是实际出厂的时候却不能使用,或者在出厂时是正常的,在用户使用的过程中也是正常的,可是有一天你发现正常的系统变的不稳定,或者已经不能工作了。这又是什么原因?或许这一切都是因为系统中的一个不起眼的角色在发生“动乱”——电阻失效了!失效的电阻阻值发生变化,甚至出现了开路现象,为什么会这样呢?下面对3种常见的电阻失效机理进行分析探讨。1、开路失效分析A、电阻断裂开路电阻断裂开路多发生在片式厚膜电阻器上,究其原因,是因为电极的银层断裂而引起的。其断裂是由于焊接时,在Pb-Sn焊料边缘的面电极Ag大量熔于焊料中,形成边缘的Ag层空洞,在长期工作过程Ag的迁移和腐蚀造成空洞的扩大甚至断开而导致电子开路。B、电解腐蚀开路电解腐蚀开路多发生在氧化膜电阻器上,其失效原因是电阻器镍铬膜在水汽和直流电场作用下,发生电解腐蚀开路,包封料中有少量的K+、Cl-加速了电解腐蚀的发生。其失效的过程是这样形成的:电阻器在潮湿环境工作时,水份透过包封材料吸附在导电膜或刻槽表面,在直流电场作用下会在导电膜有缺陷的地方首先产生电解腐蚀。在电场作用下,水会发生电解成氢和氢氧根离子,氢氧根负离子在电场作用下趋向电阻器施加电压的正极(或高电位),分别与导电膜中的铬和镍产生反应,生成三氧化二铬和氧化镍,沉积在电阻器施加电压正极端附近的刻槽表面导致导电膜的电解腐蚀。随着导电膜中的部分镍和铬被氧化,使得该部分电阻继续增大,温度升高,电化学反应进一步加剧,直至将该部分腐蚀断裂,最后导致电阻器开路。电阻器陶瓷基体或者包封材料中如果含有K+、Cl-,均极易溶于水中,会降低水膜的电阻率,使电解腐蚀加剧。开路失效经典案例:有一批现场仪表在某化工厂使用一年后,仪表纷纷出现故障。经分析发现仪表中使用的厚膜贴片电阻阻值变大,甚至变成开路了。把失效的电阻放到显微镜下观察,可以 发 现 电 阻电 极 边 缘 出 现了黑色结晶物质,进一步分析成分发现,黑色物质是硫化银晶体。原来电阻被来自空气中的硫给腐蚀了!据研究人员分析,电阻失效是由于电阻表面的二次保护层和焊接端头不是严丝合缝,导致面电极部分暴露在空气中。因此当空气中含有大量硫化气体时,银被硫化物反应成硫化银。由于硫化银不导电,所以随着电阻被硫化,电阻值逐渐增大,直至最终成为开路。[hide] [/hide]
2011-07-25 14:48
``为推动我国科技成果转化,落实2016年全国科技创新大会发出的号召,组织动员广大科技工作者“把科技成果应用在实现现代化的伟大事业中”,中国科协和北京市科协联合策划了“产业前沿技术大讲堂”,全年共
2017-11-27 09:21