Rezistor. Parametry rezistoru
Rezistor (nebo odpor) – pasivní prvek elektrického obvodu. Může mít specifickou hodnotu odporu nebo proměnnou. Rezistory se používají téměř ve všech elektronických a elektrických zařízeních. V elektrických obvodech se rezistory používají pro různé účely:
- K přeměně proudu na napětí
- K převodu napětí na proud
- Pro omezení proudu
- Aby absorboval elektřinu. energie
Jejich hlavními technickými parametry jsou jmenovitý odpor (nominální) v Ohmech, maximální ztrátový výkon, maximální provozní napětí a třída přesnosti. Existují další parametry, jako je teplotní koeficient, tepelná odolnost, odolnost proti vlhkosti a další. Nechybí ani parazitní parametry – kapacita a indukčnost. Tyto parametry je důležité vzít v úvahu při vývoji zařízení navržených pro práci v obtížných podmínkách nebo vyžadujících vysokou přesnost, ale mohou být vynechány pro malé domácí projekty využívající Arduino.
Označení rezistoru
Ve světě existuje několik obecně uznávaných grafických symbolů pro rezistory ve schématech. V USA vypadá vzor rezistoru jako cikcak, ale v Rusku a Evropě vypadá jako obdélník.
V Rusku existuje GOST 2.728-74, podle kterého by měly být pevné odpory v obvodech označeny takto:
Podle stejného GOST by měly být nelineární, variabilní a ořezávací rezistory označeny takto:
Označení rezistorů
Pevné odpory jsou obvykle velmi malé velikosti. Existují také velké odpory, ale používají se pro specifičtější aplikace, protože snesou vysoké proudy, napětí a teploty.
Pro usnadnění se používá barevné kódování k označení hlavních parametrů malých pevných rezistorů. Na tělese rezistoru je naneseno několik barevných pruhů, jejichž barvy mají svůj vlastní význam. K dešifrování použijte buď tabulku konstantních rezistorů nebo online kalkulačky barevného kódování.
K dispozici jsou také odpory pro montáž na povrch desky. Nemají „nohy“, ale mají kontaktní podložky. Takové odpory se nazývají odpory SDM a mají své vlastní označení. Zjistěte více o rezistorech SMD a jejich kalkulačce značení.
Typy rezistorů
Existuje mnoho klasifikací rezistorů:
- Podle oblasti použití:
- Vysoký odpor (s odporem větším než 10 MOhm)
- Vysoká frekvence (se sníženou parazitní indukčností a kapacitou)
- Vysoké napětí (schopné přenášet tisíce voltů)
- Přesnost (vysoká přesnost s tolerancí menší než 1%)
- Ladění proměnných
- Permanentní
- Přizpůsobovací proměnné
- Běžné nechráněné
- Lakovaný
- Plněné směsí
- Lisováno do plastu
- Vakuum
- Pro povrchovou montáž
- Pro montáž na PCB
- Pro mikromoduly a čipy
- Lineární
- Nelineární (fotorezistory, termistory, varistory a další)
- Drát
- Bez drátu
- uhlíkaté
- Kovový film
- Integrály
- Drát
Dále budeme uvažovat o několika typech rezistorů, jako jsou konstantní, proměnné a některé nelineární rezistory.
Pevný odpor
Konstantní odpor je takový, jehož charakteristiky jsou předem určeny a nemění se. Jinými slovy, je to prvek elektrického obvodu s pevným odporem, maximálním napětím a třídou přesnosti. Takové odpory jsou znázorněny na obrázcích výše.
Variabilní odpor
Proměnný rezistor je elektrické zařízení sloužící k regulaci parametrů elektrického obvodu (napětí, proud) v důsledku dané změny odporu.
Proměnný odpor má mnoho názvů a podtypů: reostat, potenciometr, proměnný odpor, trimovací odpor, nastavovací odpor. Zkusme přijít na to, jaké jsou rozdíly. Proměnný odpor, proměnný odpor a reostat jsou všechny názvy pro stejnou třídu odporů. „Potenciometr“ je slangově proměnný rezistor zapojený jako dělič napětí (o sestavách odporů a děličích napětí budeme hovořit v samostatném článku).
- Regulační odpor – proměnný rezistor určený pro opakované nastavování parametrů elektrického obvodu.
- Trimrový odpor – jedná se také o proměnný rezistor, který se používá k nastavení parametrů elektrického obvodu, ve kterém je počet pohybů pohyblivého systému výrazně menší než u regulačního odporu.
Nelineární rezistory
Nelineární rezistory jsou rezistory, jejichž odpor se mění v závislosti na vnějších faktorech. Vnější faktory mohou být: teplota, množství světla, magnetické pole, napětí v elektrickém obvodu a další. Zde je několik příkladů nelineárních rezistorů, o kterých si můžete přečíst více pomocí odkazů na Wikipedii:
- termistory – odpor se mění v závislosti na teplotě;
- varistory – odpor se mění v závislosti na použitém napětí;
- fotorezistory – odpor se mění v závislosti na osvětlení;
- tenzometry – odpor se mění v závislosti na deformaci rezistoru;
- magnetorezistory – odpor se mění v závislosti na síle magnetického pole.
Nezaměňujte takové odpory se senzory, neukazují skutečné hodnoty sil, které na ně působí. Mění se pouze odpor. Můžete kalibrovat data a spojit hodnotu odporu, jako je termistor, na konkrétní teplotu, ale to není nejlepší volba.
To je pro dnešek vše. V samostatném článku si povíme o zapojování odporů v různých kombinacích, jako jsou děliče napětí, zapojování odporů do série a paralelně.
2 komentáře
- PosPora 2021-03-10 13:34:07
Rezistor slouží k omezování proudu v elektrickém obvodu, vytváření úbytků napětí v jeho jednotlivých úsecích atd. Aplikací je spousta, nelze je všechny spočítat.
Jiný název pro rezistor je odpor. Ve skutečnosti je to jen slovní hříčka, protože v překladu z angličtiny je odpor odpor (proti elektrickému proudu).
U elektroniky se občas můžete setkat s větami jako: „Vyměňte odpor“, „Vyhořely dva odpory“. V závislosti na kontextu může odpor odkazovat konkrétně na elektronickou část.
Ve schématech je rezistor označen obdélníkem se dvěma svorkami. Na zahraničních diagramech je to vyobrazeno trochu jinak. „Tělo“ rezistoru je naznačeno přerušovanou čárou – jakousi stylizací prvních příkladů rezistorů, jejichž konstrukcí byla cívka navinutá vysokoodporovým drátem na izolačním rámu.
Vedle symbolu je uveden typ prvku (R) a jeho sériové číslo v obvodu (R1). Zde je také uveden jeho jmenovitý odpor. Pokud je uvedena pouze číslice nebo číslo, pak je tento odpor udáván v ohmech. Někdy se vedle čísla píše Ω – takto velké řecké písmeno „omega“ označuje ohmy. Pokud ano – 10 k, pak má tento rezistor odpor 10 kiloohmů (10 kOhmů – 10 000 Ohmů). O multiplikátorech a předponách „kilo“, „mega“ si můžete přečíst zde.
Nezapomeňte na proměnné a ladicí odpory, které jsou stále vzácnější, ale stále se nacházejí v moderní elektronice. O jejich struktuře a parametrech jsem již mluvil na stránkách webu.
Základní parametry rezistorů
- Jmenovitý odpor. Jedná se o tovární hodnotu odporu konkrétního zařízení, která se měří v ohmech (derivace kiloohmů – 1000 ohmů, megaohmů – 1000000 ohmů). Rozsah odporu sahá od zlomků ohmu (0,01 – 0,1 ohmu) až po stovky a tisíce kiloohmů (100 kOhmů – 1 MOhm). Každý elektronický obvod vyžaduje svou vlastní sadu hodnot odporu. Proto je rozptyl jmenovitých hodnot odporu tak velký.
- Ztrátový výkon. O výkonu rezistoru jsem již podrobněji psal zde. Když rezistorem prochází elektrický proud, zahřívá se. Pokud jím prochází proud, který přesahuje stanovenou hodnotu, vodivý povlak se zahřeje natolik, že se rezistor spálí. Proto existuje rozdělení rezistorů podle ztrátového výkonu. Na grafickém označení rezistoru je výkon indikován šikmou, svislou nebo vodorovnou čarou uvnitř obdélníku. Obrázek ukazuje souvislost mezi grafickým označením a výkonem rezistoru uvedeným v diagramu. Například pokud rezistorem protéká proud 0,1 A (100 mA) a jeho jmenovitý odpor je 100 Ohmů, pak je nutný rezistor s výkonem alespoň 1 W. Pokud místo něj použijete rezistor 0,5 W, brzy selže. Výkonné rezistory se používají ve vysokoproudých obvodech, například v napájecích zdrojích nebo svářecích střídačích. Pokud je nutný rezistor s výkonem větším než 2 W (5 W nebo více), je uvnitř obdélníku na symbolu napsána římská číslice. Například V – 5 W, X – 10 W, XII – 12 W.
- Tolerance. Při výrobě rezistorů není možné dosáhnout absolutní přesnosti jmenovitého odporu. Pokud je na rezistoru uvedeno 10 Ohmů, pak jeho skutečný odpor bude kolem 10 Ohmů, ale ne přesně 10. Může to být 9,88 a 10,5 Ohmů. Aby se nějakým způsobem označily meze chyb jmenovitého odporu rezistorů, jsou rozděleny do skupin a je jim přiřazena tolerance. Tolerance je uvedena v procentech.
První tři parametry jsou základní, musíte je znát!
Pojďme si je znovu uvést:
- Jmenovitý odpor (označený jako 100 Ohm, 10 kOhm, 1 Mohm.)
- Ztrátový výkon (měřeno ve wattech: 1 W, 0,5 W, 5 W)
- Tolerance (vyjádřená v procentech: 5 %, 10 %, 0,1 %, 20 %).
Za zmínku stojí i konstrukce rezistorů. V současnosti lze nalézt jak mikrominiaturní rezistory pro povrchovou montáž, například SMD rezistory a MELF rezistory, které nemají drátové vývody, tak i výkonné rezistory v keramickém pouzdře. Existují také nehořlavé, průrazné a další typy rezistorů. Seznam může být velmi dlouhý, ale jejich hlavní parametry jsou stejné: jmenovitý odpor, ztrátový výkon a tolerance.
V současné době jsou nominální odpory rezistorů a jejich tolerance vyznačeny barevnými pruhy na těle samotného prvku. Takové označení se zpravidla používá pro odpory s nízkým výkonem, které mají malé rozměry a výkon menší než 2 wattu. Každý výrobce zavádí svůj vlastní systém označování, což vytváří určitý zmatek. Ale v zásadě existuje jeden zavedený systém označování.
Pro nováčky v elektronice ještě prozradím, že kromě rezistorů jsou barevnými proužky označeny i miniaturní kondenzátory ve válcových pouzdrech. To někdy způsobuje zmatek, protože takové kondenzátory jsou mylně zaměňovány za odpory.
Tabulka barevného kódování
Odolnost se vypočítá pomocí barevných pruhů následovně. Například první tři pruhy jsou červené, poslední čtvrtý je zlatý. Potom je odpor rezistoru 2,2 kOhm = 2200 Ohm.
První dvě číslice podle červené barvy jsou 22, třetí červený proužek je násobitel. Podle tabulky je tedy násobitel pro červený proužek 100. Číslo 22 je nutné vynásobit násobitelem. Pak 22 × 100 = 2200 Ohmů. Zlatý proužek odpovídá toleranci 5 %. To znamená, že skutečný odpor se může pohybovat v rozmezí od 2090 Ohmů (2,09 kOhmů) do 2310 Ohmů (2,31 kOhmů). Ztrátový výkon závisí na velikosti a provedení pouzdra.
V praxi se hojně používají rezistory s tolerancí 5 a 10 %. Proto jsou za vstup zodpovědné zlaté a stříbrné pruhy. Je jasné, že v tomto případě je první pruh na opačné straně prvku. Zde musíte začít číst denominaci.
Ale co když má rezistor malou toleranci, například 1 nebo 2 %? Na které straně byste měli číst označení, pokud jsou na obou stranách červené a hnědé pruhy?
Toto pouzdro bylo upraveno a první pásek je umístěn blíže k jednomu z okrajů rezistoru. To je vidět na obrázku tabulky. Pruhy označující toleranci jsou umístěny dále od okraje prvku.
Samozřejmě existují případy, kdy není možné přečíst barevné označení rezistoru (zapomněli jste tabulku, samotné označení je vymazané/poškozené, nesprávné pruhy atd.).
Přesný odpor odporu v tomto případě zjistíte pouze změřením jeho odporu multimetrem nebo ohmmetrem. V tomto případě 100% poznáte jeho skutečnou hodnotu. Také při montáži elektronických zařízení se doporučuje zkontrolovat odpory pomocí multimetru, aby se odstranily případné závady.
