Основные электрические параметры резисторов

1.2. Основные электрические параметры резисторов.

Для оценки свойств резисторов используются следующие основные параметры: номинальное сопротивление, допуск, номинальная мощность рассеяния, предельное напряжение, температурный коэффициент сопротивления (ТКС), коэффициент напряжения, уровень собственных шумов, собственная емкость и индуктивность.

Номинальное сопротивление – электрическое сопротивление, значение которого обозначено на резисторе или указано в сопроводительной документации.

ГОСТ 2825 устанавливает для резисторов 6 рядов номинальных сопротивлений:

Е6, Е12, Е24, Е48, Е96, Е192 (цифра указывает число номинальных сопротивлений в ряду).

Шкала номинальных сопротивлений для постоянных резисторов общего применения по ряду Е6, Е12, Е24 приведена в таблице 1.5.

Табл.1.5.

Допуск: максимально допустимые отклонения реальной величины сопротивления резистора от его номинального значения [%].

ГОСТ 9664-75 устанавливает ряд допусков:

±0.001; ±0.002; ±0.005; ±0.01; ±0.02; ±0.05; ±0.1; ±0.25; ±0.5; ±1; ±2; ±5; ±10; ±20; ±30.

Номинальная мощность рассеяния (Рн) наибольшая мощность, которую резистор может рассеять в течение гарантийного срока службы (наработки) при сохранении параметров в установленных пределах. Значение Рн зависит от конструкции резистора, физических свойств материалов и температуры окружающей среды. Конкретные значения номинальных мощностей рассеяния в ваттах устанавливаются согласно

ГОСТ 24013-80 ряд Рн [Вт], и выбираются из ряда:

0.01; 0.025; 0.05; 0.062; 01.125; 0.25; 0.5; 1; 2; 3; 4; 5; 8; 10; 16; 25; 40; 63; 80; 100; 160; 250; 500.

Для нормальной работы резистора необходимо, чтобы мощность, выделяемая на резисторе в данной электрической цепи не превышала номинальной мощности рассеяния, т.е. , где Рп – мощность потребителя. Номинальноая мощность рассеяния указывается на корпусах крупногабаритных резисторах, а у м/г определяется визуально.

Предельное напряжение U_пред – максимальное напряжение, при котором может работать резистор. Оно ограничивается тепловыми процессами, а у высокочастотных резисторов – электрической прочностью резисторов.

Температурный коэффициент сопротивления (ТКС) – относительное изменение величины сопротивления резистора, при изменении его температуры на 1°С.

, где R₀ – начальное значение величины сопротивления, R – изменение сопротивления. Значение ТКС прецизионных резисторов лежит в пределах (1¸100)10^-6, резисторов общего назначения (10¸2000)10^-6.

Коэффициент напряжения (Кр) – относительное изменение сопротивления резистора при изменении электрического напряжения в определенных пределах:

, где R₁₀ и R₁₀₀ – сопротивление резистора при испытательном напряжении, соответствующем 10% и 100% его номинальной мощности рассеяния. Значения Кр колеблются от десятых долей до единиц процентов.

Собственные шумы резисторов складываются из тепловых и токовых шумов.

Напряжение теплового шума зависит от величины сопротивления резистора и его температуры:

, где

E_Т – эдс теплового шума,

К – постоянная Больцмана,

 -- полоса частот, при которых определяется Е_Т,

Т – температура,

R – сопротивление.

При протекании тока по резистору возникают токовые шумы. Они наиболее

характерны для непроволочных резисторов.

ЭДС токовых шумов определяется выражением

                                                       ,

где K_I – коэффициент, зависящий от конструкции резистора, свойств его резистивного элемента, U – напряжение на резисторе. Значение ЭДС шумов для непроволочных резисторов находятся в пределах от долей единиц до сотен микровольт на вольт.

Собственная емкость и индуктивность – характеристики, определяющие работу резистора на высоких частотах.

Собственная емкость резистора – состоит из емкости резистивного элемента и емкости вводов.

Собственная индуктивность – определяется длиной резистивного элемента, размерами каркаса и геометрией вводов. Наименьшими собственными емкостью и индуктивностью обладают непроволочные резисторы, проволочные – наибольшими.

В отличие от постоянных резисторов, переменные резисторы обладают, кроме выше перечисленных, дополнительными характеристиками и параметрами. К ним относятся: функциональная характеристика, разрешающая способность, шумы скольжения, разбаланс сопротивления (для многоэлементного резистора).

Функциональная характеристика определяет зависимость сопротивления переменного резистора от положения (угла наклона) подвижного контакта.

Рис.1.6.

d – угол поворота,

А – линейная характеристика,

Б – логарифмическая,

"33 Научные сообщества и их исторические типы" - тут тоже много полезного для Вас.

В – обратно логарифмическая.

Резисторы с характеристиками типа U, E применяются в системах автоматики и измерительной техники.

Разрешающая способность показывает, при каком наименьшем изменении угла поворота или перемещении подвижной системы может быть различимо изменение сопротивления резистора. У непроволочных резисторов разрешающая способность очень высока и ограничивается дефектами резистивного элемента и контактной щетки, а также значением переходного сопротивления между проводящим слоем и подвижным контактом. Разрешающая способность переменных проволочных резисторов зависит от числа витков проводящего элемента и определяется тем перемещением подвижного контакта, при котором происходит изменение установленного сопротивления. Разрешающая способность переменных резисторов общего назначения находится в пределах 0,1…3%, а прецизионных – до тысячных долей процента.

Шумами скольжения принято считать шумы (напряжения, помехи), возникающие при перемещении подвижного контакта по резистивному элементу. Напряжение шумов непроволочных резисторов вращения достигает 15…50 мВ.

Разбаланс сопротивления – отношение выходного напряжения, снимаемого с одного резистора при одинаковом питающем напряжении на выводах резистивного элемента и одинаковом положении их подвижной системы. Для резисторов общего назначения разбаланс допускается до 3 децибел.