1.10　普通电阻器的选用与检测方法

1.10.1　电阻器的种类

作为电路中应用最多的元器件，电阻器的种类繁多、形态各异，其分类方法亦多种多样，常见的分类如可将电阻器分为固定电阻器、可变电阻器、敏感电阻器、熔断电阻器等；此外，还有根据电阻器的用途、结构、引线形式进行分类的方法。具体的分类方法，详见表1-6。

1.10.2　普通电阻器的选用方法

本节主要介绍普通电阻器（包括碳膜电阻器、金属膜电阻器、金属氧化膜电阻器、玻璃釉电阻器、合成碳膜电阻器、线绕电阻器、排电阻器等）的选用原则及注意事项；而因其用途和功能的特殊性，各类敏感电阻器及熔断电阻器、水泥电阻器等的选用方法在本章的1.13～1.20小节予以详细叙述。

普通电阻器种类繁多、特性各异，且不同类型电路所需的电阻器特性亦不相同，因此，普通电阻器的选用是一个需要综合考虑多方面因素的过程。通过对大量电路设计实例的总结归纳，本节提出电阻器选用过程应着重注意如下几个方面问题。

（1）正确选取电阻器的阻值与误差

①阻值选取　电路中电阻器的设计阻值应接近实际电阻器产品的标称阻值。若设计阻值不能与国家标准规定的系列标称阻值完全吻合，则应选一个靠近的标称值。

选取的原则是电路设计阻值与标称阻值的差值，越小越好；若设计阻值与标称阻值相差较大，则应通过多个电阻器的串、并联来解决。

例如，某一电路所需的电阻器设计阻值为3.2kΩ，该阻值不在系列标称值的范围内，电路的要求不高时，可选用标称值为3.3kΩ的电阻器近似；若电路要求较高，则可将一个标称值为1.0kΩ的电阻器和一个标称值为2.2kΩ的电阻器，通过串联方式解决这一个问题。

②误差选取　电阻器误差的选取以电路的具体要求为准。对于RC电路而言，其中的电阻器误差应尽可能小，一般会选为5%；而对于退耦电路、反馈电路、滤波电路、负载电路等，其误差要求较低，故电阻器的误差可选在10%～20%。

（2）正确选择电阻器的极限电压

极限电压是每个电阻器都具有的参数，若实际电路电压超出了电阻器的极限电压值，即使能够满足功率要求，电阻器仍会被击穿而损坏。电阻器极限电压的计算公式为：

　　　（1-2）

式中　P——电阻器的额定功率，W；

　R——电阻器的阻值，Ω；

　U——电阻器的极限电压，V。

设计电路时，需根据电阻器的额定功率和标称阻值来确定其极限电压的数值，并根据极限电压值来确定电阻器的相应型号。

（3）正确选取电阻器的额定功率

选取原则是电阻器在电路中所承受的功率不得超过其额定功率。为保障电阻器能在电路中长期正常工作，选取其额定功率时必须留有足够的余地。经验表明，所选电阻器的额定功率应大于实际承受功率的2倍以上，如此才可确保电阻器在电路中的长期稳定性。

（4）优先选用通用型电阻器

通用型电阻器（如碳膜电阻器、金属膜电阻器、金属氧化膜电阻器、玻璃釉电阻器等）种类多样、阻值范围和精度范围均较宽（精度包括±5%、±10%和±20%三级），功率范围广（0.1～10W），因此它们规格齐全、货源充足、购买容易且价格低廉，有利于电路的设计和维修。

（5）根据电路的特点，选用电阻器

具有不同功能的各类电路中，对电阻器的要求是不同的。例如，高频电路、低频电路、退耦电路、滤波电路、中频放大电路、前置放大电路、稳压电路、时间常数电路等，对于其中的电阻器均有不同的要求。

另一方面，电阻器本身制作材料与参数的不同，也会反过来影响电路的工作性能。例如，电视机频放大单元内的偏置电路，以前尽可能减少温度对电阻器的影响，以确保电路工作点的稳定性，因此这种电路内应选用稳定性高的电阻器；若在这类偏置电路中采用温度系数较大的实芯电阻器，则会在工作中产生零点漂移现象，进而造成整个电视机放大电路工作状态的不稳定，放大信号呈现出随温度变化而时大时小的现象，就会严重影响电视节目的收看效果。

再如在高增益放大电路（如电视机高频头电路、VCD机激光头电路、调频收音机高放电路等）中，要求电路中的电阻器噪声电动势必须尽可能小，否则，噪声会随着有用信号被同时放大，严重影响上述家用电器设备的收看和收听效果。因此，这类电路中，常选用的是RJ型金属膜电阻器或RJ10型精密金属膜电阻器。

在稳定性要求较高的电路（功率放大电路、偏置电路、取样电路等）中，电阻器的温度稳定性要求也较高，不能因为电阻器的温度变化而影响整个电路的稳定性。因此，在这类电路中，应选用温度系数小的电阻器（如金属膜电阻器、金属氧化膜电阻器、碳膜电阻器、玻璃釉电阻器等），亦可选择线绕电阻器，因为这类电阻器有特殊材料的合金线丝绕制而成，其温度系数很小。而实芯电阻器因具有较大的温度系数，故不适合用于稳定性要求高的电路之中。

（6）根据电路的工作频率，选用电阻器

①高频电路的工作频率较高，故要求电阻器的分布参数越小越好，即电阻器的分布电感应尽可能小。

②低频电路的工组频率较低，故对电阻器的分布参数无特殊要求，所以可供选择的电阻器范围较大。

举例来说，RX型线绕电阻器的分布电感和分布电容均较大，因此只适用于50kHz以下的低频电路；RT型碳膜电阻器则多被选用于工作频率为100Hz左右的电路中；RH型合成膜电阻器和RS型有机实芯电阻器，则多用于几十兆赫兹的高频电路之中；RJ金属膜电阻器和RY型氧化膜电阻器，则可工作于数百兆赫兹的高频电路之中。

（7）根据电路的温度稳定性要求，选用电阻器

不同电路对电阻器的稳定性要求也不同。例如，在退耦电路中，电阻器阻值的变化对电路工作的影响不大；而在稳压电源电路中，电阻器阻值的任何细微变化都势必引起输出电压的波动。

在各类普通电阻器中，实芯电阻器的温度系数较大，因而不宜在稳定性要求高的电路中选用；碳膜电阻器、金属膜电阻器、玻璃釉电阻器均具有良好的温度特性，多用于稳定性要求高的电路；线绕电阻器的温度系数极小，所以其电阻值也最为稳定，适合用于高精度稳压电压电源电路之中。

（8）根据安装位置，选用电阻器

相同功率的电阻器因其制作材料和工艺的差异而体积并不相同。例如，金属膜电阻器的体积比同功率的碳膜电阻器小近1倍，故而适合安装于元器件布局紧凑的电路中；而碳膜电阻器适用于元器件布局较宽松的电路之中。

（9）根据工作环境条件，选用电阻器

电阻器的工作环境条件（如环境温度、湿度等）也是影响电阻器选用类型的因素。例如，沉积膜电阻器不适宜在易受潮湿和电解腐蚀影响的环境中工作；若工作环境温度较高，则应考虑采用金属膜电阻器或氧化膜电阻器（二者均可在±125℃的极端温度条件下长期稳定工作）。

1.10.3　普通电阻器的检测方法与代换方法

（1）检测方法

电阻器的检测方法有很多种，根据电阻器所处位置的不同，可分为电阻器在路检测方法和电阻器非在路检测方法；而根据测量工具的不同，可分为模拟万用表检测法和数字万用表检测法。

①电阻器在路检测方法　该方法仅能判断电阻器的性能好坏，而无法测量出电阻值的具体变化量。但其优点是方便快捷、效率高，是电器维修人员判断电路故障的常用方法。

②电阻器非在路检测方法　该方法将电阻器从电路板上拆除之后再进行测量，是最准确的一种测量方法。若被测电阻器的阻值较大（特别是阻值达几百千欧的电阻器），则测量时应尤其注意不可用手同时接触被测电阻器的2个引脚，否则会使人体电阻与被测电阻器并联，影响测量精度；而对于阻值为几个欧的小电阻器，测量时应注意保持表笔与引脚的良好接触，必要时还可刮掉电阻器2个引脚上的氧化物层，以确保测量精度。

③模拟万用表检测方法　该方法的测量步骤如下。

a.选择挡位。首先根据电阻器阻值的大致范围，将模拟万用表上的挡位板转至适当的“Ω”挡上。因为万用表欧姆挡时按照中心阻值校准的，且刻度非线性，因此检测时应尽量避免万用表指针指向刻度线的两端。由经验可知，检测100Ω电阻器时，可选择R×1挡，100～1000Ω的电阻器则选用R×10挡。

b.校零。选定测量挡位后，还需对万用表进行校零。具体方法是将万用表的两支表笔相互短接，转动“调零”旋钮使表针指向电阻值为0的刻度线（满度）。操作时尤其需要注意的是检测时每更换一次挡位，则必须对万用表重新校零一次。

c.检测。将万用表的两支表笔分别与电阻器的两个引脚接触，表针即可指向相应的阻值刻度。若出现表针不动、指示不稳或测量值与标称阻值相差很大的情况，则表明该电阻器已经损坏、不可继续使用了。此外，检测时应注意，出来几十千欧以上的电阻器，不可使手与电阻器两个引脚同时接触，以免造成人体电阻与被测电阻器的并联，影响测量精度。

④数字万用表检测方法

a.开启工具。数字万用表无需校零，将挡位旋转至适当的“Ω”挡，再打开电源即可开始测量。

b.选择挡位。选择的标准是所选挡位应尽量使显示屏显示出较多的有效数字。例如，检测200Ω以下的电阻器，可选用200Ω挡；200～1999Ω的电阻器，则以2kΩ挡进行检测。

c.检测。将两支表笔与被测电阻器的两个引脚分别接触，LCD显示屏即可显示出相应的被测电阻器阻值。例如，显示“000”，则表示电阻器短路；仅最高位显示为1，则表示电阻器断路；显示值与标称阻值相差很大，则表示该电阻器已经损坏、不可继续使用。

（2）修复与代换方法

①修复方法　电阻器一旦损坏，应采取的措施是首先找出电阻器损坏的原因，再替换上同类型、同型号的新电阻器。电阻器损坏后通常是无法修复的，但若条件限制可采取的应急措施是将某线电阻器的断线连接好，可重新使用。

②代换方法　若普通电阻器在使用过程中出现了断裂、测量阻值与标称阻值不符、短路、引脚端接触不良等现象时，则意味着该电阻器需要进行代换了。

代换的基本原则是新电阻器的阻值与功率，最好与原有电阻器的一致。

大量电路设计的实践表明若没有同型号的电阻器，则应使新电阻器的功率大于原有电阻器，使新电阻器的精度高于原有电阻器。若无法找到与原有电阻器阻值相同的产品，则可通过多个电阻器的串、并联来获取相应的阻值；其中，串联多个电阻器可以增大阻值，而并联多个电阻器则是减小了整体阻值。

但需要注意的是进行串、并联的多个电阻器因阻值不同而造成其所分担的功率亦不相同；串联电路中，阻值越大的电阻器，其分担的功率也越多；并联电路则正好相反，阻值越大的电阻器，其分担的功率却越少。