В електричних ланцюгах для регулювання струму застосовуються резистори. Випускається величезна кількість різних їх видів. Щоб визначитися у всьому різноманітті деталей, для кожної вводиться умовне позначення резистора. Вони маркуються різними способами, в залежності від модифікації.
Типи резисторів
Резистор ? це пристрій, яке має електричний опір, його основне призначення ? обмеження струму в електричної ланцюга. Промисловість випускає різні типи резисторів для самих різних технічних пристроїв. Їх класифікація здійснюється різними способами, один з них ? характер зміни опору. За цією класифікацією розрізняють 3 типу резисторів:
- Постійні резистори. У них не є можливості довільно змінювати величину опору. За призначенням вони поділяються на два види: загального і спеціального застосування. Останні поділяються за призначенням на прецизійні, високоомні, високовольтні і високочастотні.
- Змінні резистори (їх ще називають регулювальними). Володіють можливістю змінювати опір з допомогою керуючої ручки. За конструктивним виконанням вони дуже різні. Є комбінований з вимикачем, здвоєні, строєні (тобто на одній осі встановлено два або три резистора) і безліч інших різновидів.
- Підстроювальні резистори. Застосовуються тільки під час налаштування технічного пристрою. Органи настроювання у них доступні тільки під викрутку. Виробляється велика кількість різних модифікацій цих резисторів. Вони застосовуються у всіляких електротехнічних і електронних пристроях, починаючи від планшетников і закінчуючи великими промисловими установками.
Деякі типи розглянутих резисторів наведено на нижчеподаній фотографії.
Класифікація компонентів за способом монтажу
Існує 3 основних виду монтажу електронних компонентів: навісний, друкарський і для мікромодулів. Для кожного виду монтажу призначені свої елементи, вони сильно різняться і за розмірами, і по конструкції. Для навісного монтажу застосовуються резистори, конденсатори і напівпровідникові прилади. Вони випускаються з дротяними виводами, щоб можна було їх паяти в схему. У зв’язку з мініатюризацією електронних пристроїв цей метод поступово втрачає актуальність.
Для друкованого монтажу застосовуються більш малогабаритні деталі, з висновками для впаювання в друковану плату або без них. Для з’єднання зі схемою ці деталі мають контактні площадки. Друкований монтаж істотно сприяв скороченню розмірів електронних виробів.
Для друкарського і микромодульного монтажу часто використовуються smd-резистори. Вони дуже малі за розмірами, легко вбудовуються автоматами в друковану плату та мікромодулі. Вони випускаються різного номінального опору, потужності і розмірів. В новітніх електронних пристроях переважно використовуються smd-резистори.
Номінальний опір і рассеваемая потужність резисторів
Номінальний опір, виражене в омах, килоомах або мегаомах, є основною характеристикою резистора. Ця величина наводиться на принципових схемах, наноситься безпосередньо на резистор в буквено-цифровому коді. Останнім часом часто стало застосовуватися колірне позначення резисторів.
Друга найважливіша характеристика резистора – це розсіює потужність, вона виражається у ватах. Будь резистор при проходженні через нього струму нагрівається, тобто розсіює потужність. Якщо ця потужність перевищить допустиму величину, наступає руйнування резистора. За стандартом позначення потужності резисторів на схемі практично завжди присутня, ця величина часто наноситься і на його корпус.
Допуск номінального опору і його залежність від температури
Велике значення має похибку, або відхилення від номінальної величини, що вимірюється у відсотках. Неможливо абсолютно точно виготовити резистор з заявленої величиною опору, обов’язково буде відхилення від заданої величини. Похибка вказується безпосередньо на корпусі, частіше у вигляді коду з кольорових смуг. Оцінюється вона у відсотках від номінального значення опору.
Там, де існують великі коливання температури, чимале значення має залежність опору від температури, або температурний коефіцієнт опору, скорочене позначення — ТКС, що вимірюється у відносних одиницях ppm/°C. ТКС показує, яку частину від номінального змінюється опір резистора, якщо температура середовища збільшується (зменшується) на 1°C.
Умовне графічне позначення на схемі резистора
При кресленні схем вимагається дотримання державного стандарту ГОСТ 2.728-74 на умовні графічні позначення (УГО). Позначення резистора будь-якого типу – це прямокутник 10х4 мм. На його основі створюються графічні зображення для інших типів резисторів. Крім УДО, потрібно позначення потужності резисторів на схемі, це полегшує її аналіз при пошуку несправностей. У наведеній нижче таблиці вказані УГО постійних опорів із зазначенням потужності, що розсіюється.
Нижче на фотографії зображені постійні резистори різної потужності.
Умовне графічне позначення змінних резисторів
УГО змінних резисторів наносяться на принципову схему так само, як і постійні резистори, за державним стандартом ГОСТ 2.728-74. У таблиці наведено зображення цих резисторів.
На фотографії нижче зображені змінні і підстроювальні резистори.
Стандартне позначення опору резисторів
Міжнародними стандартами прийнято позначати номінальний опір резистора на схемі і на самому резисторі трохи по-різному. Правила цього позначення разом із зразками прикладів наведені у таблиці.
| Повне позначення | Скорочене позначення | ||||||
| Одиниця виміру | Обозн. од. вим. | Межа номін. опору | на схемі | на корпусі | Межа номін. опору | ||
| Ом | Ом | 999,9 | 0,51 | E51 або R51 | 99,9 | ||
| 5,1 | 5E1; 5R1 | ||||||
| 51 | 51E | ||||||
| 510 | 510E; К51 | ||||||
| Килоом | кОм | 999,9 | 5,1 k | 5K1 | 99,9 | ||
| 51k | 51K | ||||||
| 510k | 510K; M51 | ||||||
| Мегаом | МОм | 999,9 | 5,1 M | 5M1 | 99,9 | ||
| 51M | 51M | ||||||
| 510M | 510M | ||||||
З таблиці видно, що позначення резисторів на схемах постійного опору робляться буквено-цифровим кодом, спочатку йде числове значення опору, потім указується одиниця виміру. На корпусі резистора прийнято в цифровому позначенні замість коми використовувати літеру, якщо це омі, то ставиться або E R, якщо ж килоомы, то буква K. При позначенні мегаомов замість коми застосовується буква M.
Кольорове маркування резисторів
Колірне позначення резисторів було прийнято, щоб простіше було нанести інформацію про технічні характеристики на їх корпусі. Для цього наноситься кілька кольорових смужок різного кольору. Всього в позначенні смужок прийнято 12 різних кольорів. Кожен з них має своє певне значення. Колірний код резистра наноситься з краю, при низькій його точності (20%) наноситься 3 смужки. Якщо точність вище, на опорі можна побачити вже 4 смужки.
При високій точності резистора наноситься 5-6 смужок. У маркування, що містить 3-4 смужки, перші дві позначають величину опору, третя смужка ? це множник, на нього ця величина множиться. Наступна смужка визначає точність резистора. Коли маркування містить 5-6 смужок, перші 3 відповідають опору. Наступна смужка ? це множник, 5-я смужка відповідає точності, а 6-я – температурному коэффициету.
Для розшифровки колірних кодів резисторів існують довідкові таблиці.
Резистори для поверхневого монтажу
Поверхневий монтаж — це коли всі деталі розташовуються на платі з боку друкованих доріжок. В цьому випадку не свердляться отвори для монтажу елементів, вони припаюються до доріжках. Для цього монтажу промисловість випускає широкий набір smd-компонентів: резистори, діоди, конденсатори, напівпровідникові прилади. Ці елементи набагато менше за розмірами і технологічно пристосовані для автоматизованого монтажу. Використання smd-компонентів дозволяє істотно зменшити розміри виробів електроніки. Поверхневий монтаж в електроніці практично вже витіснила всі інші види.
При всіх перевагах даного монтажу він має ряд недоліків.
- Друковані плати, виготовлені за цією технологією, бояться ударів та інших механічних навантажень, так як при цьому пошкоджується smd-компоненти.
- Ці компоненти бояться перегріву при пайці, тому що від сильних перепадів темературы вони можуть потріскатися. Цей дефект складно виявити, він проявляється зазвичай під час роботи.
Стандартне позначення smd-резисторів
В першу чергу smd-резистори відрізняються типорозмірами. Найменший типорозмір ? 0402, трохи більше – 0603. Найбільш ходовий типорозмір smd-резистора – 0805, і побільше – 1008, наступний типорозмір 1206 і найбільший – 1812. Резистори самого малого типорозміру мають і саму малу потужність.
Позначення smd-резисторів здійснюється спеціальним цифровим кодом. Якщо резистор має типорозмір 0402, тобто найменший, то він ніяк не маркується. Резистори інших типорозмірів додатково розрізняються по допуску номінального опору: 2, 5, 10%. Всі ці резистори мають маркування з 3 цифр. Перша і друга з них показують мантиссу, третя – розмножувальний коефіцієнт. Наприклад, код 473 читається так R=47?103 Ом=47 кОм.
Всі резистори, які мають 1% допуск, а типорозмір більше 0805, мають маркування з чотирьох цифр. Як і в попередньому випадку, перші цифри показують мантиссу номіналу, а на множник вказує остання цифра. Наприклад, код 1501 розшифровується так: R=150?101=1500 Ом=1.5 кОм. Аналогічно читаються й інші коди.
Найпростіша принципова схема
Правильне позначення резисторів на схемах і інших елементів – основна вимога державних стандартів при проектуванні електронних та електротехнічних виробів. Стандарт встановлює правила на умовні позначення резисторів, конденсаторів, індуктивностей та інших компонентів схем. На схемі вказується не тільки позначення резистора або іншого елемента схеми, але також його номінальний опір і потужність, а для конденсаторів – робоча напруга. Нижче наведено приклад найпростішої принципової схеми з елементами, позначеними за стандартом.
Знання всіх умовних графічних позначень і читання буквено-цифрових кодів до елементів схем дозволить легко розібратися в принципі роботи схеми. У даній статті розглянуті лише резистори, а елементів схем досить багато.
