標準電阻

標準電阻一般用於對其他電阻，或帶電阻器件的衡量，作為一個標準阻值的參照或比較。

直流標準電阻量值傳遞系統已經沿用了幾十年，它的任務是將國家電阻基準保存和復現的電阻單位-歐姆，通過一定的方式經過各級傳遞保證電阻量值的準確統一。我國電阻最高標準為量子化霍爾電阻基準保存在中國國家計量院。

基本介紹

• 中文名：標準電阻
• 外文名：standard resistance
• 特點：高精密，低溫度係數
• 單位：Ω（歐姆）
• 主要職能：阻礙電流流過
• 學科：電磁學

標準電阻簡介

直流標準電阻是電磁學基本量，其它電磁量大都由它和直流電壓推導而來，它的準確一致對其它電磁學量的量值統一有著舉足輕重的作用。與直流電阻相關的標準器和計量儀器名目繁多，其中標準電阻器是保存和傳遞電阻單位-歐姆的實物標準，它是電磁計量的主要實物標準之一。歷經近百年的發展，標準電阻器溫度係數不斷減小，穩定性不斷提高，成為校準電阻測量儀器的主要標準器。

直流電阻器的發展歷史非常久遠，但在結構上並沒有太大改進，甚至 1933 年製造的托馬斯電阻器在量子化霍爾電阻發現之前被許多國家用做本國的電阻基準來保存和傳遞電阻單位。目前，直流電阻器大多為單值十進制，即：0.001Ω、0.01Ω、0.1Ω、1Ω、10Ω、100Ω、1000Ω、10000Ω、100000Ω 等可稱為一套電阻器。

標準電阻的基本原理

電阻定義和結構

導體對電流的阻礙作用就叫該導體的電阻。電阻器簡稱電阻（Resistor，通常用“R”表示）是所有電子電路中使用最多的元件。電阻的主要物理特徵是變電能為熱能，也可說它是一個耗能元件，電流經過它就產生內能。電阻在電路中通常起分壓分流的作用，對信號來說，交流與直流信號都可以通過電阻。

標準電阻器的實際值是根據電阻單位歐姆定義確定的。標準電阻器通常有四個端鈕，如下圖 所示。

圖1 四端電阻原理圖

標準電阻器一般採用繞線電阻，高準確度的標準電阻器一般採用雙壁式密封結構，其穩定性好，年穩定性指標可達（0.1～1）×10-6。標準電阻器所用的電阻絲通常採用電阻係數大，溫度係數小的錳銅材料。標準電阻的面板上有專用的溫度計插孔，以檢測電阻內部的溫度，進行溫度係數修正，消除溫度變化的影響。

標準電阻的特性

一、溫度特性

電阻值隨著溫度的變化而變化，稱為電阻的溫度效應。標準電阻器的溫度特性曲線是一條近似的拋物線。

圖2 標準電阻器的溫度特性曲線

影響溫度係數的主要因素有電阻合金材料、骨架材料、結構和製造工藝等。掌握溫度係數的使用對減少溫度係數誤差、提高使用電阻的準確性有重要意義。

二、負載效應和負載係數

電阻在負載狀態下由於發熱升溫使電阻發生變化，稱為電阻的負載效應。電阻的負載特性曲線如圖所示。

圖3 標準電阻器的負載特性曲線

影響電阻負載效應的主要因素是電阻材料承受的電流密度、截面形狀、繞制情況、電阻的尺寸、骨架的結構、尺寸和材料、周圍的介質及其狀態。

阻值

電阻的阻值標法通常有色環法，數字法。色環法在一般的的電阻上比較常見。由於手機電路中的電阻一般比較小，很少被標上阻值，即使有，一般也採用數字法，即：

10^1——表示10Ω的電阻； 10^2——表示100Ω的電阻； 10^3——表示1KΩ的電阻； 10^4——表示10KΩ的電阻； 10^6——表示1MΩ的電阻； 10^7——表示10MΩ的電阻。

如果一個電阻上標為22*10^3，則這個電阻為22KΩ。

電阻器的電氣性能指標通常有標稱阻值,誤差與額定功率等。

它與其它元件一起構成一些功能電路，如RC電路等。

電阻是一個線性元件。說它是線性元件，是因為通過實驗發現，在一定條件下，流經一個電阻的電流與電阻兩端的電壓成正比——即它是符合歐姆定律：I=U/R

常見的碳膜電阻或金屬膜電阻器在溫度恆定，且電壓和電流值限制在額定條件之內時，可用線性電阻器來模擬。如果電壓或電流值超過規定值，電阻器將因過熱而不遵從歐姆定律，甚至還會被燒毀。

種類

電阻的種類很多，通常分為碳膜電阻，金屬電阻，線繞電阻等：它又包含固定電阻與可變電阻，光敏電阻，壓敏電阻，熱敏電阻等。

通常來說，使用萬用表可以很容易判斷出電阻的好壞：將萬用表調節在電阻擋的合適擋位，並將萬用表的兩個表筆放在電阻的兩端，就可以從萬用表上讀出電阻的阻值。應注意的是，測試電阻時手不能接觸到表筆的金屬部分。但在實際電器維修中，很少出現電阻損壞。著重注意的是電阻是否虛焊，脫焊。

分類

a.按阻值特性:固定電阻、可調電阻、特種電阻(敏感 電阻) .

不能調節的,我們稱之為固定電阻,而可以調節的,我們稱之為可調電阻.常見的例如收音機音量調節的,主要套用於電壓分配的,我們稱之為電位器.

b.按製造材料:碳膜電阻、金屬膜電阻、線繞電阻等.

C.按安裝方式: 外掛程式電阻、貼片電阻.

參數

電阻的主要參數

a.標稱阻值:標稱在電阻器上的電阻值稱為標稱值.單位: Ω, kΩ, MΩ.標稱值是根據國家制定的標準系列標註的,不是生產者任意標定的. 不是所有阻值的電阻器都存在.

b.允許誤差:電阻器的實際阻值對於標稱值的最大允許偏差範圍稱為允許誤差.誤差代碼:F 、 G 、 J、 K…

c. 額定功率:指在規定的環境溫度下,假設周圍空氣不流通,在長期連續工作而不損壞或基本不改變電阻器性能的情況下,電阻器上允許的消耗功率.常見的有1/16W 、 1/8W 、 1/4W 、 1/2W 、 1W 、 2W 、 5W 、10W

標註方法

a.直標法—將電阻器的主要參數和技術性能用數字或字母直接標註在電阻體上.

eg: 5.1k Ω 5% 5.1k Ω J

b.文字符號法—將文字、數字兩者有規律組合起來表示電阻器的主要參數.

eg: 0.1Ω=Ω1=0R1, 3.3Ω=3Ω3=3R3,3K3=3.3KΩ

c.色標法—用不同顏色的色環來表示電阻器的阻值及誤差等級.普通電阻一般有4環表示,精密電阻用5環.

d.貼片電阻標註方法:前兩位表示有效數,第三位表示有效值後加零的個數.0-10歐帶小數點電阻值表示為XRX,RXX. eg : 471=470Ω 105=1M 2R2=2.2Ω