Apakah perintang dan untuk apa ia?

Perintang adalah antara elemen yang paling banyak digunakan dalam elektronik. Nama ini telah lama terkeluar daripada kerangka sempit terminologi radio amatur. Dan bagi sesiapa yang sekurang-kurangnya berminat dengan elektronik, istilah itu tidak boleh menyebabkan salah faham.

 

Apakah perintang

Takrifan paling mudah adalah seperti berikut: perintang ialah elemen litar elektrik yang menahan arus yang mengalir melaluinya. Nama unsur itu berasal dari perkataan Latin "resisto" - "Saya menentang", amatur radio sering memanggil bahagian ini seperti itu - rintangan.

Pertimbangkan perintang apa, perintang untuk apa. Jawapan kepada soalan-soalan ini membayangkan kebiasaan dengan makna fizikal konsep asas kejuruteraan elektrik.

Untuk menerangkan prinsip operasi perintang, anda boleh menggunakan analogi dengan paip air.Jika dalam apa jua cara aliran air dalam paip terhalang (contohnya, dengan mengurangkan diameternya), tekanan dalaman akan meningkat. Dengan mengalihkan penghalang, kami mengurangkan tekanan. Dalam kejuruteraan elektrik, tekanan ini sepadan dengan voltan - dengan menyukarkan pengaliran arus elektrik, kami meningkatkan voltan dalam litar, mengurangkan rintangan, dan menurunkan voltan.

Dengan menukar diameter paip, anda boleh menukar kelajuan aliran air, dalam litar elektrik, dengan menukar rintangan, anda boleh melaraskan kekuatan semasa. Nilai rintangan adalah berkadar songsang dengan kekonduksian unsur.

Sifat-sifat unsur rintangan boleh digunakan untuk tujuan berikut:

• menukar arus kepada voltan dan sebaliknya;
• mengehadkan arus yang mengalir untuk mendapatkan nilai yang ditentukan;
• penciptaan pembahagi voltan (contohnya, dalam alat pengukur);
• menyelesaikan masalah khas lain (contohnya, mengurangkan gangguan radio).

Untuk menerangkan apa itu perintang dan mengapa ia diperlukan, anda boleh menggunakan contoh berikut. Cahaya LED biasa berlaku pada kekuatan arus yang rendah, tetapi rintangannya sendiri sangat kecil sehingga jika LED diletakkan terus dalam litar, maka walaupun pada voltan 5 V, arus yang mengalir melaluinya akan melebihi parameter yang dibenarkan. daripada bahagian itu. Daripada beban sedemikian, LED akan segera gagal. Oleh itu, perintang dimasukkan ke dalam litar, tujuannya dalam kes ini adalah untuk mengehadkan arus kepada nilai tertentu.

Semua elemen rintangan adalah komponen pasif litar elektrik, tidak seperti yang aktif, mereka tidak memberikan tenaga kepada sistem, tetapi hanya memakannya.

Setelah mengetahui perintang apa itu, perlu mempertimbangkan jenis, penunjukan dan penandaannya.

Jenis-jenis perintang

Jenis perintang boleh dibahagikan kepada kategori berikut:

1. Tidak terkawal (kekal) - wayar, komposit, filem, karbon, dll.
2. Boleh laras (pembolehubah dan perapi). Perintang pemangkas direka untuk menala litar elektrik. Elemen dengan rintangan berubah (potensiometer) digunakan untuk melaraskan tahap isyarat.

Kumpulan yang berasingan diwakili oleh unsur perintang semikonduktor (termistor, photoresistor, varistor, dll.)

Ciri-ciri perintang ditentukan oleh tujuannya dan ditetapkan semasa pembuatan. Antara parameter utama:

1. Rintangan yang dinilai. Ini adalah ciri utama unsur, diukur dalam ohm (Ohm, kOhm, MΩ).
2. Sisihan yang dibenarkan sebagai peratusan rintangan nominal yang ditentukan. Bermaksud kemungkinan penyebaran penunjuk, ditentukan oleh teknologi pembuatan.
3. Pelesapan kuasa ialah kuasa maksimum yang perintang boleh hilang di bawah beban jangka panjang.
4. Pekali suhu rintangan ialah nilai yang menunjukkan perubahan relatif dalam rintangan perintang dengan perubahan suhu 1 ° C.
5. Hadkan voltan kendalian (kekuatan elektrik). Ini ialah voltan maksimum di mana bahagian itu mengekalkan parameter yang diisytiharkan.
6. Ciri hingar - tahap herotan yang diperkenalkan oleh perintang ke dalam isyarat.
7. Rintangan kelembapan dan rintangan haba - nilai maksimum kelembapan dan suhu, yang lebihan boleh menyebabkan kegagalan bahagian.
8. Faktor voltan. Nilai yang mengambil kira pergantungan rintangan pada voltan yang digunakan.

Penggunaan perintang di kawasan gelombang mikro memberi kepentingan kepada ciri tambahan: kemuatan parasit dan kearuhan.

Perintang semikonduktor

Ini adalah peranti semikonduktor dengan dua petunjuk, yang mempunyai pergantungan rintangan elektrik pada parameter persekitaran - suhu, pencahayaan, voltan, dll. Untuk pembuatan bahagian tersebut, bahan semikonduktor yang didop dengan kekotoran digunakan, jenis yang menentukan pergantungan kekonduksian pada pengaruh luar.

Terdapat jenis elemen rintangan semikonduktor berikut:

1. Perintang talian. Diperbuat daripada bahan aloi ringan, elemen ini mempunyai pergantungan rendah rintangan pada pengaruh luaran dalam pelbagai voltan dan arus; ia paling kerap digunakan dalam pengeluaran litar bersepadu.
2. Varistor ialah elemen yang rintangannya bergantung pada kekuatan medan elektrik. Sifat varistor ini menentukan skop penggunaannya: untuk menstabilkan dan mengawal parameter elektrik peranti, untuk melindungi daripada lebihan voltan, dan untuk tujuan lain.
3. Termistor. Unsur rintangan bukan linear jenis ini mempunyai keupayaan untuk menukar rintangannya bergantung pada suhu. Terdapat dua jenis termistor: termistor, yang rintangannya berkurangan dengan suhu, dan termistor, yang rintangannya meningkat dengan suhu. Thermistor digunakan di mana kawalan berterusan ke atas proses suhu adalah penting.
4. Perintang foto. Rintangan peranti ini berubah di bawah pengaruh fluks cahaya dan tidak bergantung pada voltan yang digunakan.Plumbum dan kadmium digunakan dalam pembuatan, di beberapa negara ini adalah sebab untuk enggan menggunakan bahagian ini atas sebab alam sekitar. Hari ini, fotoresistor adalah lebih rendah dalam permintaan berbanding fotodiod dan fototransistor yang digunakan dalam nod yang serupa.
5. Tolok terikan. Elemen ini direka bentuk sedemikian rupa sehingga ia mampu mengubah rintangannya bergantung kepada tindakan mekanikal luaran (ubah bentuk). Ia digunakan dalam unit yang menukar tindakan mekanikal kepada isyarat elektrik.

Unsur semikonduktor seperti perintang linear dan varistor dicirikan oleh tahap pergantungan yang lemah pada faktor luaran. Untuk tolok terikan, termistor dan fotoresistor, pergantungan ciri pada impak adalah kuat.

Perintang semikonduktor pada rajah ditunjukkan oleh simbol intuitif.

Perintang dalam litar

Pada litar Rusia, elemen dengan rintangan malar biasanya dilambangkan sebagai segi empat tepat putih, kadang-kadang dengan huruf R di atasnya. Pada litar asing, anda boleh menemui penetapan perintang dalam bentuk ikon "zigzag" dengan huruf R yang serupa di atas. Jika mana-mana parameter bahagian penting untuk pengendalian peranti, adalah lazim untuk menunjukkannya pada rajah.

Kuasa boleh ditunjukkan dengan jalur pada segi empat tepat:

• 2 W - 2 garisan menegak;
• 1 W - 1 garis menegak;
• 0.5 W - 1 garisan membujur;
• 0.25 W - satu garisan serong;
• 0.125 W - dua garisan serong.

Ia dibenarkan untuk menunjukkan kuasa pada rajah dalam angka Rom.

Penetapan perintang berubah-ubah dibezakan dengan kehadiran garis tambahan dengan anak panah di atas segi empat tepat, melambangkan kemungkinan pelarasan, nombor boleh menunjukkan penomboran pin.

Perintang semikonduktor ditunjukkan oleh segi empat tepat putih yang sama, tetapi dicoret dengan garis serong (kecuali untuk fotoresistor) dengan huruf yang menunjukkan jenis tindakan kawalan (U - untuk varistor, P - untuk tolok terikan, t - untuk termistor ). Photoresistor ditunjukkan oleh segi empat tepat dalam bulatan, ke arah mana dua anak panah menghala, melambangkan cahaya.

Parameter perintang tidak bergantung pada kekerapan arus yang mengalir, yang bermaksud bahawa elemen ini berfungsi sama dalam litar DC dan AC (kedua-dua frekuensi rendah dan tinggi). Pengecualian ialah perintang wayar, yang sememangnya induktif dan boleh kehilangan tenaga akibat sinaran pada frekuensi tinggi dan gelombang mikro.

Bergantung kepada keperluan untuk sifat litar elektrik, perintang boleh disambung secara selari dan bersiri. Formula untuk mengira jumlah rintangan untuk sambungan litar yang berbeza adalah berbeza dengan ketara. Apabila disambungkan secara bersiri, jumlah rintangan adalah sama dengan jumlah mudah nilai unsur yang termasuk dalam litar: R \u003d R1 + R2 + ... + Rn.

Apabila disambung secara selari, untuk mengira jumlah rintangan, adalah perlu untuk menambah salingan nilai unsur-unsur. Ini akan menghasilkan nilai yang juga bertentangan dengan yang terakhir: 1/R = 1/R1+ 1/R2 + ... 1/Rn.

Jumlah rintangan perintang yang disambung secara selari akan kurang daripada yang terkecil daripada mereka.

Denominasi

Terdapat nilai rintangan piawai untuk unsur perintang, yang dipanggil "julat perintang nominal". Pendekatan untuk mencipta siri ini adalah berdasarkan pertimbangan berikut: langkah antara nilai harus meliputi sisihan yang dibenarkan (ralat). Contoh - jika nilai unsur ialah 100 ohm, dan toleransi ialah 10%, maka nilai seterusnya dalam siri itu ialah 120 ohm.Langkah sedemikian membolehkan mengelakkan nilai yang tidak perlu, kerana denominasi jiran, bersama-sama dengan penyebaran ralat, secara praktikal meliputi keseluruhan julat nilai di antara mereka.

Perintang yang dihasilkan digabungkan menjadi siri yang berbeza dalam had terima. Setiap siri mempunyai siri nominalnya sendiri.

Perbezaan antara siri:

• E 6 - toleransi 20%;
• E 12 - toleransi 10%;
• E 24 - toleransi 5% (kadang-kadang 2%);
• E 48 - toleransi 2%;
• E 96 - toleransi 1%;
• E 192 - toleransi 0.5% (kadang-kadang 0.25%, 0.1% dan lebih rendah).

Siri E 24 yang paling banyak digunakan termasuk 24 nilai rintangan.

Menanda

Saiz elemen rintangan secara langsung berkaitan dengan kuasa pelesapannya, semakin tinggi ia, semakin besar dimensi bahagian tersebut. Jika mudah untuk menunjukkan sebarang nilai berangka pada rajah, maka penandaan produk boleh menjadi sukar. Trend pengecilan dalam pembuatan elektronik mendorong keperluan untuk komponen yang lebih kecil dan lebih kecil, yang meningkatkan kerumitan kedua-dua menulis maklumat pada pakej dan membacanya.

Untuk memudahkan pengenalpastian perintang dalam industri Rusia, tanda alfanumerik digunakan. Rintangan ditunjukkan seperti berikut: nombor menunjukkan nilai muka, dan huruf diletakkan sama ada di belakang nombor (dalam kes nilai perpuluhan) atau di hadapannya (untuk ratusan). Jika nilainya kurang daripada 999 ohm, maka nombor itu digunakan tanpa huruf (atau huruf R atau E boleh berdiri). Jika nilai ditunjukkan dalam kOhm, maka huruf K diletakkan di belakang nombor, huruf M sepadan dengan nilai dalam MΩ.

Penarafan perintang Amerika ditunjukkan oleh tiga digit. Dua yang pertama daripada mereka menganggap denominasi, yang ketiga - bilangan sifar (puluhan) ditambah kepada nilai.

Dalam pengeluaran robot komponen elektronik, simbol yang digunakan sering berakhir di sisi bahagian yang menghadap papan, yang menjadikan membaca maklumat itu mustahil.

Pengekodan warna

Untuk memastikan maklumat tentang parameter bahagian kekal boleh dibaca dari mana-mana bahagian, penandaan warna digunakan, manakala cat digunakan dalam jalur anulus. Setiap warna mempunyai nilai berangkanya sendiri. Jalur pada butiran diletakkan lebih dekat dengan salah satu kesimpulan dan dibaca dari kiri ke kanan daripadanya. Jika, disebabkan saiz bahagian yang kecil, adalah mustahil untuk mengalihkan tanda warna kepada satu kesimpulan, maka jalur pertama dibuat 2 kali lebih lebar daripada yang lain.

Elemen dengan ralat yang dibenarkan sebanyak 20% ditunjukkan oleh tiga baris, untuk ralat 5-10%, 4 baris digunakan. Perintang yang paling tepat ditunjukkan menggunakan 5-6 baris, 2 pertama daripadanya sepadan dengan penarafan bahagian. Jika terdapat 4 lorong, maka yang ketiga menunjukkan pengganda perpuluhan untuk dua lorong pertama, baris keempat bermaksud ketepatan. Sekiranya terdapat 5 jalur, maka yang ketiga ialah denominasi ketiga, yang keempat ialah darjah penunjuk (bilangan sifar), dan yang kelima ialah ketepatan. Baris keenam bermaksud pekali rintangan suhu (TCR).

Dalam kes tanda empat jalur, jalur emas atau perak sentiasa paling akhir.

Semua tanda kelihatan rumit, tetapi keupayaan untuk membaca tanda dengan cepat datang dengan pengalaman.

Artikel yang serupa: