硬件工程师的小本本 —— 一、电阻

自学硬件时读过一本书,叫《硬件系统工程师宝典》,虽然名字很low,但这是我正式入门的第一本书。我很喜欢作者浅显的文字和实用的教程,我一向推崇分享知识和经验,能读到这样的书籍,是我的幸运。我也想用自己的文字带给他人同样的感受,这样的期望也许很自大,权当我的自我满足吧。

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正文

电阻

电阻是什么呢?

导体对电流的阻碍作用就叫该导体的电阻电阻(Resistance,通常用“R”表示)是一个物理量,在物理学中表示导体对电流阻碍作用的大小。导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越大。不同的导体,电阻一般不同,电阻是导体本身的一种性质。导体的电阻通常用字母R表示,电阻的单位是欧姆,简称欧,符号为Ω。(本段来自百度百科)

我想写的其实是“电阻器”,经常简称为“电阻”。

电阻器是一种电子元器件,使用在各种电路和电气设备中。

以常见的外观来分类的话,有这几种电阻

色环电阻、贴片电阻、线绕电阻、水泥电阻、旋转变阻器(旋转电位器)、滑动变阻器等等。如下所示。

这些电阻器都是电阻,适用于不同的使用场景,它们都有标称的电阻值、精度等级、使用温度范围、电阻温度系数、额定功率、使用寿命等参数。

色环电阻

色环电阻一般用于手工焊接的电路板,或仅使用波峰焊的电路板。它体积较大,引脚可以插入焊接孔的,便于操作,适用于波峰焊的自动化焊接工艺。色环电阻还可以通过色环的颜色识别其电阻值和精度等级,这是很多初学硬件的人都会被教授的知识,具体的识别方式很容易检索到。

贴片电阻

贴片电阻体积小,成本低,一般用于对体积、成本有要求的电路板。贴片电阻可以做到非常小的尺寸,大家的手机中,通常会使用0201封装的贴片电阻和电容,也就是长0.5mm、宽0.25mm的器件,这种器件很难手工焊接,可以通过回流焊的焊接设备进行批量焊接。

贴片电阻一般会通过其长宽的尺寸定义其封装,经常被大家叫做0805、0603等名称,这个名称实际上是公制和英制混用的。例如,0805的电阻,长为0.08英寸(2mm),宽为0.05英寸(1.25mm),使用英制时是0805封装电阻,使用公制就叫做2012封装电阻。不过最常使用的还是英制的称谓,厂家在给自己的贴片电阻产品标型号时,也一般使用英制的规格。大家如果只通过封装和阻值去购买电阻,尽量使用英制的叫法电阻,不然经常会出现误解,买到错误的封装。

贴片电阻跟色环电阻类似,会标明其自身的阻值,但更加直接,其电阻值是通过数字的形式标在正面。例如,10k欧姆的电阻,会标上“103”或“1002”。“103”的意思是10乘以10的3次方,即10000。“1002”的意思是100乘以10的2次方,也是10000。那为什么会有不同的标法呢?因为电阻还有精度等级的区别。

贴片电阻阻值误差精确度有±1%、±2%、±5%、±10%,用的最多的是±1%和±5%。±1%精度电阻阻值常用4位数表示,±5%精度电阻阻值常用3位数表示。而1002就是精度为±1%的10K电阻,103是精度为±5%的10K电阻。很多电路对于电阻器的电阻值精度要求不高,使用5%的就足够,但某些模拟量相关的信号则要求精确的匹配电阻值,这种情况下就必须使用1%甚至千分之一精度的电阻电阻的精度跟价格一般是相关的,但1%并没有比5%的贵太多,因此不是批量定型产品的话,没有必要使用5%精度的电阻

贴片电阻虽然体积小,但也不是所有场景都会使用最小封装的贴片电阻。对于体积要求不是那么严苛的场景,经常使用0402封装的电阻,因为这是手工焊接还能较为方便应用的尺寸,同时其占用的电路板面积也非常小。如果需要经常手工焊接或者手工替换电路中的电阻,最好使用0805大小的电阻


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