电阻器的检测方法和电阻器的容差（允许误差）与自发热计算

　　电阻器（Resistor）在日常生活中一般直接称为电阻。用电阻材料制成的、有一定结构形式、能在威廉希尔官方网站 中起限制电流通过作用的二端电子元件。阻值不能改变的称为固定电阻器。阻值可变的称为电位器或可变电阻器。理想的电阻器是线性的，即通过电阻器的瞬时电流与外加瞬时电压成正比。一些特殊电阻器，如热敏电阻器、压敏电阻器和敏感元件，其电压与电流的关系是非线性的。电阻器是电子威廉希尔官方网站 中应用数量最多的元件，通常按功率和阻值形成不同系列，供威廉希尔官方网站 设计者选用。

　　

　　电阻器在威廉希尔官方网站 中主要用来调节和稳定电流与电压，可作为分流器和分压器，也可作威廉希尔官方网站 匹配负载。根据威廉希尔官方网站 要求，还可用于放大威廉希尔官方网站 的负反馈或正反馈、电压-电流转换、输入过载时的电压或电流保护元件，又可组成RC威廉希尔官方网站 作为振荡、滤波、旁路、微分、积分和时间常数元件等

　　电阻器的检测

　　1、固定电阻器的检测。

　　A、将两表笔（不分正负）分别与电阻的两端引脚相接即可测出实际电阻值。为了提高测量精度，应根据被测电阻标称值的大小来选择量程。由于欧姆挡刻度的非线性关系，它的中间一段分度较为精细，因此应使指针指示值尽可能落到刻度的中段位置，即全刻度起始的20％～80％弧度范围内，以使测量更准确。根据电阻误差等级不同。读数与标称阻值之间分别允许有±5％、±10％或±20％的误差。如不相符，超出误差范围，则说明该电阻值变值了。

　　B、注意：测试时，特别是在测几十kΩ以上阻值的电阻时，手不要触及表笔和电阻的导电部分；被检测的电阻从威廉希尔官方网站 中焊下来，至少要焊开一个头，以免威廉希尔官方网站 中的其他元件对测试产生影响，造成测量误差；色环电阻的阻值虽然能以色环标志来确定，但在使用时最好还是用万用表测试一下其实际阻值。

　　2、水泥电阻的检测。

　　检测水泥电阻的方法及注意事项与检测普通固定电阻完全相同。

　　3、熔断电阻器的检测。

　　在威廉希尔官方网站 中，当熔断电阻器熔断开路后，可根据经验作出判断：若发现熔断电阻器表面发黑或烧焦，可断定是其负荷过重，通过它的电流超过额定值很多倍所致；如果其表面无任何痕迹而开路，则表明流过的电流刚好等于或稍大于其额定熔断值。对于表面无任何痕迹的熔断电阻器好坏的判断，可借助万用表R×1挡来测量，为保证测量准确，应将熔断电阻器一端从威廉希尔官方网站 上焊下。若测得的阻值为无穷大，则说明此熔断电阻器已失效开路，若测得的阻值与标称值相差甚远，表明电阻变值，也不宜再使用。在维修实践中发现，也有少数熔断电阻器在威廉希尔官方网站 中被击穿短路的现象，检测时也应予以注意。

　　4、电位器的检测。

　　检查电位器时，首先要转动旋柄，看看旋柄转动是否平滑，开关是否灵活，开关通、断时“喀哒”声是否清脆，并听一听电位器内部接触点和电阻体摩擦的声音，如有“沙沙”声，说明质量不好。用万用表测试时，先根据被测电位器阻值的大小，选择好万用表的合适电阻挡位，然后可按下述方法进行检测。

　　A、用万用表的欧姆挡测“1”、“2”两端，其读数应为电位器的标称阻值，如万用表的指针不动或阻值相差很多，则表明该电位器已损坏。

　　B、检测电位器的活动臂与电阻片的接触是否良好。用万用表的欧姆档测“1”、“2”（或“2”、“3”）两端，将电位器的转轴按逆时针方向旋至接近“关”的位置，这时电阻值越小越好。再顺时针慢慢旋转轴柄，电阻值应逐渐增大，表头中的指针应平稳移动。当轴柄旋至极端位置“3”时，阻值应接近电位器的标称值。如万用表的指针在电位器的轴柄转动过程中有跳动现象，说明活动触点有接触不良的故障。

　　

　　5、正温度系数热敏电阻（PTC）的检测。

　　检测时，用万用表R×1挡，具体可分两步操作：

　　A、常温检测（室内温度接近25℃）；将两表笔接触PTC热敏电阻的两引脚测出其实际阻值，并与标称阻值相对比，二者相差在±2Ω内即为正常。实际阻值若与标称阻值相差过大，则说明其性能不良或已损坏。

　　B、加温检测；在常温测试正常的基础上，即可进行第二步测试-加温检测，将一热源（例如电烙铁）靠近PTC热敏电阻对其加热，同时用万用表监测其电阻值是否随温度的升高而增大，如是，说明热敏电阻正常，若阻值无变化，说明其性能变劣，不能继续使用。注意不要使热源与PTC热敏电阻靠得过近或直接接触热敏电阻，以防止将其烫坏。

　　6、负温度系数热敏电阻（NTC）的检测。

　　（1）、测量标称电阻值Rt

　　用万用表测量NTC热敏电阻的方法与测量普通固定电阻的方法相同，即根据NTC热敏电阻的标称阻值选择合适的电阻挡可直接测出Rt的实际值。但因NTC热敏电阻对温度很敏感，故测试时应注意以下几点：A？Rt是生产厂家在环境温度为25℃时所测得的，所以用万用表测量Rt时，亦应在环境温度接近25℃时进行，以保证测试的可信度。B？测量功率不得超过规定值，以免电流热效应引起测量误差。C？注意正确操作。测试时，不要用手捏住热敏电阻体，以防止人体温度对测试产生影响。

　　（2）、估测温度系数αt

　　先在室温t1下测得电阻值Rt1，再用电烙铁作热源，靠近热敏电阻Rt，测出电阻值RT2，同时用温度计测出此时热敏电阻RT表面的平均温度t2再进行计算。

　　7、压敏电阻的检测。

　　用万用表的R×1k挡测量压敏电阻两引脚之间的正、反向绝缘电阻，均为无穷大，否则，说明漏电流大。若所测电阻很小，说明压敏电阻已损坏，不能使用。

　　8、光敏电阻的检测。

　　A、用一黑纸片将光敏电阻的透光窗口遮住，此时万用表的指针基本保持不动，阻值接近无穷大。此值越大说明光敏电阻性能越好。若此值很小或接近为零，说明光敏电阻已烧穿损坏，不能再继续使用。

　　B、将一光源对准光敏电阻的透光窗口，此时万用表的指针应有较大幅度的摆动，阻值明显减小。此值越小说明光敏电阻性能越好。若此值很大甚至无穷大，表明光敏电阻内部开路损坏，也不能再继续使用。

　　C、将光敏电阻透光窗口对准入射光线，用小黑纸片在光敏电阻的遮光窗上部晃动，使其间断受光，此时万用表指针应随黑纸片的晃动而左右摆动。如果万用表指针始终停在某一位置不随纸片晃动而摆动，说明光敏电阻的光敏材料已经损坏。

　　

　　9、性能检测。

　　① 独立测量方法

　　使用万用表测量固定电阻器两端的阻值并与标称值进行比较。只要在偏差范围内，则为好电阻器。使用万用表测量电阻器（或其它元器件）时要注意，手不能同时接触电阻器的两条引脚。

　　② 在印制威廉希尔官方网站 板上测量的方法

　　电阻器损坏时，只要排除了因潮湿或尘埃引起阻值变小的可能外，大部分电阻阻值都会变大甚至开路。而在印制威廉希尔官方网站 板上测量电阻器时，由于与之并联的元器件有很多，正常时无论怎样测量，电阻读数都只会小于或等于标称值。若正、反测量电阻发现有一次读数大于标称值且超出偏差范围，则该电阻肯定是坏电阻，若读数两次都小于标称值，则该电阻不一定是坏电阻。若还有怀疑，则必须拆出来单独测量。

　　电阻器的允许误差（容差）

　　

　　批量生产的电阻器很难具有完全一样的电阻值。因此，生产者给他们的电阻制订了允许误差。允许误差是指电阻最大允许误差值与电阻标称值的百分比。例如，一个允许误差为10%的1000Ω电阻，其实际的电阻值为900Ω到1100Ω之间。

　　普通电阻的允许误差有10%、５%、２%、1%。也有允许误差小于0.01%的精密电阻。当然，低允许误差的电阻比高容差的电阻价格要高。

　　电阻器的自发热计算

　　电阻器自发热的计算是一个非常基本的概念，但很多工程师对它并不熟悉，或经常被他们忽略。

　　在我阐述最近设计的高精度电阻式温度检测器 （RTD） 采集系统的原理时，我意识到了它的重要性。对于图 1 中的简化设计，需要考虑信号路径中电阻器自发热引起的误差，才能防止它们所导致的不希望出现的误差级。

　　

　　该设计针对比率计测量设计，因此模数转换器 （ADC） 的最终转换结果直接取决于参考电阻器 RREF的绝对值。由于 RREF上有激励电流经过，因此它会消耗电源并发热，从而可引起电阻变化，影响系统精确度。此外，电阻器自发热影响在电流感应或功率测量等众多其它应用中也很重要，其取决于电阻器绝对值，因为在电阻器消耗电源时它可能会改变阻值。

　　电阻器的温度系数（或 TC）规定了电阻器温度变化时电阻的变化范围。电阻器 TC 的单位一般是每摄氏度百万分之一（ppm/°C）。一个 1% 电阻器具有大约 +/-100ppm/°C 的 TC，而高精度金属箔电阻器则提供不足 0.1ppm/°C 的 TC。

　　

　　公式 1 和 公式 2 是温度从 25°C 到 125°C 变化时，如何使用电阻器 TC 规范计算 1kΩ、±100ppm/°C 电阻器阻值 ΔRTC 变化的实例。

　　一般来说，较小表面安装组件（0201、0402、0603 等）在功率耗散方面效率较低，因此具有极高的自发热系数 θSH，有时高达 1000°C/W 以上！这些较小电阻器的额定功率级通常小于 0.1W，但其温度会随功率耗散极其快速地变化。

　　

　　公式 3 可计算功率耗散所引起的电阻器温度增加量 ΔTSH。公式 4 将 ΔTSH 插入公式 1 替代 ΔT，以确定 100°C/W 适度自发热和 0.5W 功率耗散情况下自发热所引起的电阻变化。

　　尽管电阻器产品说明书中通常不提供自发热系数，但通常都包含功率额定值下降曲线，您可通过该曲线反向计算出自发热系数。

　　功率额定值下降曲线可在不超过最大指定温度情况下，针对环境温度规定电阻器的最大功耗。图 2 是 0.5W 电阻器的电阻器功率额定值下降曲线实例。

　　

　　您可以从图 2 的曲线中轻松确定最大工作温度 TMAX，也就是在额定耗散等于 0% 时 x 轴上的值。在所示实例中，最大工作温度是 150°C。

　　另外，电阻器也不可能在 100% 额定耗散 （TMAX_PWR100%）、85°C 下工作。您可通过该温度、最大工作温度以及电阻器的功率额定值计算出针对 θSH 的值，公式如下。

　　

　　您现在可凭借计算得出的自发热系数确定热增加量，从而可使用公式 3 和公式 4 计算功率耗散所引起的电阻变化。因此，您可根据电阻变化确定对最终系统精度的影响。

　　因此下次再设计需要高精度电阻器值的系统时，一定要考虑电阻器自发热因素！