Hambat
Dari Wikipedia, ensiklopedia bebas
| Hambat | |
|---|---|
 Sebuah resistor aksial-lead khas | |
| Jenis | Pasif |
| Prinsip kerja | Hambatan listrik |
| Diciptakan | Georg Ohm (1827) |
| Simbol Elektronik | |
 atau  | |
Fungsi listrik resistor ditentukan oleh resistensi: resistor komersial umum yang diproduksi rentang lebih dari sembilan urutan magnitudo . Ketika menentukan resistensi bahwa dalam desain elektronik, presisi yang diperlukan perlawanan mungkin memerlukan perhatian pada toleransi manufaktur dari resistor yang dipilih, sesuai dengan aplikasi spesifik. Para koefisien temperatur dari resistansi mungkin juga menjadi perhatian dalam beberapa aplikasi presisi. Praktis resistor juga ditentukan sebagai memiliki maksimum daya Peringkat yang harus melebihi disipasi daya resistor yang diantisipasi dalam sirkuit tertentu: ini terutama perhatian dalam aplikasi elektronika daya. Resistor dengan rating daya yang lebih tinggi secara fisik lebih besar dan mungkin memerlukan heat sink . Dalam rangkaian tegangan tinggi, perhatian kadang-kadang harus dibayar dengan tegangan maksimum nilai kerja resistor.
Praktis resistor memiliki seri induktansi dan paralel kecil kapasitansi ; spesifikasi ini dapat menjadi penting dalam aplikasi frekuensi tinggi. Dalam kebisingan rendah-penguat atau pre-amp , maka kebisingan karakteristik resistor dapat menjadi masalah. Induktansi yang tidak diinginkan, kebisingan berlebih, dan koefisien suhu terutama tergantung pada teknologi yang digunakan dalam pembuatan resistor. Mereka biasanya tidak ditentukan secara individual untuk keluarga tertentu dari resistor diproduksi dengan menggunakan teknologi tertentu. [1] Sebuah keluarga dari resistor diskrit juga ditandai sesuai dengan faktor bentuk, yaitu, ukuran perangkat dan posisi lead nya ( atau terminal) yang relevan dalam pembuatan sirkuit praktis dari menggunakan mereka.
Isi[hide] |
[ sunting ] Unit
Para ohm (simbol: Ω ) adalah SI unit hambatan listrik , dinamai Simon Ohm Georg . Ohm adalah setara dengan volt per ampere . Karena resistor tertentu dan diproduksi selama rentang yang sangat besar nilai, unit berasal dari milliohm (1 MQ = 10 -3 Ω), kilohm (1 kΩ = 10 3 Ω), dan megom (1 MQ = 10 6 Ω) adalah juga dalam penggunaan umum.Kebalikan dari resistansi R disebut konduktansi G = 1 / R dan diukur dalam Siemens ( SI unit), kadang-kadang disebut sebagai mo . Oleh karena itu, Siemens adalah kebalikan dari ohm: S = Ω - 1. Meskipun konsep konduktansi sering digunakan dalam analisis rangkaian, resistor praktis selalu ditentukan dalam hal ketahanan mereka (ohm) daripada konduktansi.
[ sunting ] Teori operasi
[ sunting ] Hukum Ohm
Artikel utama: hukum Ohm
Perilaku resistor yang ideal ditentukan oleh hubungan ditentukan oleh hukum Ohm : 
Ekuivalen, hukum Ohm dapat dinyatakan:
[ sunting ] Seri dan resistor paralel
Artikel utama: Seri dan sirkuit paralel
Dalam serangkaian konfigurasi, arus melalui semua resistor adalah sama, tetapi tegangan pada resistor masing-masing akan sebanding dengan perlawanan. Perbedaan potensial (tegangan) terlihat di jaringan adalah jumlah dari mereka tegangan, resistansi total sehingga dapat ditemukan sebagai jumlah dari mereka resistensi: 
Resistor dalam paralel konfigurasi masing-masing tunduk pada perbedaan potensial yang sama (tegangan), namun arus melalui mereka menambahkan. Para conductances dari resistor kemudian menambahkan untuk menentukan konduktansi dari jaringan. Jadi resistansi setara (R eq) dari jaringan dapat dihitung:
Sebuah jaringan resistor yang merupakan kombinasi dari koneksi paralel dan seri dapat dipecah menjadi bagian-bagian yang lebih kecil yang salah satu atau yang lain. Sebagai contoh,
Salah satu aplikasi praktis dari hubungan ini adalah bahwa nilai non-standar perlawanan umumnya dapat disintesis dengan menghubungkan sejumlah nilai standar dalam seri dan / atau paralel. Hal ini juga dapat digunakan untuk memperoleh resistensi dengan rating daya yang lebih tinggi dibandingkan dengan resistor individu digunakan. Dalam kasus khusus dari resistor N identik semua terhubung secara seri atau semua terhubung secara paralel, power rating dari resistor individu sehingga dikalikan oleh N.
[ sunting ] Daya disipasi
P daya yang dihamburkan oleh sebuah resistor (atau resistensi setara dengan jaringan resistor) dihitung sebagai:
Bentuk pertama adalah pernyataan ulang dari hukum pertama Joule . Menggunakan hukum Ohm, dua bentuk lain dapat diturunkan.
Jumlah total energi panas yang dilepaskan selama periode waktu dapat ditentukan dari integral kekuasaan selama periode waktu:
Resistor diperlukan untuk menghilangkan sejumlah besar kekuasaan, terutama digunakan dalam pasokan listrik, sirkuit konversi daya, dan power amplifier, umumnya disebut sebagai resistor daya; penetapan ini adalah longgar diterapkan pada resistor dengan peringkat daya dari 1 watt atau lebih besar. Resistor daya secara fisik lebih besar dan cenderung tidak menggunakan nilai-nilai yang disukai, kode warna, dan paket eksternal dijelaskan di bawah ini.
Jika daya rata-rata dihamburkan oleh sebuah resistor lebih dari power rating nya, kerusakan resistor dapat terjadi, secara permanen mengubah resistensi, ini berbeda dari perubahan reversibel dalam perlawanan karena yang koefisien suhu saat menghangatkan. Disipasi daya yang berlebihan dapat menaikkan suhu resistor ke titik di mana ia dapat membakar papan sirkuit atau komponen yang berdekatan, atau bahkan menyebabkan kebakaran. Ada resistor tahan api yang gagal (rangkaian terbuka) sebelum mereka panas berbahaya.
Perhatikan bahwa power rating resistor nominal tidak sama sebagai kekuatan yang dengan aman dapat menghilang dalam penggunaan praktis. Sirkulasi udara dan kedekatan dengan sebuah papan sirkuit, suhu lingkungan, dan faktor lainnya dapat mengurangi disipasi diterima secara signifikan. Disipasi daya dinilai dapat diberikan untuk suhu sekitar 25 ° C dalam udara bebas. Di dalam kasus peralatan pada 60 ° C, disipasi dinilai akan secara signifikan kurang, sebuah resistor menghamburkan sedikit kurang dari angka maksimum yang diberikan oleh produsen mungkin masih berada di luar daerah operasi yang aman dan prematur mungkin gagal.
[ sunting ] Konstruksi
[ sunting ] pengaturan Timbal
[ sunting ] Komposisi Karbon
Karbon resistor komposisi terdiri dari elemen resistif yang solid silinder dengan lead kawat tertanam atau topi akhir logam yang mengakibatkan kabel yang terpasang. Tubuh resistor dilindungi dengan cat atau plastik. Resistor karbon awal abad ke-20 komposisi memiliki tubuh uninsulated; kabel timbal melilit ujung batang elemen resistensi dan disolder. Resistor selesai dicat untuk kode warna dari nilainya.Unsur resistif dibuat dari campuran tanah halus (bubuk) karbon dan bahan isolator (biasanya keramik). Sebuah campuran resin memegang bersama-sama. Resistensi ditentukan oleh rasio mengisi bahan (bubuk keramik) ke karbon. Konsentrasi yang lebih tinggi dari karbon, konduktor yang lemah, menghasilkan resistensi yang lebih rendah. Karbon resistor komposisi yang umum digunakan pada tahun 1960 dan sebelumnya, tetapi tidak begitu populer untuk penggunaan umum sekarang sebagai jenis lain memiliki spesifikasi yang lebih baik, seperti toleransi, ketergantungan tegangan, dan stres (resistor komposisi karbon akan berubah nilai ketika stres dengan lebih-tegangan ). Selain itu, jika kelembaban konten internal (dari eksposur untuk beberapa lamanya waktu untuk lingkungan lembab) adalah signifikan, solder panas akan menciptakan perubahan non-reversibel nilai perlawanan. Karbon resistor komposisi memiliki stabilitas miskin dengan waktu dan akibatnya pabrik disortir untuk, di terbaik, hanya toleransi 5%. [4] ini resistor, namun, jika tidak pernah mengalami Overvoltage juga tidak terlalu panas ukuran yang sangat diandalkan mempertimbangkan komponen [5]
Mereka masih tersedia, tetapi relatif cukup mahal. Nilai berkisar dari pecahan ohm untuk 22 megohms. Karena harga tinggi, ini resistor tidak lagi digunakan dalam sebagian besar aplikasi. Namun, resistor karbon yang digunakan dalam pasokan listrik dan kontrol pengelasan. [5]
[ sunting ] Film Karbon
Sebuah film karbon diendapkan pada substrat isolasi, dan heliks dipotong di dalamnya untuk membuat jalan, panjang sempit resistif. Berbagai bentuk, ditambah dengan resistivitas karbon amorf (berkisar 500-800 μΩ m), dapat memberikan berbagai resistensi. Resistor film karbon menampilkan berbagai kekuatan peringkat 0,125 W sampai 5 W pada 70 ° C. Resistensi yang tersedia berkisar dari 1 ohm sampai 10 megom. Resistor film karbon memiliki temperatur operasi kisaran -55 ° C hingga 155 ° C. Ini memiliki 200 sampai 600 volt jangkauan tegangan maksimum bekerja. Resistor karbon khusus film digunakan dalam aplikasi yang memerlukan stabilitas pulsa tinggi. [5][ sunting ] Film Tebal dan tipis
Resistor film tebal menjadi populer selama tahun 1970-an, dan paling SMD (permukaan perangkat mount) resistor hari ini adalah dari jenis ini. Unsur resistif film tebal adalah 1000 kali lebih tebal dari film tipis, [6] tetapi perbedaan utama adalah bagaimana film ini diterapkan pada silinder (aksial resistor) atau permukaan (SMD resistor).Resistor film tipis dibuat oleh sputtering (metode deposisi vakum ) bahan resistif ke substrat isolasi. Film ini kemudian terukir dalam cara yang mirip dengan proses (subtraktif) tua untuk membuat papan sirkuit tercetak, yaitu, permukaan dilapisi dengan bahan foto-sensitif , kemudian ditutup oleh sebuah film pola, disinari dengan ultraviolet cahaya, dan kemudian lapisan foto-sensitif terkena dikembangkan, dan film tipis yang mendasari terukir pergi.
Resistor film tebal yang diproduksi dengan menggunakan proses pencetakan layar dan stensil. [5]
Karena waktu selama yang dilakukan sputtering dapat dikontrol, ketebalan film tipis dapat dikendalikan secara akurat. Jenis bahan ini juga biasanya berbeda yang terdiri dari satu atau lebih keramik ( keramik logam ) konduktor seperti tantalum nitrida (TAN), rutenium oksida (RUO 2), oksida timbal (PbO), bismut ruthenate (Bi 2 Ru 2 O 7), nikel kromium (NiCr), dan / atau bismut iridate (Bi 2 O 2 Ir 7).
Resistansi resistor film yang baik tipis dan tebal setelah pembuatan sangat tidak akurat; mereka biasanya dipangkas ke nilai yang akurat oleh abrasif atau laser yang pemangkasan . Resistor film tipis biasanya ditentukan dengan toleransi 0,1,, 0,2 0,5, atau 1%, dan dengan koefisien suhu dari 5 sampai 25 ppm / K.
Tambahan yang penting perbedaan - tingkat kebisingan. Resistor film tebal memiliki tingkat kebisingan 10-100 kali lebih besar dibandingkan resistor film tipis.
Resistor film tebal dapat menggunakan keramik konduktif yang sama, tetapi mereka dicampur dengan disinter (bubuk) gelas dan beberapa jenis cairan sehingga dapat komposit layar-dicetak . Ini gabungan dari kaca dan keramik konduktif (keramik logam) bahan ini kemudian menyatu (dipanggang) dalam oven pada sekitar 850 ° C.
Resistor film tebal, ketika pertama kali diproduksi, memiliki toleransi 5%, tapi toleransi standar telah meningkat hingga 2% atau 1% dalam beberapa dekade terakhir. Suhu koefisien resistor film tebal yang tinggi, biasanya ± 200 atau ± 250 ppm / K, sebuah 40 Kelvin (70 ° F) perubahan suhu dapat mengubah resistansi dengan 1%.
Resistor film tipis biasanya jauh lebih mahal daripada resistor film tebal. Sebagai contoh, resistor SMD film yang tipis, dengan toleransi 0,5%, dan dengan 25 ppm / K suhu koefisien, ketika membeli dalam jumlah gulungan ukuran penuh, sekitar dua kali biaya 1%, 250 ppm / K resistor film tebal.
[ sunting ] Film Logam
Jenis umum aksial resistor hari ini disebut sebagai resistor film logam. Elektroda logam leadless wajah ( MELF ) resistor sering menggunakan teknologi yang sama, tetapi sebuah resistor berbentuk cylindrically dirancang untuk permukaan mounting. Perhatikan bahwa resistor jenis lain (misalnya, komposisi karbon) juga tersedia dalam paket MELF.Resistor film logam biasanya dilapisi dengan nikel kromium (NiCr), tetapi mungkin akan dilapisi dengan salah satu bahan keramik logam yang tercantum di atas untuk resistor film tipis. Tidak seperti resistor film tipis, bahan dapat diterapkan menggunakan teknik yang berbeda dari sputtering (meskipun itu adalah salah satu teknik seperti itu). Juga, tidak seperti film tipis resistor, nilai resistansi ditentukan dengan memotong heliks melalui lapisan bukan oleh etsa. (Hal ini mirip dengan cara resistor karbon dibuat.) Hasilnya adalah toleransi yang wajar (0,5%, 1%, atau 2%) dan koefisien suhu yang umumnya antara 50 dan 100 ppm / K. [7] Film Logam resistor memiliki karakteristik suara yang baik dan rendah non-linearitas karena koefisien tegangan rendah. Juga bermanfaat adalah komponen toleransi efisien, koefisien temperatur dan stabilitas. [5]
[ sunting ] Logam film oksida
Logam-oksida Resistor film yang terbuat dari oksida logam seperti oksida timah. Hal ini menghasilkan suhu operasi yang lebih tinggi dan stabilitas yang lebih besar / kehandalan dari film Logam. Mereka digunakan dalam aplikasi dengan tuntutan daya tahan tinggi.[ sunting ] wirewound
Karena resistor wirewound yang gulungan mereka memiliki lebih diinginkan induktansi daripada jenis lain dari resistor, meskipun berliku kawat di bagian dengan arah terbalik bergantian dapat meminimalkan induktansi. Teknik lainnya menggunakan bifilar berliku , atau flat mantan tipis (untuk mengurangi lintas luas penampang kumparan). Untuk sirkuit yang paling menuntut, resistor dengan Ayrton-Perry berliku digunakan.
Aplikasi resistor wirewound yang mirip dengan resistor komposisi dengan pengecualian pada frekuensi tinggi. Frekuensi tinggi resistor wirewound secara substansial lebih buruk daripada sebuah resistor komposisi. [5]
[ sunting ] resistor Foil
Unsur perlawanan primer dari sebuah resistor foil foil paduan khusus beberapa mikrometer tebal. Sejak diperkenalkan pada 1960-an, foil resistor memiliki presisi yang terbaik dan stabilitas dari setiap resistor tersedia. Salah satu parameter penting yang mempengaruhi stabilitas adalah koefisien temperatur dari resistansi (TCR). TCR resistor foil sangat rendah, dan telah lebih ditingkatkan selama bertahun-tahun. Satu rentang ultra-presisi resistor foil menawarkan TCR sebesar 0,14 ppm / ° C, toleransi ± 0.005%, stabilitas jangka panjang (1 tahun) 25 ppm, (3 tahun) 50 ppm (lebih ditingkatkan 5-kali lipat dengan menyegel hermetis) , stabilitas di bawah beban (2000 jam) 0,03%, EMF termal 0,1 μV / ° C, -42 dB kebisingan, koefisien tegangan 0,1 ppm / V, induktansi 0,08 μH, kapasitansi 0,5 pF. [8][ sunting ] Ammeter shunts
Sebuah ammeter shunt adalah tipe khusus-sensing arus resistor, memiliki empat terminal dan nilai di milliohms atau bahkan mikro-ohm. Alat ukur arus, dengan sendirinya, biasanya dapat menerima hanya arus terbatas. Untuk mengukur arus tinggi, melewati arus yang melalui shunt, di mana jatuh tegangan diukur dan ditafsirkan sebagai arus. Sebuah shunt khas terdiri dari dua blok logam padat, kadang-kadang kuningan, dipasang pada dasar isolasi. Antara blok, dan disolder atau dibrazing kepada mereka, adalah satu atau lebih strip rendah koefisien suhu resistansi (TCR) Manganin paduan. Baut berulir besar ke dalam blok membuat koneksi saat ini, sementara banyak-sekrup kecil memberikan sambungan tegangan. Shunts dinilai oleh arus skala penuh, dan sering memiliki drop tegangan 50 mV pada nilai arus. Meter tersebut disesuaikan dengan rating penuh shunt saat ini dengan menggunakan dial-wajah yang tepat ditandai; tidak ada perubahan perlu dilakukan untuk bagian lain dari meter.[ sunting ] Grid resistor
Dalam tugas-berat industri aplikasi tinggi-saat ini, sebuah resistor grid kisi konveksi-didinginkan besar strip paduan logam cap terhubung dalam baris antara dua elektroda. Seperti resistor kelas industri dapat sebagai besar sebagai sebuah kulkas, beberapa desain bisa menangani lebih dari 500 ampere saat ini, dengan kisaran resistensi memperluas lebih rendah dari 0,04 ohm. Mereka digunakan dalam aplikasi seperti pengereman dinamis dan beban perbankan untuk lokomotif dan trem, netral landasan untuk distribusi AC industri, kontrol beban untuk crane dan alat berat, beban pengujian generator dan penyaringan harmonik untuk gardu listrik. [9] [10] [ 11]Istilah Grid resistor kadang-kadang digunakan untuk menggambarkan sebuah resistor jenis terhubung ke kontrol grid dari tabung vakum . Ini bukan teknologi resistor, itu adalah topologi sirkuit elektronik.
[ sunting ] varietas Khusus
[ sunting ] Variabel resistor
[ sunting ] resistor disesuaikan
Sebuah resistor mungkin memiliki satu atau lebih titik tetap menekan sehingga resistensi dapat diubah dengan memindahkan kabel yang menghubungkan ke terminal yang berbeda. Beberapa wirewound resistor daya memiliki titik penyadapan yang dapat geser sepanjang elemen resistensi, yang memungkinkan bagian yang lebih besar atau lebih kecil dari resistensi yang akan digunakan.Dimana penyesuaian terus menerus dari nilai resistansi selama pengoperasian peralatan yang dibutuhkan, tekan resistensi geser dapat terhubung ke tombol diakses operator. Alat seperti itu disebut rheostat dan memiliki dua terminal.
[ sunting ] Potensiometer
Artikel utama: Potensiometer
Sebuah elemen umum dalam perangkat elektronik adalah sebuah resistor tiga terminal dengan menekan titik terus menerus disesuaikan dikendalikan oleh rotasi poros atau tombol. Ini resistor variabel dikenal sebagai potensiometer ketika semua tiga terminal yang hadir, karena mereka bertindak sebagai terus menerus disesuaikan pembagi tegangan . Sebuah contoh umum adalah kontrol volume untuk penerima radio. [12] Akurat, resolusi tinggi panel-mount potensiometer (atau "pot") memiliki unsur-unsur resistensi biasanya wirewound pada Mandrel heliks, meskipun beberapa termasuk lapisan konduktif plastik resistensi atas kawat untuk meningkatkan resolusi. Ini biasanya menawarkan sepuluh putaran shaft mereka untuk mencakup rentang penuh mereka. Mereka biasanya diatur dengan cepat yang mencakup ternyata sederhana counter dan dial lulus. Komputer analog elektronik yang digunakan mereka dalam kuantitas untuk koefisien pengaturan, dan tertunda-sweep osiloskop dari beberapa dekade terakhir termasuk satu di panel mereka.
[ sunting ] Perlawanan dekade kotak
Satu dekade resistensi kotak atau kotak resistor pengganti adalah unit yang mengandung banyak nilai resistor, dengan satu atau lebih switch mekanis yang memungkinkan salah satu dari resistensi diskrit yang ditawarkan oleh kotak untuk dipanggil masuk Biasanya perlawanan adalah akurat untuk presisi tinggi, berkisar dari laboratorium / kalibrasi akurasi kelas 20 bagian per juta, ke lapangan kelas di 1%. Kotak murah dengan akurasi yang lebih rendah juga tersedia. Semua jenis menawarkan cara yang nyaman untuk memilih dan cepat mengubah resistensi dalam pekerjaan laboratorium, eksperimen dan pengembangan tanpa perlu melampirkan resistor satu per satu, atau bahkan saham setiap nilai. Kisaran perlawanan disediakan, resolusi maksimal, dan akurasi mencirikan kotak. Sebagai contoh, satu kotak menawarkan resistensi 0-24 megohms, resolusi maksimum 0,1 ohm, akurasi 0,1%. [13][ sunting ] Perangkat Khusus
Ada berbagai perangkat yang resistensi perubahan dengan berbagai jumlah. Hambatan dari termistor menunjukkan koefisien suhu negatif yang kuat, membuat mereka berguna untuk mengukur suhu. Sejak perlawanan mereka bisa besar sampai mereka diijinkan untuk memanaskan karena berlalunya saat ini, mereka juga sering digunakan untuk mencegah berlebihan saat lonjakan saat peralatan dinyalakan. Demikian pula, ketahanan suatu humistor bervariasi dengan kelembaban. Logam oksida varistor turun ke resistensi yang sangat rendah ketika tegangan tinggi diterapkan, membuat mereka berguna untuk melindungi peralatan elektronik dengan menyerap berbahaya tegangan lonjakan . Satu jenis photodetektor, yang photoresistor , memiliki resistansi yang bervariasi dengan pencahayaan.The strain gauge , ditemukan oleh Edward E. Simmons dan Arthur C. Ruge pada tahun 1938, adalah jenis resistor yang berubah nilai dengan strain diterapkan. Sebuah resistor tunggal dapat digunakan, atau sepasang (jembatan setengah), atau empat resistor yang dihubungkan dalam sebuah jembatan Wheatstone konfigurasi. Resistor regangan adalah terikat dengan perekat ke objek yang akan dikenakan regangan mekanik . Dengan strain gauge dan penguat, filter, dan analog / digital converter, strain pada suatu benda dapat diukur.
Sebuah penemuan yang terkait tapi yang lebih baru menggunakan Quantum tunnelling Komposit merasakan stres mekanik. Melewati arus yang besarnya dapat bervariasi dengan faktor 10 12 dalam menanggapi perubahan tekanan diterapkan.
[ sunting ] Pengukuran
Nilai resistor dapat diukur dengan ohmmeter , yang mungkin menjadi salah satu fungsi dari multimeter . Biasanya, pada ujung probe uji mengarah terhubung ke resistor. Sebuah ohmmeter sederhana dapat menerapkan tegangan dari baterai di resistor yang tidak diketahui (dengan resistor internal dari sebuah nilai yang diketahui dalam seri) menghasilkan arus yang mengendarai gerakan meter . Arus, sesuai dengan Hukum Ohm , berbanding terbalik dengan jumlah dari resistansi internal dan resistor yang diuji, sehingga dalam skala meter analog yang sangat non-linear, dikalibrasi dari infinity ke 0 ohm. Sebuah multimeter digital, menggunakan elektronik aktif, bukannya bisa lewat arus ditentukan melalui tes resistensi. Tegangan yang dihasilkan di Uji ketahanan dalam kasus yang linear sebanding dengan resistensi, yang diukur dan ditampilkan. Dalam kedua kasus resistansi rendah rentang meter lulus jauh lebih arus melalui tes mengarah daripada rentang resistensi tinggi, agar tegangan hadir untuk berada di tingkat yang wajar (umumnya di bawah 10 volt) namun tetap terukur.Mengukur rendah nilai resistor, seperti pecahan-ohm resistor, dengan akurasi yang dapat diterima memerlukan empat-terminal koneksi . Sepasang terminal berlaku yang dikenal, dikalibrasi saat ini untuk resistor, sementara indera pasangan lain jatuh tegangan resistor. Beberapa ohmmeters mutu laboratorium, terutama milliohmmeters, dan bahkan beberapa dari pengertian yang lebih baik multimeter digital menggunakan empat terminal input untuk tujuan ini, yang dapat digunakan dengan lead tes khusus. Masing-masing dari dua yang disebut klip Kelvin memiliki sepasang rahang terisolasi dari satu sama lain. Satu sisi setiap klip berlaku mengukur arus, sedangkan koneksi lain hanya untuk merasakan drop tegangan. Resistensi lagi dihitung menggunakan Hukum Ohm sebagai tegangan diukur dibagi oleh arus diterapkan.
[ sunting ] Standar
[ sunting ] Produksi resistor
Karakteristik resistor yang diukur dan dilaporkan menggunakan berbagai standar nasional. Di AS, MIL-STD-202 [14] berisi metode pengujian yang relevan yang merujuk standar lainnya.Ada berbagai standar menentukan sifat dari resistor untuk digunakan pada peralatan:
- BS 1852
- EIA-RS-279
- MIL-PRF-26
- MIL-PRF-39007 (Power Tetap, kehandalan didirikan)
- MIL-PRF-55342 (Permukaan-mount tebal dan film tipis)
- MIL-PRF-914
- MIL-R-11
- MIL-R-39017 (Fixed, General Purpose, Keandalan Didirikan)
- MIL-PRF-32159 (nol ohm jumper)
[ sunting ] Perlawanan standar
Para standard utama untuk perlawanan, "merkuri ohm" awalnya didefinisikan pada tahun 1884 sebagai kolom air raksa 106,3 cm dan 1 milimeter persegi di lintas-bagian, pada 0 derajat Celcius. Kesulitan dalam pengukuran tepat konstanta fisik untuk mereplikasi hasil standar dalam variasi sebanyak 30 ppm. Dari tahun 1900 ohm merkuri diganti dengan presisi mesin sepiring Manganin . [15] Sejak tahun 1990 standar internasional perlawanan telah didasarkan pada efek Hall terkuantisasi ditemukan oleh Klaus von Klitzing , yang ia memenangkan Hadiah Nobel dalam Fisika pada tahun 1985. [16]Resistor presisi sangat tinggi diproduksi untuk kalibrasi dan laboratorium digunakan. Mereka mungkin memiliki empat terminal, dengan menggunakan satu pasang untuk membawa operasi saat ini dan pasangan lain untuk mengukur tegangan drop, hal ini menghilangkan kesalahan yang disebabkan oleh tetes tegangan pada resistensi memimpin, karena tanpa biaya mengalir melalui mengarah penginderaan tegangan. Hal ini penting dalam resistor nilai kecil (100-0,0001 ohm) di mana memimpin perlawanan adalah signifikan atau bahkan sebanding dengan nilai resistansi terhadap standar. [17]
[ sunting ] Resistor menandai
Artikel utama: kode warna Elektronik
Kebanyakan resistor aksial menggunakan pola garis-garis berwarna untuk menunjukkan perlawanan. Permukaan-mount resistor ditandai numerik, jika mereka cukup besar untuk memungkinkan menandai, lebih-terbaru ukuran kecil tidak praktis untuk menandai. Kasus biasanya cokelat, coklat, biru, atau hijau, meskipun warna lain kadang-kadang ditemukan seperti abu-abu merah atau gelap gelap. Resistor awal abad 20, pada dasarnya uninsulated, yang dicelupkan ke dalam cat untuk menutupi seluruh tubuh mereka untuk pengkodean warna. Sebuah warna kedua dari cat diterapkan pada salah satu ujung elemen, dan titik warna (atau band) di tengah memberikan digit ketiga. Aturan adalah "badan, ujung, titik", menyediakan dua digit yang signifikan untuk nilai dan pengali desimal, dalam urutan itu. Toleransi standar adalah ± 20%. Dekat-toleransi resistor telah perak (± 10%) atau berwarna emas (± 5%) cat di ujung lainnya.
[ sunting ] nilai-nilai yang dipilih
Artikel utama: jumlah pilihan
Resistor awal dibuat di lebih atau kurang angka bulat sewenang-wenang; seri mungkin memiliki 100, 125, 150, 200, 300, dll Resistor sebagai diproduksi tunduk pada persentase tertentu toleransi , dan masuk akal untuk memproduksi nilai-nilai yang berhubungan dengan toleransi, sehingga nilai sebenarnya dari sebuah resistor sedikit tumpang tindih dengan tetangganya. Jarak yang lebih lebar daun kesenjangan; sempit jarak meningkatkan produksi dan biaya persediaan untuk menyediakan resistor yang lebih atau kurang saling dipertukarkan. Sebuah skema logis adalah untuk menghasilkan resistor dalam kisaran nilai yang meningkatkan dalam deret ukur , sehingga setiap nilai lebih besar dari pendahulunya dengan multiplier tetap atau persentase, dipilih untuk mencocokkan rentang toleransi. Sebagai contoh, untuk toleransi ± 20% itu masuk akal untuk memiliki masing-masing resistor sekitar 1,5 kali pendahulunya, meliputi satu dekade di 6 nilai-nilai. Dalam prakteknya faktor yang digunakan adalah 1,4678, memberikan nilai 1,47, 2,15, 3,16, 4,64, 6,81, 10 untuk dekade 1-10 (satu dekade adalah rentang meningkat dengan faktor 10; 0,1-1 dan 10-100 yang lain contoh), ini adalah dibulatkan dalam praktek untuk 1,5, 2,2, 3,3, 4,7, 6,8, 10, diikuti, tentu saja dengan 15,, 22 33, ... dan didahului oleh ... 0,47, 0,68, 1. Skema ini telah diadopsi sebagai seri E6 dari IEC 60063 nomor pilihan nilai. Ada juga E12, E24, E48, E96 dan E192 seri untuk komponen toleransi pernah lebih ketat, dengan 12, 24, 96, dan 192 nilai yang berbeda dalam setiap dekade. Nilai yang sebenarnya digunakan adalah dalam IEC 60063 daftar nomor disukai.
Sebuah resistor 100 ohm ± 20% akan diharapkan untuk memiliki nilai antara 80 dan 120 ohm; tetangga E6 nya adalah 68 (54-82) dan 150 (120-180) ohm. Sebuah jarak yang masuk akal, E6 digunakan untuk komponen ± 20%; E12 selama ± 10%; E24 selama ± 5%; E48 selama ± 2%, E96 selama ± 1%; E192 selama ± 0,5% atau lebih baik. Resistor yang diproduksi di nilai dari beberapa milliohms tentang gigaohm dalam IEC60063 rentang toleransi yang sesuai untuk mereka.
Resistor wirewound Sebelumnya daya, seperti coklat vitreous enamel-jenis, bagaimanapun, dibuat dengan sistem yang berbeda dari nilai-nilai yang disukai, seperti beberapa dari mereka yang disebutkan dalam kalimat pertama dari bagian ini.
[ sunting ] 5-band resistor aksial
5-band digunakan untuk identifikasi lebih tinggi presisi (toleransi rendah) resistor (1%, 0,5%, 0,25%, 0,1%), untuk menentukan angka signifikan ketiga. Tiga pertama band mewakili digit signifikan, keempat adalah pengali, dan yang kelima adalah toleransi. Lima-band resistor dengan cincin emas atau perak kadang-kadang ditemui 4, biasanya pada resistor lebih tua atau khusus. Band ke-4 adalah toleransi dan koefisien suhu 5.[ sunting ] resistor SMD
| 334 | = 33 × 10 4 ohm = 330 kilohms |
| 222 | = 22 × 10 2 ohm = 2,2 kilohms |
| 473 | = 47 × 10 3 ohm = 47 kilohms |
| 105 | = 10 × 10 5 ohm = 1,0 megom |
| 100 | = 10 × 10 0 ohm = 10 ohm |
| 220 | = 22 × 10 0 ohm = 22 ohm |
Resistensi kurang dari 10 ohm memiliki 'R' untuk menunjukkan posisi titik desimal ( radix titik ). Sebagai contoh:
| 4R7 | = 4,7 ohm |
| R300 | = 0,30 ohm |
| 0R22 | = 0,22 ohm |
| 0R01 | = 0,01 ohm |
| 1001 | = 100 × 10 1 ohm = 1,00 kilohm |
| 4992 | = 499 × 10 2 ohm = 49,9 kilohm |
| 1000 | = 100 × 10 0 ohm = 100 ohm |
Lebih baru permukaan-mount resistor terlalu kecil, secara fisik, untuk mengizinkan tanda praktis untuk diterapkan.
[ sunting ] Jenis Industri penunjukan
Format: [dua huruf] <spasi> [nilai resistansi (tiga digit)] <nospace> [toleransi kode (numerik - satu digit)] [18]| Jenis Nomor | Kekuasaan Peringkat (Watt) | MIL-R-11 Gaya | MIL-R-39008 Gaya |
|---|---|---|---|
| BB | ⅛ | RC05 | RCR05 |
| CB | ¼ | RC07 | RCR07 |
| EB | ½ | RC20 | RCR20 |
| GB | 1 | RC32 | RCR32 |
| HB | 2 | RC42 | RCR42 |
| GM | 3 | - | - |
| HM | 4 | - | - |
| Industri jenis peruntukan | Toleransi | MIL Penunjukan |
|---|---|---|
| 5 | ± 5% | J |
| 2 | ± 20% | M |
| 1 | ± 10% | K |
| - | ± 2% | G |
| - | ± 1% | F |
| - | ± 0,5% | D |
| - | ± 0,25% | C |
| - | ± 0,1% | B |
- Komersial kelas: 0 ° C sampai 70 ° C
- Industri kelas: -40 ° C hingga 85 ° C (kadang-kadang -25 ° C hingga 85 ° C)
- Militer kelas: -55 ° C hingga 125 ° C (kadang-kadang -65 ° C sampai 275 ° C)
- Standar Kelas -5 ° C hingga 60 ° C
[ sunting ] kebisingan Listrik dan termal
Dalam memperkuat sinyal samar, itu sering perlu untuk meminimalkan kebisingan elektronik , terutama di tahap pertama amplifikasi. Sebagai elemen disipatif, bahkan yang ideal secara alami resistor akan menghasilkan tegangan secara acak berfluktuasi atau "noise" di terminal nya. Ini noise Johnson-Nyquist adalah sumber kebisingan fundamental yang hanya bergantung pada suhu dan ketahanan dari resistor, dan diperkirakan oleh fluktuasi teorema-disipasi . Menggunakan resistor yang lebih besar menghasilkan kebisingan tegangan yang lebih besar, sedangkan dengan nilai lebih kecil dari resistensi akan ada lebih banyak suara saat ini, dengan asumsi suhu tertentu. Suara termal dari sebuah resistor praktis juga mungkin agak lebih besar dari prediksi teoritis dan meningkatkan yang biasanya tergantung pada frekuensi.Namun "kebisingan berlebih" resistor praktis adalah sumber tambahan kebisingan diamati hanya ketika muatan mengalir melalui itu. Hal ini ditentukan dalam satuan μV / V / dekade - μV kebisingan per volt diterapkan di resistor per dekade frekuensi. Nilai μV / V / dekade sering diberikan dalam dB sehingga resistor dengan indeks kebisingan 0 dB akan menunjukkan 1 μV (rms) dari kebisingan berlebih untuk setiap volt di resistor di setiap dekade frekuensi. Kelebihan kebisingan demikian merupakan contoh dari 1 / f noise . Resistor komposisi tebal-film dan karbon menghasilkan kebisingan lebih kelebihan dibandingkan jenis lainnya pada frekuensi rendah; kawat-luka dan thin-film resistor, meskipun jauh lebih mahal, seringkali digunakan untuk karakteristik yang lebih baik mereka kebisingan. Karbon resistor komposisi dapat menunjukkan indeks kebisingan 0 dB, sementara resistor foil logam massal mungkin memiliki indeks kebisingan dB -40, biasanya membuat kebisingan lebih dari resistor foil logam signifikan. [19] resistor permukaan film tipis gunung biasanya memiliki kebisingan yang lebih rendah dan thermal yang lebih baik stabilitas dari resistor gunung selaput permukaan tebal. Namun, insinyur desain harus membaca lembar data untuk keluarga perangkat untuk menimbang berbagai perangkat pengorbanan.
Meskipun tidak contoh dari "kebisingan" per se, resistor dapat bertindak sebagai termokopel , menghasilkan tegangan DC diferensial kecil di atasnya karena efek termoelektrik jika ujung-ujungnya pada suhu agak berbeda. Ini tegangan induksi DC dapat menurunkan presisi instrumentasi amplifier pada khususnya. Tegangan seperti itu muncul di persimpangan dari resistor memimpin dengan papan sirkuit dan dengan tubuh resistor. Resistor logam biasa seperti film yang menunjukkan efek pada besarnya sekitar 20 μV / ° C. Beberapa komposisi resistor karbon dapat menunjukkan offset termoelektrik setinggi 400 μV / ° C, sedangkan resistor khusus dibangun dapat mengurangi jumlah ini untuk 0,05 μV / ° C. Dalam aplikasi di mana efek termoelektrik dapat menjadi penting, perawatan harus diambil (misalnya) untuk me-mount resistor horizontal untuk menghindari gradien suhu dan pikiran aliran udara di atas papan. [20]
[ sunting ] mode Kegagalan
Tingkat kegagalan resistor dalam rangkaian yang dirancang dengan baik rendah dibandingkan dengan komponen elektronik lainnya seperti semikonduktor dan kapasitor elektrolitik. Kerusakan resistor paling sering terjadi karena terlalu panas ketika daya rata-rata dikirim ke itu (sebagaimana dihitung atas) sangat melebihi kemampuannya untuk mengusir panas (ditentukan oleh rating daya resistor tersebut). Hal ini mungkin karena kesalahan eksternal ke sirkuit, tetapi sering disebabkan oleh kegagalan dari komponen lain (seperti transistor yang celana pendek keluar) di sirkuit yang terhubung ke resistor. Operasi sebuah resistor terlalu dekat dengan rating daya yang dapat membatasi umur resistor atau menyebabkan perubahan resistansi dari waktu ke waktu yang mungkin atau mungkin tidak terlihat. Sebuah desain yang aman umumnya menggunakan resistor berlebihan dalam aplikasi daya untuk menghindari bahaya ini.Low-power resistor film tipis dapat rusak oleh jangka panjang tegangan tinggi stres, bahkan di bawah tegangan yang ditentukan maksimum dan power rating maksimum di bawah ini. Hal ini sering terjadi untuk startup makan resistor sirkuit terpadu SMP. [ kutipan diperlukan ]
Ketika panas, karbon-film resistor dapat menurunkan atau peningkatan perlawanan. [21] Karbon film dan resistor komposisi bisa gagal (rangkaian terbuka) jika berjalan dekat dengan disipasi maksimum mereka. Hal ini juga mungkin tetapi kurang mungkin dengan film logam dan resistor wirewound.
Ada juga dapat kegagalan resistor akibat stres mekanik dan faktor lingkungan yang merugikan termasuk kelembaban. Jika tidak tertutup, resistor wirewound dapat menimbulkan korosi.
Variabel resistor menurunkan dalam cara yang berbeda, biasanya melibatkan kontak miskin antara wiper dan tubuh perlawanan. Hal ini mungkin karena kotoran atau korosi dan biasanya dianggap sebagai "derak" sebagai berfluktuasi kontak resistensi, ini terutama melihat sebagai perangkat disesuaikan. Hal ini mirip dengan berderak disebabkan oleh kontak miskin di switch, dan seperti switch, potensiometer sampai batas tertentu membersihkan diri: menjalankan wiper pada resistansi dapat meningkatkan kontak. Potensiometer yang jarang disesuaikan, terutama di lingkungan yang kotor atau kasar, yang paling mungkin untuk mengembangkan masalah ini. Ketika membersihkan diri dari kontak tidak cukup, perbaikan biasanya dapat diperoleh melalui penggunaan pembersih kontak (juga dikenal sebagai "bersih tuner") semprot. Suara berderak yang terkait dengan memutar poros dari sebuah potensiometer kotor di sirkuit audio (seperti kontrol volume) sangat ditekankan ketika sebuah tegangan DC yang tidak diinginkan hadir, sering melibatkan kegagalan sebuah kapasitor DC memblokir di sirkuit.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar