• 硬件基础: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。

    经典公式:

    电阻的单位是欧姆,简称欧,用希腊字母“Ω”表示。常用的电阻单位还有千欧姆(KΩ),兆欧姆(MΩ),它们的关系是:1KΩ=1000Ω,1MΩ=1000KΩ

    毫欧级别的电阻小于1Ω,一般是精度比较高的电阻,又称采样电阻、电流检测电阻。

    在电原理图中为了简便,一般将电阻值中的“Ω”省去,凡阻值在千欧以下的电阻,直接用数字表示;阻值在千欧以上的,用“K”表示;兆欧以上的用“M”表示。

    常用的电阻有1k/10k/4.7k等等。通过串联和并联,能够得到任意的阻值。

    阻值

    随着产品越来越小巧,生产工艺不断提升,焊接的人工成本高等原因,现多采用贴片电阻。 

    贴片电阻的阻值识别:

    图片

    对于0603封装及更大尺寸的贴片电阻,阻值通常以数字形式直接标注在电阻的表面,可以直接读取。一般会有三种表示方法:

    A  若电阻表面由三个数字组成,表明电阻的误差±5%。前面两位是有效数字,第三位数表示乘零倍率,基本单位是Ω。例如103,1和0是有效数字直接写下来即可,3表示乘以零的倍率,即10的三次方(简单的说,第三位数是几,就是10的几次方)。

    所以103表示的阻值就是10×10的三次方=10×1000=10000Ω=10KΩ。

    B  若电阻表面由四个数字组成,表明电阻的误差±1%。前面三位是有效数字,第四位表示乘零倍数(就是数字是几,就表示10的几次方)。例如1502,150是有效数字,直接写下来,3表示10的二次方。

    所以1502的阻值就是150×10的二次方=150×100=15000Ω=15KΩ

    C  若由数字和字母组成,例如5R6、R16等。这里只需要把R换成小数点即可。

    5R6=5.6R=5.6Ω      R16=0.16R=0.16Ω

    这里应该注意一下,"R"是电阻的表示,“Ω”是电阻单位的表示,在日常生活我们可能不会把两者混用,但是在工业生产中,两者的界限十分模糊,经常混用。

    如何确认想要的阻值?

    计算取值:

    手册取值:

    经验取值:

    封装类型

    目前电子行业使用比较多的电阻是0402,0603电阻。主要是尺寸方面的差别,有更小的0201,也有更大的0805,1206。如下表:

    图片

    不同尺寸的电阻的额定功率(功耗)不同,使用的时候需要注意,特别是用在电源上面的电阻。如果功耗较高,就需要选择较大的尺寸封装。

    太小的封装如01005、0201、0402等,上面一般不写数字,太小了看不清。

    板子大就可以选择尺寸较大的封装,板子小就选择尺寸较小的,有时候,尺寸太小,厂家可能做不出来。大尺寸对加工工艺要求相对没那么高。

    正常优先选择0603,其他根据情况向上或者向下。

    精度

    根据需要(性能、成本,采购便捷性等等)选择,常规精度为1%或者5%

    比如,电路反馈电路、取样电路等,要求1%的精度,其他默认5%的精度即可。

    成本方面,肯定是满足需求的前提下,尽可能选择低成本的。

    ……

    查阅手册

    手册中一般会对上述内容进行详细讲解。

    各厂家在细节方面不尽相同。

    具体找个手册看看即可。

    阻值测量

    万用表的欧姆档测量电阻。

    万用表调节至欧姆档,表笔位于V/Ω与COM接口,笔头放置在电阻两端进行测量。

    注意事项:

    1、不要带电测量电阻

    2、如果电阻安装在电路板上,确定电阻两端是否受其他电路影响,比如,如果某电阻两端有其他电阻并联,那么测出来的就是整体并联电路的电阻值;

    3、选择自动量程即可,如果手动量程,量程与实际值不要相差过大,影响测量精度;

    4、电阻测量部分极性。

    万用表使用方法参考:如何使用数字万用表_路溪非溪的博客-CSDN博客

    常规应用

    限流(最常规的用法)

    恒流

    分压

    取样(采样)

    阻抗匹配

    上拉下拉(挺重要,上拉可以使默认电平为高,下拉可以使默认电平为低)

    0欧姆电阻

    ……

    参考:

    上拉和下拉的解释_quinn1994的博客-CSDN博客_上拉下拉

    硬件基础知识---电阻的用法__Charles_Chen的博客-CSDN博客_dni电阻

    上拉下拉

    1.什么是上下拉电阻?

    上拉电阻:把一个不确定的信号通过电阻连接到高电平,是电信号初始化为高电平。

    下拉电阻:把一个不确定的信号通过电阻连接到地,使电信号初始为低电平。

    本质:上拉是对器件注入电流,下拉是输出电流

    2.上下拉电阻接线方法

    上拉电阻接线方法

    电阻R12将KEY1网路标识上拉到高电平,在按键s2没有按下的情况下key1将被钳制在高电平,从而避免了引脚悬空而引起的误动作。

    下拉电阻接线方法

     

     

    这里电阻R29将DIR下拉到低电平,在光耦没有导通的情况下DIR将被钳制在低电平,从而避免了引脚悬空而引起的误动作。

    3.作用解释

    提高电路稳定性,避免引起误动作。第一图中的按键如果不通过电阻上拉到高电平,那么在上电瞬间可能就发生误动作,因为在上电瞬间单片机的引脚电平是不确定的,上拉电阻R12的存在保证了其引脚处于高电平状态,而不会发生误动作。

    提高输出管脚的带载能力。受其他外围电路的影响单片机在输出高电平时能力不足,达不到VCC状态,这会影响整个系统的正常工作,上拉电阻的存在就可以使管脚的驱动能力增强。这里特别强调如下:带片上I2C资源的单片机,其SCL和SDA引脚是开漏引脚,如果当做普通的GPIO来用的话,你会发现该引脚输出高电平极不稳定甚至因为负载的关系都无法正常输出高电平,这时候就需要在这两个引脚上加上拉电阻了。

    采样

    采样电阻_百度百科

    此类电阻,是按照产品使用的功能来划分电阻。取样电阻功能上就是作为参考,常用在反馈电路里,以稳压电源电路为例,为使输出的电压保持恒定状态,要从输出电压取一部分电压做参考(常用取样电阻的形式),如果输出高了,输入端就自动降低电压,使输出减少;若输出低了,则输入端就自动升高电压,使输出升高。一般使用在电源产品,或者电子,数码,机电产品的电源部分,功能强大。在众多电子产品上均常看到取样电阻。

    在电路中,通常不太容易直接去测电流,但是很容易测得电压,通常我们示波器显示的都是电压的波形。如果我们想要测得某些点的电压,就可以添加一个电阻,通过测电阻两端的电压来采样信息。

    热敏/光敏/压敏等电阻

    敏感电阻的种类有哪些-电子发烧友网

    NTC

    PTC-自恢复保险丝

    注意:通常只有热敏电阻才有NTC和PTC的说法。本来就是负温度系数和正温度系数。

    像光敏电阻,光线越强电阻值越小;反之光线越弱电阻值越大。

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