انواع مقاومت ها و محاسبه کد رنگ آن در الکترونیک

مقاومت ها قطعات الکترونیکی هستند که جریان الکترون ها را در مدار محدود می کند.

آنها اجزای غیرفعال هستند، به این معنی که فقط انرژی مصرف می کنند (و نمی توانند آن را تولید کنند). مقاومت‌ها معمولاً به مدارها اضافه می‌شوند که در آن اجزای فعال مانند op-amp، میکروکنترلرها و سایر مدارهای مجتمع را تکمیل می‌کنند.

انواع مختلف مقاومت

انواع مختلفی از مقاومت ها در بازار با درجه بندی و اندازه های مختلف موجود است. برخی از این موارد در زیر شرح داده شده است.

مقاومت های سیم پیچ

مقاومت های رنگی

مقاومت های فیلم لایه نازک یا ضخیم فلزی

مقاومت smd

مقاومت شبکه

مقاومت های متغیر

مقاومت های خاص

مقاومت های سیم پیچ

این مقاومت ها از نظر ظاهر و اندازه متفاوت هستند. این مقاومتهای سیم پیچ معمولاً طول سیمهایی هستند که  از آلیاژی مانند نیکل کروم یا آلیاژ منگنز مس نیکل ساخته می شوند. این مقاومت ها قدیمی ترین نوع مقاومت ها هستند که دارای خواص عالی مانند قدرت بالا و مقادیر مقاومت کم هستند. در حین استفاده ، این مقاومت ها می توانند بسیار داغ شوند ، و به همین دلیل ، آنها در یک قاب فلزی با پره قرار می گیرند

.

مقاومت های فیلم فلزی

این مقاومت ها از اکسید فلز یا میله های کوچکی از فلز با روکش سرامیک ساخته شده اند. اینها شبیه مقاومت های فیلم کربنی هستند و مقاومت آنها توسط ضخامت لایه پوشش کنترل می شود. خواصی مانند قابلیت اطمینان ، دقت و پایداری برای این مقاومتها بطور قابل ملاحظه ای بهتر است. این مقاومت ها را می توان در طیف وسیعی از مقادیر مقاومت (از چند اهم تا میلیون ها اهم) بدست آورد.

مقاومت های لایه نازک یا ضخیم فلزی

مقاومتهای فیلم نازک با پاشیدن برخی مواد مقاوم بر روی یک بستر عایق (روش ته نشینی خلاء) ساخته می شوند و بنابراین گرانتر از مقاومتهای فیلم ضخیم هستند. عنصر مقاومتی برای این مقاومتها تقریباً 1000 آنگستروم است. مقاومتهای فیلم نازک دارای ضرایب دمایی بهتر ، ظرفیت کمتر ، اندوکتانس و نویز کم هستند. این مقاومتها برای اجزای فعال و غیرفعال مایکروویو و برنامه هایی استفاده می شوند که نیاز به دقت و ثبات بالا دارند.

معمولاً مقاومتهای فیلم ضخیم با مخلوط کردن سرامیک و شیشه های برقی ساخته می شوند و این فیلم ها دارای تحمل بین 1 تا 2 و ضریب دما بین + 200 یا +250 و -200 یا -250 هستند. این مقاومت ها به طور گسترده ای به عنوان مقاومت کم هزینه در دسترس هستند و در مقایسه با فیلم نازک ، عنصر مقاوم فیلم ضخیم هزاران برابر ضخیم تر است.

مقاومت smd

مقاومتهای روی سطح در اندازه ها و اشکال مختلف بسته بندی شده توسط EIA (اتحادیه صنایع الکترونیک) وجود دارد. این مقاومت ها با قرار دادن یک فیلم از مواد مقاوم ساخته می شوند و به دلیل اندازه کوچک آنها فضای کافی برای نوارهای کد رنگی ندارند. میزان تحمل آنها( تلورانس )ممکن است کمتر از 0.02 باشد و به عنوان نشانه با 3 یا 4 حرف است. کوچکترین اندازه آن بسته های 0201 است که یک مقاومت کوچک 0.60 میلی متر در 0.30 میلی متر است و این کد سه عددی مشابه نوارهای کد رنگی در مقاومت های سیم دار عمل می کند.

مقاومت شبکه

مقاومت های شبکه ترکیبی از مقاومت ها هستند که به همه پین ها ارزش یکسانی می دهند. این مقاومت ها در بسته های دو خطی و یک خطی موجود است. مقاومت های شبکه معمولاً در برنامه هایی مانند ADC (مبدلهای آنالوگ به دیجیتال) و DAC ، استفاده می شوند.

مقاومت های متغیر

متداول ترین نوع مقاومت های متغیر پتانسیومترهاهستند. این مقاومتها دارای مقدار ثابت مقاومت بین دو پایانه هستند و بیشتر برای تنظیم حساسیت سنسورها و تقسیم ولتاژ استفاده می شوند. قسمت متحرک پتانسیومتر مقاومت را باچرخش به کمک پیچ گوشتی تغییر می دهد.

این مقاومت ها دارای سه زبانه هستند که در آنها قسمت متحرک زبانه میانی است که هنگام استفاده از همه زبانه ها به عنوان تقسیم کننده ولتاژ عمل می کند. وقتی از زبانه میانی به همراه دو پایه دیگر استفاده می شود ، به یک رئوستات یا مقاومت متغیر تبدیل می شود. هنگامی که فقط از زبانه های جانبی استفاده می شود ، آنگاه به عنوان یک مقاومت ثابت عمل می کند. انواع مختلف مقاومت های متغیر عبارتند از پتانسیومتر ، رئوستات و مقاومت های دیجیتالی.

مقاومت های خاص

اینها به دو نوع طبقه بندی می شوند:

1. مقاومتهای وابسته به نور

2. ترمیستورها

مقاومتهای وابسته به نور

مقاومت های وابسته به نور در مدارهای الکترونیکی مختلف ، به ویژه در مدار چراغ خیابان بسیار مفید هستند.این مقاومت ها در اشکال و رنگ های مختلف وجود دارند. بسته به نور محیط ، از این مقاومت ها برای روشن یا خاموش کردن دستگاه ها استفاده می شود.

وریستور

هنگامی که مقاومت یک مقاومت را می توان بر اساس ولتاژ اعمال شده تغییر داد ، به عنوان وریستور شناخته می شود. همانطور که از نامش پیداست ، نام آن از طریق ترکیب زبانی کلمات مانند variable & resistor ساخته شده است. این مقاومتها همچنین از طریق نام VDR (مقاومت وابسته به ولتاژ) با ویژگیهای غیر اهمی شناخته می شوند. بنابراین ، آنها تحت عنوان مقاومت غیر خطی قرار می گیرندومانند رئوستاها و پتانسیومترها نیست ، جایی که مقاومت از کمترین مقدار تا بالاترین مقدار متغیر است. در وریستور ، هنگام تغییر ولتاژ اعمال شده ، مقاومت به طور خودکار تغییر می کند. این وریستور شامل دو عنصر نیمه هادی است تا ایمنی بیش از حد ولتاژ را در یک مدار مانند دیود زنر ایجاد کند.

مقاومتهای مغناطیسی

هنگامی که مقاومت الکتریکی یک مقاومت تغییر می کند ، هنگامی که یک میدان مغناطیسی خارجی اعمال می شود ، به عنوان مقاومت مغناطیسی شناخته می شود. این مقاومت شامل یک مقاومت متغیر است که بستگی به قدرت میدان مغناطیسی دارد. هدف اصلی مقاومت مغناطیسی اندازه گیری حضور ، جهت و قدرت میدان مغناطیسی است. نام این مقاومت MDR است و از خانواده حسگرهای میدان مغناطیسی است.

مقاومت نوع فیلم

در نوع فیلم ، سه نوع مقاومت مانند کربن ، فلز و اکسید فلز وجود دارد. این مقاومت ها معمولاً با رسوب فلزات خالص مانند نیکل یا یک فیلم اکسیدی مانند اکسید قلع روی یک میله یا بستر سرامیکی عایق طراحی شده اند. مقدار مقاومت این مقاومت را می توان با افزایش عرض فیلم رسوب شده کنترل کرد ، بنابراین به عنوان مقاومت فیلم ضخیم یا فیلم نازک شناخته می شود. هر زمان که رسوب کرد ، از لیزر برای برش یک مدل شیار مارپیچی با دقت بالا در این فیلم استفاده می شود.

مقاومت فیلم کربن

این نوع مقاومت تحت عنوان مقاومت ثابت قرار می گیرد که از فیلم کربن برای کنترل جریان در محدوده خاصی استفاده می کند. کاربردهای مقاومت فیلم کربن عمدتا در مدارها وجود دارد. طراحی این مقاومت را می توان با چیدمان لایه کربنی یا فیلم کربنی روی یک بستر سرامیکی انجام داد. در اینجا ، فیلم کربنی مانند مواد مقاوم در برابر جریان الکتریکی عمل می کند. از این رو ، فیلم کربنی مقداری جریان را مسدود می کند در حالی که بستر سرامیکی مانند مواد عایق نسبت به الکتریسیته عمل می کند و اجازه حرارت در سراسر آنها را نمی دهد. بنابراین ، این نوع مقاومتها می توانند در دماهای بالا بدون هیچ آسیبی دوام بیاورند.

مقاومت ترکیب کربن

نام رایج این مقاومت ، مقاومت کربن است و در کاربردهای مختلف بسیار مورد استفاده قرار می گیرد. طراحی آنها آسان است ، هزینه کمتری دارد و عمدتا با ترکیب خاک کربن طراحی شده که از طریق یک ظرف پلاستیکی پوشانده شده است. مزایای اصلی این مقاومت ها هزینه کمتر و دوام فوق العاده آن است. این مقاومت ها همچنین در مقادیر از 1 Ω تا 22 مگا Ω موجود هستند. عیب اصلی این مقاومت حساس بودن به دما است. محدوده تحمل این مقاومت بین 5 تا 20 درصد است.این مقاومت به دلیل جریان الکتریکی از یک ذره کربن به ذره دیگر کربن ، نویز الکتریکی ایجاد می کند. این مقاومتها در جایی که مدار کم هزینه طراحی شده است قابل اجرا هستند.این مقاومتها دارای نوار رنگی مختلف هستند که برای تعیین مقدار مقاومت با تحمل استفاده می شود.

مقاومت اهمی چیست؟

مقاومتهای اهمی را می توان به عنوان رساناهایی تعریف کرد که از قانون اهم پیروی می کنند و به نام مقاومتهای خطی یا مقاومت اهمی شناخته می شوند. ویژگی اینست که هنگام رسم نمودار برای V (اختلاف پتانسیل) و I (جریان) طراحی شده است یک خط مستقیم است.

ما می دانیم که قانون اهم تعریف می کند که اختلاف پتانسیل بین دو نقطه می تواند مستقیماً متناسب با جریان الکتریکی تأمین شده از طریق شرایط فیزیکی و همچنین دمای هادی باشد.

مقاومت این مقاومت ها ثابت است یا از قانون اهم پیروی می کنند. هنگامی که ولتاژ بر روی این مقاومت اعمال می شود ، هنگام اندازه گیری ولتاژ و جریان ، یک نمودار بین ولتاژ و جریان رسم کنید. نمودار یک خط مستقیم خواهد بود. این مقاومت در هر کجا که یک رابطه خطی بین V & I مورد انتظار است مانند فیلترها ، نوسان سازها ، تقویت کننده ها ، برش دهنده ها ، یکسو کننده ها ،و غیره مورد استفاده قرار می گیرد. اکثر مدارهای ساده الکترونیکی از مقاومت های اهمی یا مقاومت های خطی استفاده می کنند. اینها اجزای معمولی هستند که برای محدود کردن جریان ، انتخاب فرکانس ، تقسیم ولتاژ ، بایپس جریان و غیره استفاده می شوند.

مواردی که هنگام استفاده از انواع مختلف مقاومت ها باید در نظر داشته باشید

دو نکته ای که هنگام استفاده از مقاومت باید به آن توجه داشته باشید اتلاف توان و ضرایب دما هستند.

اتلاف توان

در هنگام انتخاب مقاومت ، اتلاف توان نقش کلیدی را ایفا می کند. همیشه مقاومتی را انتخاب کنید که دارای قدرت کمتری در مقایسه با چیزی است که در آن قرار داده اید. بنابراین یک مقاومت با درجه قدرت حداقل دو برابر بالا انتخاب کنید.

ضرایب دما

مهمترین نکته ای که هنگام استفاده از مقاومتها باید در نظر داشته باشید این است. ضریب دمای مقاومت دو نوع است مانند ضریب دمای منفی (NTC) و ضریب دمای مثبت (PTC). برای ضریب دمای منفی ، هنگامی که دمای اطراف مقاومت افزایش می یابد ، مقاومت برای مقاومت کاهش می یابد. برای ضریب دمای مثبت ، با افزایش دمای اطراف مقاومت ، مقاومت افزایش می یابد. بنابراین ، همین اصل برای برخی از سنسورها مانند ترمیستورها برای اندازه گیری دما نیز کار می کند.

کاربرد انواع مقاومت ها در زندگی روزمره

کاربردهای مقاومت در زندگی روزمره شامل موارد زیر را می شود.

مقاومت ها در دستگاه های الکترونیکی روزانه استفاده می شوند و جریان الکترون ها را در یک مدار کاهش می دهد. در زندگی روزمره ما ، مقاومت ها در برنامه های مختلف مانند دستگاه های الکترونیکی ، بردهای الکترونیکی ، تلفن های همراه ، لپ تاپ ، آسیاب ، لوازم جانبی خانه و غیره مشاهده می شوند. لوازم جانبی خانه از مقاومت SMD مانند لامپ ، کتری ، بلندگو ، هدفون و غیره استفاده می کنند.مقاومتهای درون یک مدار به اجزای مختلف اجازه می دهد بدون آسیب ، در بهترین حالت خود کار کنند.

محاسبه مقدار مقاومت

برای محاسبه مقدار مقاومت به صورت آنلاین اینجا کلیک کنید.