机电组件的介绍与应用

日期：2024-10-04 17:37:52 人气：栏目：电子电路

连接器

符号和外形

1) 电阻

电阻一般可用来降低电压，分配电压，稳定和调节电流，限流，滤波，阻抗匹配及为其他器件提供必要的工作条件等。

种类分为通用型、精密型、高阻型、高压型、高频无感型和特殊电阻。其中特殊电阻又分为光敏电阻、热敏电阻、压敏电阻等。

常用的电阻类型为：

碳膜电阻器（RT）、金属膜电阻器（RJ）、线绕电阻器（ RX ）、电位器。

识别方法：数值法和色码标示法。

在挑选电阻器的时候主要考虑其阻值、额定功率及精度。

碳膜电阻器是由结晶碳沉积在磁棒或瓷管骨架上制成的，稳定性好、高频特性较好、并能工作在较高的温度下（70C），目前在电子产品中得到广泛的应用。其涂层多为绿或灰色。

线绕电阻由电阻率较大、性能稳定的锰铜、康铜等合金线涂上绝缘层，在绝缘棒上绕制而成。电阻值和长度具有很好的线性关系，精度高，稳定性好，但具有较大的分布电容，较多用在需要精密电阻的仪器仪表中。

金属膜电阻与碳膜电阻相比，金属膜电阻只是用合金粉替代了结晶碳，除具有碳膜电阻的特性外，能耐更高的工作温度。其涂层多为蓝色,较大功率涂灰色。

热敏电阻的电阻值随着温度的变化而变化，一般用做温度补偿和限流保护等。

正温度系数电阻和负温度系数电阻

热敏电阻在结构上分为直热式和旁热式两种。

贴片电阻

该类电阻目前常用在高集成度的电路板上，它体积很小，分布电感、分布电容都较小，适合在高频电路中使用。一般用自动安装机安装，对电路板的设计精度有很高的要求，是新一代电路板设计的首选组件。

文字符号表示法

把文字、数字有规律的结合起来表示电阻的阻值和误差。误差也可用 B C D F G J K M（ 20, 10 , 5, 2, 1, 0.5, 0.25, 0.1 ）

例:

3R6 4K7 R5

3.6 4.7 k 0.5

色标法：

用不同的颜色表示不同的数值和误差

功率一般根据电阻体大小分为0.25W，0.5W， 1W，2W

颜色

黑

棕

红

橙

黄

绿

蓝

紫

灰

白

金

银

无色

表示数值

10-1

10-2

表示误差（%）

1

2

3

4

5

10



下面以四环表示法为例来具体说明电阻是如何用色环表示的：

第一环第二色环、第三色环分别表示数值X、Y、Z则电阻阻值为R=XY×10 Ω，第四色环仅表示该电阻的误差。

数字表示法

和色标法一样,只是用数字直接标出,没有误差位

电阻器的额定功率表示符号

电阻器有电流流过时会发热，如果温度过高就会被烧毁。下图表示在常温、常压下电阻器长期工作所能承受最大功率的表示方法。

额定功率分19个等级，常用的有上1/20W，1/8W，1/4W，1/2W，1 W，2W，4W，5W．．．。在电路图中，非线绕电阻器额定功率的符号表示法如图所示。

实际中应用较多的有1／4W、l／2W、1 W、2W。线绕电位器应用较多的有2W、3W、5W、10 W等。

电容

电容：两块彼此靠近又互相绝缘的导体组成的器件。

电容的作用：容纳电荷(带电)。

电容的带电量：电容器一个极板所带电量的绝对值。

电容在电路中的工作过程：充电、放电。

电容器所带电量Q与电容器两极板间的电势差U的比值，叫电容器的电容。符号C ，单位法拉—法（F）。

2.电容的定义式:

Q指每一个极板带电量绝对值,

U表示电容器两板的电势差(即电压).

3.电容C的物理意义:

反映电容器容纳电荷本领。电容器的电容C与Q、U无关，由电容器本身的结构决定。

（1）按其结构，可分为以下三种

Ⅰ）固定电容器：电容量是固定不可调的，我们称之为固定电容器。下图所示为几种固定电容器的外形和电路符号。其中图（a）电容器符号（带“＋”号的为电解电容器）；图（b）瓷介电容器；图（C）云母电容器；图（d）涤纶薄膜电容器；图（e）金属化纸介电容器；图（f）电解电容器。

几种固定电容器外形及符号

电解电容器：以铝、担、锯、钛等金属氧化膜作介质的电容器。应用最广的是铝电解电容器。它容量大、体积小，耐压高（但耐压越高，体积也就越大），一般在500V以下。常用于交流旁路和滤波。缺点是容量误差大，且随频率而变动，绝缘电阻低。电解电容有正、负极之分（外壳为负端，另一接头为正端）。一般，电容器外壳上都标有“＋”、“－”记号，如无标记则引线长的为“＋”端，引线短的为“－”端，使用时必须注意不要接反，若接反，电解作用会反向进行，氧化膜很快变薄，漏电流急剧增加，如果所加的直流电压过大，则电容器很快发热，甚至会引起爆炸。

电解电容器：正负极不能接反，不能接交流电路中。

无极性的电容：可以在交、直流电路中使用。

按电容是否可变分,有固定电容器、可变电容器等。

固定电容器：电容固定不变。

可变电容器:通过改变两极间的正对面积或距离来改变电容。

半可变电容器（微调电容器）：电容器容量可在小范围内变化，其可变容量为几至几十皮法，最高达一百皮法（以陶瓷为介质时），适用于整机调整后电容量不需经常改变的场合。常以空气、云母或陶瓷作为介质。

瓷介电容器（CC）

结构：用陶瓷材料作介质，在陶瓷表面涂覆一层金属（银）薄膜，再经高温烧结后作为电极而成。瓷介电容器又分 1 类电介质（NPO、CCG）

）；2 类电介质（X7R、2X1）和 3 类电介质（Y5V、2F4）瓷介电容器。

特点：1 类瓷介电容器具有温度系数小、稳定性高、损耗低、耐压高等优点。最大容量不超过1 000 pF，常用的有CC1、 CC2 、CC18A、CC11、CCG等系列。

用途：主要应用于高频电路中。

特点： 2、3 类瓷介电容器其特点是材料的介电系数高，容量大（最大可达0.47 μF)、体积小、损耗和绝缘性能较 1 类的差。

用途：广泛应用于中、低频电路中作隔直、耦合、旁路和滤波等电容器使用。常用的有CT1、CT2、CT3等三种系列。

钽电解电容器（CA）

结构：有两种形式：1. 箔式钽电解电容器内部采用卷绕芯子,负极为液体电解质，介质为氧化钽。型号有 CA30、CA31、CA35、CAk35等系列。 2. 钽粉烧结式阳极（正极）用颗粒很细的钽粉压块后烧结而成。封装形式有多种。型号有CA40 、CA41、CA42、CA42H、CA49、CA70（无极性）等系列。

优点：介质损耗小、频率特性好、耐高温、漏电流小。

缺点：生产成本高、耐压低。

用途：广泛应用于通信、航天、军工及家用电器上各种中、低频电路和时间常数设置电路中。

电容器主要参数的标注方法

电解电容器或体积较大的无极性电容器: 标称容量、额定电压及允许偏差。

体积较小的无极性电容器: 标称容量、额定电压及允许偏差。

容量单位: 微法（μF）、納法(nF)、皮法（pF）

如: 1p2表示1.2 pF ; 1n表示1 000 pF;

10n表示0.01 μF; 2μ2表示 2.2 μF;

简略方式 (不标注容量单位): 9999 ≥有效数字 ≥1时, 容量单位为pF ；

有效数字＜1 时容量单位为μF。

如： 1.2、10、100、1000、3300、6800等容量单位均为pF

0.1、 0.22、0.47、0.01、 0.022、0.047等容量单位均为μF

允许偏差：

普通电容：±5%（I，J）、±10%（II，k）、 ±20%（III，M）

精密电容：±2%（G）、±1%（F）、±0.5%（D）、±0.25%（C）、

±0.1%（B）、±0.05%（W）

6.3V、10V、16V、25V、32V、50V、63V、 100V、160V、250V、400V、450V、500V、630V、1000V、1200V、1500V、1600V、1800V、2000V等。

数码标注法

数码标注法一般为三位数码表示电容器的容量，单位pF 。其中前两位数码为电容量的有效数字，第三位为倍乘数，但第三位倍乘数是9时表示×10 1。

如： 101 表示：10 ×101 = 100 pF

102 表示：10 ×102 = 1 000 pF

103 表示：10 ×103 = 0. 01μF

104 表示：10 ×104 = 0.1μF

223 表示：22 ×103 = 0. 022μF

474 表示：47 ×104 = 0. 47μF

159 表示：15 ×10–1 = 1. 5 pF

色标法

色标法：在电容器上标注色环或色点来表示电容量及允许偏差

四环色标法：第一、二环表示有效数值，第三环表示倍乘数，

第四环表示允许偏差（普通电容器）。

五环色标法：第一、二、三环表示有效数值，第四环表示倍乘数，第五环表示允许偏差（精密电容器）。

如: 棕、黑、橙、金表示其电容量为 0.01 μF，允许偏差为±5%

棕、黑、黑、红、棕表示其电容量为 0.01 μF，允许偏差为±1%

电容器的正确选用

⑴ 类型选择

电容器类型一般根据它在电路中的作用及工作环境来决定。

⑵ 容量及精度选择

电容器容量的数值必须按规定的标称值来选择。电容器的误差等级有多种，但除振荡、延时、选频等网络对电容器精度要求较高外，大多数情况下，对电容的精度要求并不高。如低频耦合、去耦、电源滤波等电路中，其电容选±5％、±10％、±20％、±30％的误差等级都可以。

⑶ 耐压值的选择

为保证电容器的正常工作，被选用的电容器的耐压值不仅要大于其实际工作电压，而且还要有足够的余地，一般选耐压值为实际工作电压的两倍以上。

电容器的容值标注方法

（1）用2－4位数字和一个字母表示法

用2－4位数字和一个字母表示标称容量，其中数字表示效数值，字母表示数值的量级。字母为m、u、n、p。字母m表示毫法（10 -3F）、u表示微法（10 -6F）、n表示毫微法（10 -9F）、P表示微微法（10-12F）。字母有时也表示小数点。如33m表示33000 u F；47n表示0 ．047 u F；3 u 3表示3．3 u F；5n9表示5900pF； 2P2表示 2．２pF。另外也有些是在数字前面加R，则表示为零点几微法，即 R表示小数点，如 R22表示0．22pF。

（2）不标单位的直接表示法

这种方法是用1－4位数字表示，容量单位为pF。如用零点零几或零点几表示，其单位为uF。如 3300表示3300pF、 680表示680pF、 7表示7pF、 0．056表示0． 056 p F 。

电容量的数码表示法

一般用三位数表示容量的大小。前面两位数字为电容器标称容量的有效数字，第三位数字表示有效数字后面零的个数，它们的单位是pF。如102表示1000pF；221表示220pF；224表示22X104 PF。在这种表示方法中有一个特殊情况，就是当第三位数字用“9”表示时，是用有效数字乘上10-1来表示容量的。如229表示22X10-1pF即2．2pF。

（4）电容量的色码表示法

色码表示法是用不同的颜色表示不同的数字。

具体的方法是：沿着电容器引线方向，第一、二种色环代表电容量的有效数字，第三种色环表示有效数字后面零的个数，其单位为pF。每种颜色所代表的数字见表4－2所示。如遇到电容器色环的宽度为两个或三个色环的宽度时，就表示这种颜色的两个或三个相同的数字。如沿着引线方向，第一道色环的颜色为棕，第二道色环的颜色为绿，第三道色环的颜色为橙色，则这个电容器的容量为15000pF即0．015 u F；又如第一宽色环为橙色，第二色环为红色，则该电容器的容量为3300pF。

电容器的选用常识

（1）不同的电路应选用不同种类的电容器

在电源滤波、退耦电路中应选用电解电容器。在高频、高压电路中应选用瓷介电容、云母电容。在谐振电路中，可选用云母、陶瓷、有机簿膜等电容器。用作隔直流时可选用纸介、涤纶、云母、电解等电容器。用在调谐回路时，可选用空气介质或小型密封可变电容器。

在选用时还应注意电容器的引线形式。可根据实际需要选择焊片引出、接线引出、螺丝引出等，以适应线路的插孔要求。

（2）电容器耐压的选择

电容器的额定电压应高于实际工作电压的工10－20％，对工作电压稳定性较差的电路，可留有更大的余量，以确保电容器不被损坏和击穿。

（3）容量误差的选择

对于振荡、延时电路，电容器容量误差应尽可能小，选择误差值应小于5％。对用于低频耦合电路的电容器其误差可以大些，一般选10－20％就能满足要求。

电容器在选用时不仅要注意以上几点，有时还要考虑其体积、价格、电容器所处的工作环境（温度、湿度）等情况。

（4）电容器的代用

在选购电容器时可能买不到所需的型号或所需容量的电容器，或在维修时手头有的与所需的不相符合时，便要考虑代用。代用的原则是：电容器的容量基本相同；电容器的耐压不低于原电容器的耐压值；对于旁路电容、耦合电容，可选用比原电容量大的电容器代用。在高频电路中的电容，代换时一定要考虑频率特性，应满足电路的频率要求。

（5）在电路图中电容器容量单位的标注规则

当电容器的容量大于 100pF而又小平 lu F时，一般不标注单位，没小数点的其单位是 PF，有小数点的其单位是 uF。如 4700就是 4700PF， 0． 22就是0．22 u F。当电容量大于10000pF时，可用u F为单位，当电容量小于 10000pF时用 pF为单位。

电感器

电感器在电路中对交流电呈现感抗，有让直流电顺利通过的能力。电感线圈在电路中用字母L表示。

电感器的种类

电感器按其结构的不同可分为线绕式电感器和非线绕式电感器（多层片状、印刷电感等），还可分为固定式电感器和可调式电感器。

固定式电感器又分为空心电感器、磁心电感器、铁心电感器等。

可调式电感器又分为磁心可调电感器、铜心可调电感器、滑动接点可调电感器、串联互感可调电感器和多抽头可调电感器。

电感器的主要参数有电感量、允许偏差、品质因数、分布电容及额定电流等。

电感器电感量的大小，主要取决于线圈的圈数（匝数）、绕制方式、有无磁心及磁心的材料等等。通常，线圈圈数越多、绕制的线圈越密集，电感量就越大。有磁心的线圈比无磁心的线圈电感量大；磁心导磁率越大的线圈，电感量也越大。

电感量的基本单位是亨利（简称亨），用字母“H”表示。常用的单位还有毫亨（mH）和微亨（μH），它们之间的关系是：

1H=1000mH

1mH=1000μH

常用电感器

固定电感线圈（色码电感）

固定电感线圈是将铜线绕在磁芯上，然后再用环氧树脂或塑料封装起来。这种电感线圈的特点是体积小、重量轻、结构牢固、使用方便。在电视机、收录机中得到广泛的应用。固定电感线圈的电感量可用数字直接标在外壳上，也可用色环表示。

固定电感器有立式和卧式两种。其电感量一般为0．1－13000 u H。电感量的允许误差用I、II、III即 +5％、土10％、士20％，直接标在电感器上。工作频率为10kHZ－200MHZ之间。

可变电感线圈

这种线圈改变电感量的方法是将线圈中插入磁芯或铜芯，改变磁芯或铜芯的位置，从而达到改变电感量的目的。还有的是改变触点在线圈上的位置，从而达到改变电感量的目的。

磁棒式天线线圈就是可变电感线圈。它的电感量可在所需的范围内调节。它与可变电容器组成调谐器，用以改变谐振回路的谐振频率。

微调电感线圈

有些电路需要在较小的范围内改变电感量，用以满足整机调试的需要。如收音机中的中频调谐回路和振荡电路的中频变压器、本振线圈就是这种微调线圈。当改变磁帽或磁芯在线圈中的位置时，就可以改变电感量。

阻流圈

阻流圈又叫扼流圈。可分成高频扼流圈和低频扼流圈。高频扼流圈在电路中用来阻止高频信号通过，而让低频交流信号通过。如直放式收音机中用的就是高频扼流圈。它的电感量一般只有几个毫享。低频扼流圈又称滤波线圈，一般由铁芯和统组构成。它与电容器组成滤波电路，消除整流后的残存交流成份。其电感量较大，一般为几亨。阻流圈在电路中用符号“ZL”表示。

电感器标注方法

1、直标法在采用直标法时，直接将电感量标在电感器外壳上，并同时标允许偏差。