电路设计——常用电阻的选择及其作用
电阻的种类很多，普通常用的电阻有碳膜电阻、水泥电阻、金属膜电阻和线绕电阻等；特殊电阻有压敏电阻、热敏电阻、光敏电阻等。不同类型电阻其特性参数都有一定的差异，在电路使用时需要考虑的点也不一样。
对于刚接触电路设计的工程师来说很可能会忽略电阻的某些特殊的参数，导致产品的稳定性和可靠性得不到保证。正确的理解电阻各个参数及选型的注意事项，且全面的理解电阻在电路中起到的真正作用，才能够从底层最基本的电路设计上保证产品的优质性。
1电阻的基本参数：
新接触硬件电路设计的工程师，可能对电阻的第一印象就是物理书上描述的导电体对电流的阻碍作用称为电阻，用符号R表示，单位为欧姆、千欧、兆欧，分别用Ω、KΩ、MΩ表示。主要关注的参数为1）、标称阻值：电阻器上面所标示的阻值；2）、允许误差：
标称阻值与实际阻值的差值跟标称阻值之比的百分数称阻值偏差，它表示电阻器的精度。而在电路的设计上，只关注这两个参数是不够的，还有两个重要的参数必须要在设计当中引起重视：额定功率和耐受电压值，这两个参数对整个系统的可靠性影响非常大。
如电路中流过电阻的电流为100mA，阻值为100Ω，那么在电阻上的功率消耗为1W，选择常用的贴片电阻，如封装为0805或1206等是不合适的，会因电阻额定功率小而出现问题。因此，选择电阻的额定功率要满足在1W以上（电路设计选择电阻的功率余量一般在2倍以上），否则电阻上消耗的功率会使电阻过热而失效。
同样，耐压值选择不合适的情况下，也会因为电阻被击穿而导致系统设计的失败。举个例子：AC-DC开关电源模块在设计的输入前端，根据安规GB4943.1标准的要求，在保证插头或连接器断开后，在输入端L、N上的滞留电压在1S之内衰减到初始值的37%，因此，在设计时一般会采用并接一个或两个MΩ级阻抗的电阻进行能量泄放，而输入端是高压，即电阻两端是要承受高压的，当电阻的耐压值低压输入端高压的情况下，就会产生失效。以下表一是常见SMT厚膜电阻的参数，最终选型时还要和选购器件的厂家核实。
表一常用SMT厚膜电阻
注：只做参考，以最终选择的厂家说明为准
2电阻在电路中的作用：
2.1基本作用：
电子工程师都学习过电阻的基本作用，即在电路中用作分压器、分流器和负载电阻；它与电容器—起可以组成滤波器及延时电路、在电源电路或控制电路中用作取样电阻；在半导体管电路中用作偏置电阻确定工作点等，对于这些作用，电路中应用是非常多的，也是非常重要，就不做过多的描述。下面主要给大家介绍0Ω电阻及特殊电阻在电子电路设计中的作用及使用注意事项。
2.2 0欧姆电阻在电路上的作用：
相信有很多新电工，在看一些前辈设计的电子产品时会经常看到电路上存在0Ω的电阻，为什么要设计这么一个电阻呢，直接画板连一块不就好了，还画蛇添足干嘛？通过对资料搜索和整理，要点如下：
1）模拟地和数字地单点接地
只要是地，最终都要接到一起，然后入大地。如果不接在一起就是“浮地”，存在压差，容易积累电荷，造成静电。地是参考0电位，所有电压都是参考地得出的，地的标准要一致，故各种地应短接在一起。人们认为大地能够吸收所有电荷，始终维持稳定，是最终的地参考点。虽然有些板子没有接大地，但发电厂是接大地的，板子上的电源最终还是会返回发电厂入地。如果把模拟地和数字地大面积直接相连，会导致互相干扰。不短接又不妥，有四种方法解决此问题：1、用磁珠连接；2、用电容连接；3、用电感连接；4、用0欧姆电阻连接。
磁珠的等效电路相当于带阻限波器，只对某个频点的噪声有显著抑制作用，使用时需要预先估计噪点频率，以便选用适当型号。对于频率不确定或无法预知的情况，磁珠不合；电容隔直通交，造成浮地；电感体积大，杂散参数多，不稳定；0欧电阻相当于很窄的电流通路，能够有效地限制环路电流，使噪声得到抑制。电阻在所有频带上都有衰减作用（0欧电阻也有阻抗），这点比磁珠强。
2）跨接时用于电流回路
当分割电地平面后，造成信号最短回流路径断裂，此时，信号回路不得不绕道，形成很大的环路面积，电场和磁场的影响就变强了，容易干扰/被干扰。在分割区上跨接0欧电阻，可以提供较短的回流路径，减小干扰。
3）配置电路
一般，产品上不要出现跳线和拨码开关。有时用户会乱动设置，易引起误会，为了减少维护费用，应用0欧电阻代替跳线等焊在板子上。空置跳线在高频时相当于天线，用贴片电阻效果好。
4）其他用途
布线时跨线调试/测试用：在开始设计时，要串一个电阻用来调试，但是还不能确定具体的值，加了这么一个器件后方便以后电路的调试，如果调试的结果不需要加电阻，就加一个0欧姆的电阻。临时取代其他贴片器件作为温度补偿器件，更多时候是出于EMC对策的需要。另外，0欧姆电阻比过孔的寄生电感小，而且过孔还会影响地平面（因为要挖孔）。总结如下：
1、在电路中没有任何功能，只是在PCB上为了调试方便或兼容设计等原因。
2、可以做跳线用，如果某段线路不用，直接贴该电阻即可（不影响外观）
3、在匹配电路参数不确定的时候，以0欧姆代替，实际调试的时候，确定参数，再以具体数值的元件代替。
4、想测某部分电路的耗电流的时候，可以去掉0欧的电阻，接上电流表，这样方便测耗电流。
5、在布线时，如果实在布不过去了，也可以加一个0欧的电阻。
6、在高频信号下，充当电感或电容（与外部电路特性有关）用，主要是解决EMC 问题。如地与地，电源和IC Pin间。
7、单点接地（指保护接地、工作接地、直流接地在设备上相互分开，各自成为独立系统）。
2.3 特殊电阻在电源模块外围防护电路的作用
最常见的特殊电阻有压敏电阻和热敏电阻，这个在AC-DC开关电源设计和应用中起着关键的作用，了解下这两种电阻的特性和具体的作用：
压敏电阻MOV是在电路电磁兼容EMC中最常用的器件之一，广泛的被应用在电子线路中，来防护因为电力供应系统的瞬时电压突变所可能对电路的伤害。其特性通俗理解为前端电压高于压敏电阻的开启电压时，压敏电阻被击穿，压敏电阻的阻值降低而将电流予以分流，防止后级受到过大的瞬时电压破坏或干扰，从而保护了敏感的电子组件。电路防护就
是利用压敏电阻的非线性特性，当过电压出现在压敏电阻的两极间，压敏电阻可以将电压钳位到一个相对固定的电压值，从而实现对后级电路的保护。压敏电阻的主要参数有：压敏电压、通流容量、结电容、响应时间等。
不过，不要把压敏电阻的作用想的太大了，压敏电阻是不可以提供完整的电压保护的，压敏电阻所能承受的能量或功率是有限的，不能提供持续性的过电压保护。持续的过电压会破坏保护装置（压敏电阻），并对设备造成损害。压敏电阻不能提供保护的部分还有：开机时的冲击电流、短路时的过电流、电压突降等情况，这些情况需要其他方式的防护。
热敏电阻是一种跟温度相关的器件，一般分为两种，NTC为负温度系数热敏电阻，即温度越高，阻抗越小；PTC为正温度系数热敏电阻即温度越高，阻抗越大。利用阻抗对温度的敏感特性在电路设计中起到了重要的作用。
NTC在电路中主要为抑制电路启动过程中的启动电流，当系统启动过程中，由于系统内部存在功率电路、容性及感性负载，因此在启动瞬间会出现非常大的冲击电流。如果电路器件选型过程中没有考虑器件瞬时的抗电流能力，那么系统在多次启动的操作过程中，就很容易导致器件被击穿损坏，而在电路中加入NTC，等于在输入回路启动时提高输入阻抗减少冲击电流，而系统处于稳定状态时，由于NTC发热，根据其负温度特性，阻抗降低，从而在NTC上的损耗也降低，减少了系统的整体损耗。
PTC在电路中可以起到保险丝的作用，所以其还有另一个名字为自恢复保险丝。在系统运行过程中，电路出现异常，导致出现大电流时，如果该部分电路中串有一个PTC，那么也就等于在PTC中存在有大电流流过，PTC发热，根据其正温度特性，其阻抗将变得很大，
使整个回路的阻抗变大，从而使回路的电流变小，起到了保险丝的作用。根据其正温度的特性，PTC的另一个作用是在电路中实现过温保护。
3结语：
电阻的知识涵盖非常多，不仅仅是知道欧姆定律后就能应用好，其中还包括了材质及其特殊性能，如电阻元件的电阻值大小一般与温度，材料，长度，还有横截面积有关，衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数，其定义为温度每升高1℃时电阻值发生变化的百分数；电阻的主要物理特征是变电能为热能，也可说它是一个耗能元件，电流经过它就产生损耗，以热能的形式表现；电阻在电路中通常起分压、分流的作用；对信号来说，交流与直流信号都可以通过电阻等。作为硬件工程师，想要把元器件用的得心应手，就需要通过对其材质，电气特性和其特殊性做深入的了解。
色环电阻计算 带有四个色环的其中第一、二环分别代表阻值的前两位数；第三环代表倍率；第四环代表误差。快速识别的关键在于根据第三环的颜色把阻值确定在某一数量级范围内，例如是几点几K、还是几十几K的，再将前两环读出的数"代"进去，这样就可很快读出数来。 下面介绍掌握此方法的几个要点： （1）熟记第一、二环每种颜色所代表的数。可这样记忆：棕1，红2，橙3，黄4，绿5，蓝6，紫7，灰8，白9，黑0。这样连起来读，多复诵几遍便可记住。 记准记牢第三环颜色所代表的阻值范围，这一点是快识的关键。具体是： 金色：几点几Ω 黑色：几十几Ω 棕色：几百几十Ω 红色：几点几kΩ 橙色：几十几kΩ 黄色：几百几十kΩ 绿色：几点几MΩ 蓝色：几十几MΩ 从数量级来看，在体上可把它们划分为三个大的等级，即：金、黑、棕色是欧姆级的；红橙\'、黄色是千欧级的；绿、蓝色则是兆欧级的。这样划分一下是为了便于记忆。 （3）当第二环是黑色时，第三环颜色所代表的则是整数，即几，几十，几百kΩ等，这是读数时的特殊情况，要注意。例如第三环是红色，则其阻值即是整几kΩ的。 （4）记住第四环颜色所代表的误差，即：金色为5％；银色为10％；无色为20％。 下面举例说明： 例1当四个色环依次是黄、橙、红、金色时，因第三环为红色、阻值范围是几点几kΩ的，按照黄、橙两色分别代表的数"4"和"3"代入,，则其读数为43 kΩ。第环是金色表示误差为5％。例2当四个色环依次是棕、黑、橙、金色时，因第三环为橙色，第二环又是黑色，阻值应是整几十kΩ的，按棕色代表的数"1"代入，读数为10 kΩ。第四环是金色，其误差为5％在某些不好区分的情况下，也可以对比两个起始端的色彩，因为计算的起始部分即第1色彩不会是金、银、黑3种颜色。如果靠近边缘的是这3种色彩，则需要倒过来计算。 色环电阻的色彩标识有两种方式，一种是采用4色环的标注方式，令一种采用5色环的标注方式。两者的区别在于：4色环的用前两位表示电阻的有效数字，而5色环电阻用前三位表示该电阻的有效数字，两者的倒数第2位表示了电阻的有效数字的乘数，最后一位表示了该电阻的误差。 对于4色环电阻，其阻值计算方法位： 阻值=（第1色环数值*10+第2色环数值）*第3位色环代表之所乘数 对于5色环电阻，其阻值计算方法位：
一、电阻的测量方法及原理 一、 xx 法测电阻 1、电路原理 “xx 法”就是用电压表测出电阻两端的电压U，用电流表测出通过电阻的电流I, 再根据欧姆定律求出电阻R= U/I 的测量电阻的一种方法。 电路图如图一所示。 如果电表为理想电表，即 RV=∞，RA=0用图一（甲）和图一（乙）两种接法测出的电阻相等。但实际测量中所用电表并非理想电表，电压表的内阻并非趋近于无穷大、电流表也有内阻，因此实验测量出的电阻值与真实值不同，存在误差。如何分析其误差并选用合适的电路进行测量呢？ xx一（甲）所示电路称电流表外接法，（乙）所示电路为电流 表内接法，则“ xx 法”测电阻的误差分析和电路选择方法可总结为 四个字：“大内小外”。 2、误差分析 （ 1）、电流表外接法
由于电表为非理想电表，考虑电表的内阻，等效电路如图二所示，电压表的测量值 U 为 ab 间电压，电流表的测量值为干路电流，是流过待测电阻的电流与流过电压表的电流之和，故：R测 = U/I = Rab = (Rv ∥R)= (Rv ×R)/(Rv+R) < R( 电阻的真实值 ) 可以看出，此时 R 测的系统误差主要来源于 Rv 的分流作用，其相对误差为δ外 = R/R = (R-R 测)/R = R/(Rv+R) （2 ）、电流表内接法 其等效电路如图三所示，电流表的测量值为流过待测电阻和电 流表的电流，电压表的测量值为待测电阻两端的电压与电流表两端的 电压之和， 故：R测 = U/I = RA+R > R 此时 R测的系统误差主要来源于RA的分压作用，其相对误差为 : δ内 =R/R = (R 测-R)/R = RA/R 综上所述，当采用电流表内接法时，测量值大于真实值，即 " 大内" ；当采用电流表外接法时，测量值小于真实值，即“小外”。
《电阻应变片的压力传感器设计》 题目电阻应变片的压力传感器设计时间 201608 班级 2014级 姓名 序号 指导教师 教研室主任 系教学主任 2016年08月 前言
随着科学技术的迅猛发展，非物理量的测试与控制技术，已越来越广泛地应用于航天、航空、交通运输、冶金、机械制造、石化、轻工、技术监督与测试等技术领域，而且也正逐步引入人们的日常生活中去。传感器技术是实现测试与自动控制的重要环节。在测试系统中，被作为一次仪表定位，其主要特征是能准确传递和检测出某一形态的信息，并将其转换成另一形态的信息。 传感器是指那些对被测对象的某一确定的信息具有感受（或响应）与检出功能，并使之按照一定规律转换成与之对应的可输出信号的元器件或装置。其中电阻应变式传感器是被广泛用于电子秤和各种新型机构的测力装置，其精度和范围度是根据需要来选定的。因此，应根据测量对象的要求，恰当地选择精度和范围度是至关重要的。但无论何种条件、场合使用的传感器，均要求其性能稳定，数据可靠，经久耐用。 随着技术的进步,由称重传感器制作的电子衡器已广泛地应用到各行各业,实现了对物料的快速、准确的称量，特别是随着微处理机的出现，工业生产过程自动化程度化的不断提高，称重传感器已成为过程控制中的一种必需的装置，从以前不能称重的大型罐、料斗等重量计测以及吊车秤、汽车秤等计测控制，到混合分配多种原料的配料系统、生产工艺中的自动检测和粉粒体进料量控制等，都应用了称重传感器，目前，称重传感器几乎运用到了所有的称重领域。 本次课程设计的是一个大量程称重传感器，测量范围为1t到100t。 本次课程设计的称重传感器就是利用应变片阻值的变化量来确定弹性元件的微小应变，从而利用力，受力面积及应变之间的关系来确定力的大小，进而求得产生作用力的物体的质量。应变片阻值的变化可以通过后续的处理电路求得。 传感器的设计主要包括弹性元件的设计和处理电路的设计。由于传感器输出的信号是微弱信号，故需要对其进行放大处理；由于传感器输出的信号里混有干扰信号，故需要对其进行检波滤波；由于传感器输出的信号通常都伴随着很大的共模电压（包括干扰电压），故需要设计共模抑制电路。除此之外，还要设计调零电路。 目录
电阻阻值计算色环电阻 识别及精度 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998
电阻阻值计算：色环电阻识别及精度 色环电阻是在电阻封装上（即电阻表面）涂上一定颜色的色环，来代表这个电阻的阻值。具体读法可参考下图： 黑，棕，红，橙，黄，绿，蓝，紫，灰，白 0， 1， 2， 3， 4， 5， 6， 7， 8， 9 倒数第二环，表示零的个数。最后一位，表示误差。这个规律有一个巧记的口诀：棕一红二橙是三，四黄五绿六为蓝，七紫八灰九对白，黑是零，金五银十表误差。 例如，红，黄，棕，金表示240欧。 分四环和五环，通常用四环。倒数第二环，可以金色（代表×）和银色的（代表×），最后一环误差可以无色（20%）。五环电阻为精密电阻，前三环为数值，最后一环还是误差色环，通常也是金、银和棕三种颜色，金的误差为5%，银的误差为10%，棕色的误差为1%，无色的误差为20%，另外偶尔还有以绿色代笔误差的，绿色的误差为%。精密电阻通常用于军事，航天等方面。 电阻色环上看电阻的精度：
色环电阻分为四色环和五色环 四色环：前两位是有效数字；第三位是倍率；第四位是误差，就是它的精确度五色环：前三位是有效数字；第四位是倍率；第五位是误差 它们的误差色环相同时误差是一样的： 色环误差 棕 +/-1% 红 +/-2% 绿 +/% 蓝 +/% 紫 +/% 灰 +/% 金 +/-5% 银 +/-10% 无色 +/-20% 最常见的： 四色环电阻误差是+/-5%，为普通电阻 五色环电阻误差是+/-1%，为精密电阻。
色环电阻识别： 带有四个色环的其中第一、二环分别代表阻值的前两位数；第三环代表倍率；第四环代表误差。快速识别的关键在于根据第三环的颜色把阻值确定在某一数量级范围内，例如是几点几K、还是几十几K的，再将前两环读出的数"代"进去，这样就可很快读出数来。 下面介绍掌握此方法的几个要点： （1）熟记第一、二环每种颜色所代表的数。可这样记忆：棕1，红2，橙3，黄4，绿5，蓝6，紫7，灰8，白9，黑0。这样连起来读，多复诵几遍便可记住。 记准记牢第三环颜色所代表的阻值范围，这一点是快识的关键。具体是： 金色：几点几Ω 黑色：几十几Ω 棕色：几百几十Ω 红色：几点几 kΩ 橙色：几十几 kΩ 黄色：几百几十 kΩ 绿色：几点几 MΩ
电阻应变片 一、应变计的分类 根据敏感栅材料可分为金属、半导体及金属或金属氧化物浆料等三类： 1、金属应变计包括丝式（丝绕式、短接式）应变计、箔式应变计和薄膜应变计； 2、半导体应变计包括体型半导体应变计、扩散型半导体应变计和薄膜半导体应变计； 3、金属或金属氧化物浆料主要是制作厚膜应变计。 二、应变计的主要参数 1、应变计的电阻值应变计的电阻是指应变计在室温环境、未经安装且不受力的情况下，测定的电阻值。应变计电阻值的选定主要根据测量对象和测量仪器的要求。 2、应变计的灵敏系数应变计的灵敏系数是指：当应变计粘贴在处于单向应力状态的试件表面上，且其纵向(敏感栅纵线方向)与应力方向平行时，应变计的电阻变化率与试件表面贴片处沿应力方向的应变(即沿应变计纵向的应变)的比值，即式中，K为应变计的灵敏系数；ε为试件表面测点处与应变计敏感栅纵线方向平行的应变；RRΔ为由ε所引起的应变计电阻的相对变化,常用的应变计灵敏系数为2.0~2.4。 3、应变计的疲劳寿命: 应变计的疲劳寿命是指：在恒定幅值的交变应力作用下，应变计连续工作，直至产生疲劳损坏时的循环次数。 三、金属电阻应变片应用与工作原理电阻应变计有两方面的应用：一是作为敏感元件，直接用于被测试件的应变测量；另一是作为转换元件，通过弹性元件构成传感器，用以对任何能转变成弹性元件应变的其它物理量作间接测量。用应变片测量时，将其粘贴在被测对象表面上。当被测对象受力变形时，应变片的敏感栅也随同变形，其电阻值发生相应变化，通过转换电路转换为电压或电流的变化，从而实现应变的测量。 金属电阻应变片的工作原理是电阻应变效应，即金属丝在受到应力作用时，其电阻随着所发生机械变形(拉伸或压缩)的大小而发生相应的变化。电阻应变效应的理论公式如下: R=ρ*(L/S)式中：ρ—电阻率(Ω·mm2/m) L—金属丝的长度(m) S—金属丝的截面积(mm2) 由上式可知，金属丝在承受应力而发生机械变形的过程中，ρ、L、S三者都要发生变化，从而必然会引起金属丝电阻值的变化。当受外力伸张时，长度增加，截面积减小，电阻值增加;当受压力缩短时，长度减小，截面积增大，电阻值减小。因此，只要能测出电阻值的变化，便可知金属丝的应变情况。这种转换关系为 ΔR/R=Koε式中:R—金属丝电阻值的变化量; Ko—金属材料的应变灵敏系数,它主要由试验方法确定,且在弹性极限内基本为常数值; ε—金属材料的轴向应变值,即ε=ΔL/L，因此又称ε为长度应变值,对金属丝而言,其值勤在0.24~0.4之间。 在实际应用中，将金属电阻应变片粘贴在传感器弹性元件或被测饥械零件的表面。当传感器中的弹性元件或被测机械零件受作用力产生应变时，粘贴在其上的应变片也随之发生相同的机械变形，引起应变片电阻发生相应的变化。这时，电阻应变片便将力学量转换为电阻的变化量输出。 电路原理：通常传感器采用四片等值电阻组成惠氏顿等桥电路。R,B为输入端，G,W为输出端，RS起到保护电路的作用。通过调节RS、R1调节电路的零点平衡。
电阻与电阻器的表示符号 一、电阻与电阻器的表示符号 通常，大家将导体对电流的阻碍作用称为电阻，应用这钟阻碍作用制作的器件称为电阻器，简称电阻。电阻器在电路中的主要作用是稳定和调节电路中的电流和电压，同常用来降压、限流、隔离、过滤（与电容配合）、匹配调节信号幅度等，是电路中应用最广泛的元件之一。在开关电源中常见电阻如图 2-1 所示。 电阻的表示符号：一般情况下，电阻常用 R、RN、RF、FS 等符号表示。在电路图中常见的电阻符号如图 2-2 所示。
二、电阻的分类 电阻按照其工作特性及在电路中的作用，可将其分为普通电阻和特殊电阻。普通电阻又分固定式电阻和可变式电阻两大类。 阻值固定不变的电阻称为固定电阻，主要有碳膜电阻、金属膜电阻、氧化膜电阻、水泥电阻和线绕电阻等；碳膜电阻额定功率较小，一般为 1/8 W ～ 2 W，且适合 70℃以下的温度工作；金属膜电阻有较高耐高温性能，可在 125℃以下长期工作，电阻的温度系数小、稳定性能好、精密度高、噪声小、功率一般为 1/8 W ～ 3 W；氧化膜电阻耐热、耐压性能好，可代替金属膜电阻。水泥电阻、线绕电阻功率大、体积大； 阻值在一定围连续可调用的电阻称为可变电阻或电位器。规定式电阻有两个接线端，电位器有三个接线端。 三、特殊电阻 在电源电路中除了普通电阻广泛应用外，还有一些比较常用的特殊电阻介绍如下： 1.保险电阻 保险电阻又叫熔断电阻，它具有双重功能，在正常情况下具有普通的电阻特性，一旦电路中因某个元器件损坏引起电压升高、电流增大，保险电阻就会在固定的时间熔断，从而达到保护其他元器件的时间熔断，从而达到保护其他元器件的目的。目前 CRT 显示器电源电路中的保险电阻常用的是黑色圆柱形的，LCD 显示器电源电路中的保险电阻一般有绿色贴片式、黑色排组、灰色直插式和 PTC 等几种。保险电阻常用 F/FB/L 或 R 表示，有时还注为“0”、“000”或额定电流值，如图 2-1 所示的熔断电阻为圆柱状保险电阻，图 2-3 所示的为贴片状保险电阻。
色环电阻识别与计算 一、颜色代表的数字 棕1、红2、橙3、黄4、绿5、蓝6、紫7、灰8、白9、黑0 金色为5%的误差、银色为10%的误差、棕色为1%（一般是五色环电阻）银金黑棕红橙黄绿蓝紫灰白 有效数 字 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 数量级10-2 10-1 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 允许偏 差（%）±10 ±5 ±1 ±2 ±0.5 ±0.25 ±0.1 +50 -20 二、记忆顺口溜 1、2、3、4、5、6、7 ；棕、红、橙、黄、绿、蓝、紫；8灰9白0为黑；还有金银常作陪；心中牢记四句话，事故远离永不归。 三、色环表示的意义 四色环电阻： 第一条色环：阻值的第一位数字； 第二条色环：阻值的第二位数字； 第三条色环：10的幂数； 第四条色环：误差表示 五色环电阻：
第一条色环：阻值的第一位数字；第二条色环：阻值的第二位数字；第三条色环：阻值的第三位数字；第四条色环：10的幂数；第五条色环：误差表示（常见为棕色） 有些五色环电阻两头金属帽上都有色环，远离相对集中的四道色环的那条色环表示误差，是第五条色环与之相对应的令一端金属帽上的是第一条色环，读数时从第一条开始之后的第二条、第三条色环是次高位、次次高位，第四条色环表示10的多少次方； 如果第三条倍数色环为金色，则将有效数乘以0.1； 如果第三条倍数色环为银色，则将有效数乘以0.01； 如果第五条误差色环为黑色，一般用来表示绕线电阻器； 如果第五条误差色环为白色，一般用来表示保险丝电阻器； 如果电阻体只有中间一条黑色的色环，则代表此电阻为零欧姆电阻； 四、阻值计算方法 四色环电阻阻值=（第一条色环读数*10+第二条色环读数）*10的第三条色环读数的幂数； 五色环电阻阻值=（第一条色环读数*100+第二条色环读数*10+第三条色环读数）*10的第四条色环的幂数； 五、识别技巧 1、先找标志误差的色环，从而排定色环顺序。最常用的表示电阻误差的颜色 是：金、银、棕，尤其是金环和银环，一般绝少用做电阻色环的第一环，所以，在电阻上，只要有金环和银环，就可以基本认定这是色环电阻的最末一环； 2、棕色环是否是误差标志的判别。棕色环既常用做误差环，又常作为有效数 字环，且常常在第一环和最末一环同时出现，使人很难识别谁是第一环。在实践中，可以按照色环之间的间隔加以判别：比如对于一个五道色环的电阻而言，第五环和第四环之间的间隔比第一环和第二环之间的间隔要宽一些，据此可判断色环电阻的排列顺序。 3、在仅靠色环间距还无法判断色环顺序的情况下，还可以利用电阻的生产序 列值来加以判别。比如有一个电阻的色环读序是：棕、黑、黑、黄、棕，其值为：100*104Ω=1MΩ，误差为1%，属于正常的电阻系列值；若是反顺序读，其
中北大学 课程设计说明书 学生姓名：杨伟光学号：0805014125 学院：信息与通信工程学院 专业：电子信息科学与技术 题目：基于湿敏电阻实现湿度测量电路的设计 指导教师：程耀瑜职称: 教授 李文强职称: 讲师 2011 年 1 月 7 日
中北大学 课程设计任务书 2010/2011 学年第一学期 学院：信息与通信工程学院 专业：电子信息科学与技术 学生姓名：杨伟光学号：0805014125 课程设计题目：基于湿敏电阻实现湿度测量电路的设计起迄日期：12月26日～1月7日 课程设计地点：中北大学 指导教师：程耀瑜，李文强 系主任：程耀瑜 下达任务书日期: 2010 年 12 月 26 日 课程设计任务书
课程设计任务书
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1 设计目的 (1) 2 设计意义 (1) 3 湿度的定义与测量方法 (1) 3.1 湿度的定义 (1) 3.2 湿度的测量方法 (1) 4. CHR-01型湿敏电阻 (2) 4.1 CHR-01型湿敏电阻的工作原理 (2) 4.2 CHR-01型湿敏电阻的性能参数 (2) 4.3 CHR-01湿敏电阻的外形尺寸及内部结构示意图 (3) 4.4使用湿敏电阻注意的问题 (3) 5. 实验所用芯片简介 (4) 5.1 OP07AJ简介 (4) 5.2 555定时器简介 (5) 6. 湿度测量方案简介 (6) 7. 电路工作原理 (6) 7.1 由运算放大器构成的湿度检测电路工作原理 (6) 7.2 由555定时器构成的湿度检测电路工作原理 (7) 8. 湿度测量电路原理图与仿真结果 (9) 8.1 由运算放大器构成的湿度检测电路原理图 (9) 8.2 由运算放大器构成的湿度检测电路仿真结果 (10) 8.3 由555定时器构成的湿度检测电路原理图 (11) 8.4 由555定时器构成的湿度检测仿真结果 (12) 9. 实验数据采集与分析 (13) 10. 实验总结与感想 (14) 附录一所需元器件清单 (16) 附录二参考文献 (17) 1.设计目的
电阻应变片的粘贴技术 一、实验目的 1.初步掌握常温用电阻应变片的粘贴技术。 2.初步掌握接线、检查等准备工作。 二、实验设备和器材 1.常温用电阻应变片 2.数字式万用表。 3.502粘结剂。 4.电烙铁、镊子、沙纸。 5.等强度梁试件，温度补偿块。 6.丙酮、药棉等。 7.测量导线若干。 三、实验方法和步骤 1.检查应变片的外观和电阻（电阻为200Ω±0.5Ω）。 2.测点表面的清洁处理：为使应变计与被测试件贴得牢,对测点表面要进行清洁处理。首先把测点表面用砂纸打磨；使测点表面平整、光洁。用棉花球蘸丙酮擦洗表面的油污，到棉花球不黑为止。再用划针在测片位置处划出应变计的座标线。 3.贴片：在测点位置和应变片的底基面上，涂上薄薄一层胶水，用镊子夹住应变片，把应变片轴线对准座标线,上面盖一层聚乙烯塑料膜作为隔层，用手指在应变计的长度方向滚压，挤出片下汽泡和多余的胶水，手指保持不动约1分钟后再放开，注意按住时不要使应变片移动，轻轻掀开薄膜检查有无气泡、翘曲、脱胶等现象。 4.贴接线端子片、焊接：将端子片基地和待贴位置处涂抹上一层胶水，等贴牢后将应变片的两个引出线分别焊接到端子片上，再将两根导线分别焊接到另外的两个端子上，注意不能出现短路的情况。 5.检查应变片是否通路，并测量阻值。 四.实验结果 1.电阻理论值为120Ω，测量电阻值均符合要求。
一、应变计的选择 1、1/4桥 λε，仪器调零困难。同时也受温度的影响，用手握住导线的变化就能有100εμ2根线的1/4桥：长的引线会引入电阻导致电桥不平衡，6m长的导线导致电桥不平衡量为29000 以上。 λ，仪器调零容易。也不受导线温度的影响。εμ3根线的1/4桥：6m长的导线导致电桥不平衡量为400 2、应变计的长度选择：要基于应力的分布。 λ应变测量的是局部区域的平均，而非某点的微应变。当应力是线性分布，应变计的长度无影响。 λ应力集中时，最好用非常小的应变计贴在应力集中处，应变计应比应力集中点稍大一点。 λ各向异性材料（如混凝土、碳纤维复合材料等），用长应变计在较大区域得到平均值。 3、应变片样式 λ单向应变计：需要知道主应力方向； T型应变计：也需要知道主应力方向；λ 三片应变花：不知道主应力方向时，可随意贴，通过计算可得出最大最小主应力和方向。λ 剪切式应变计：用于剪切和扭转。λ 4、应变计电阻选择 常用的有120Ω、350Ω和1000Ω。 电阻120Ω350Ω 优 点应变计尺寸小电流低，发热功率低 成本稍低可大电压激励，信号噪声小
电阻阻值计算：色环电阻识别及精度 色环电阻是在电阻封装上（即电阻表面）涂上一定颜色的色环，来代表这个电阻的阻值。具体读法可参考下图： 黑，棕，红，橙，黄，绿，蓝，紫，灰，白 0，1，2，3，4，5，6，7，8，9 倒数第二环，表示零的个数。最后一位，表示误差。这个规律有一个巧记的口诀：棕一红二橙是三，四黄五绿六为蓝，七紫八灰九对白，黑是零，金五银十表误差。 例如，红，黄，棕，金表示240欧。 色环电阻分四环和五环，通常用四环。倒数第二环，可以金色（代表×0.1）和银色的（代表×0.01），最后一环误差可以无色（20%）。五环电阻为精密电阻，前三环为数值，最后一环还是误差色环，通常也是金、银和棕三种颜色，金的误差为5%，银的误差为10%，棕色的误差为1%，无色的误差为20%，另外偶尔还有以绿色代笔误差的，绿色的误差为0.5%。
精密电阻通常用于军事，航天等方面。 电阻色环上看电阻的精度： 色环电阻分为四色环和五色环 四色环：前两位是有效数字；第三位是倍率；第四位是误差，就是它的精确度五色环：前三位是有效数字；第四位是倍率；第五位是误差 它们的误差色环相同时误差是一样的： 色环误差 棕+/-1% 红+/-2% 绿+/-0.5% 蓝+/-0.25% 紫+/-0.1% 灰+/-0.05% 金+/-5% 银+/-10% 无色+/-20% 最常见的：
四色环电阻误差是+/-5%，为普通电阻 五色环电阻误差是+/-1%，为精密电阻。 色环电阻识别： 带有四个色环的其中第一、二环分别代表阻值的前两位数；第三环代表倍率；第四环代表误差。快速识别的关键在于根据第三环的颜色把阻值确定在某一数量级范围内，例如是几点几K、还是几十几K的，再将前两环读出的数"代"进去，这样就可很快读出数来。 下面介绍掌握此方法的几个要点： （1）熟记第一、二环每种颜色所代表的数。可这样记忆：棕1，红2，橙3，黄4，绿5，蓝6，紫7，灰8，白9，黑0。这样连起来读，多复诵几遍便可记住。 记准记牢第三环颜色所代表的阻值范围，这一点是快识的关键。具体是：金色：几点几Ω 黑色：几十几Ω
第一章传感器实验台介绍ZY13Sens12SB传感器技术实验台由主控台、三源板（温度源、转动源、振动源）、18个传感器、相应的实验模板、数据采集卡及处理软件、实验桌等六部分组成。 一、实验台的组成 1、主控台部分：提供高稳定的±15V、＋5V、±2V±4V±6V±8V±10V可调及＋2V－＋24V可调四种直流稳压电源；主控台面板上还装有测电压、气压、频率、转速的数显表及计时表。音频信号源（音频振荡器）1kHz~10kHz（可调）；低频信号源（低频振荡器）1Hz~30Hz(可调)；气压源0－20kpa可调；高精度温度转速两用仪表（控制精度±0.5℃），RS232计算机串行接口；流量计；漏电保护器。其中电源、音频、低频、均具有断电保护功能。±2V±4V±6V±8V±10V电源与其它电源、信号Fin、Vin部分不共地。如果与其它电源同时使用时，应将其共地。因断路无输出重新开机即恢复正常。调节仪置内为温度调节、置外为转速调节。 2、三源板：装有振动源1Hz－30Hz（可调）；旋转源0－2400转／分（可调）；加热源常温＜150℃（可调）。 3、传感器：包括：电阻应变式传感器、扩散硅压力传感器、差动变压器、电容式传感器、霍尔式传感器、霍尔转速传感器、磁电转速传感器、压电式传感器、电涡流传感器、光纤传感器、光电转速传感器、集成温度传感器、K型热电偶、E型热电偶、Pt100铂电阻、Cu50铜电阻、湿敏传感器、气敏传感器共十八种。 4、实验模块部分：应变式、压力、差动变压器、电容式、霍尔式、压电式、电涡流、光纤位移、温度、移相／相敏检波／滤波十个模块。 5、数据采集卡及处理软件：数据采集卡采用12位A／D转换、采样速度1500点／秒，采样速度可以选择，既可单独采样亦能连续采样。标准RS232接口，与计算机串行工作。具有网络监控功能和用户认证功能；提供的处理软件有良好的计算机显示界面，可以进行实验项目选择与编辑，数据采集，特性曲线的分析、比较、文件存取、打印等。 二、电路原理 传感器模块电路原理图见模块正面 三、使用方法
电阻器的命名规则与电阻类别（带实物图） 1.电阻器的命名规则 （一）、固定电阻器的型号命名方法： 国产电阻器的型号命名由三部分或四部分组成，名部分的主要含义见表1。 表 1 国产电阻器的型号命名及含义 第一部分为字头符号，用字母“R”表示电阻器为产品主称。 第二部分用字母表示电阻器的电阻体材料。 第三部分通常用数字或字母表示电阻器的类别，也有的电阻器用该部分的数字来表示额定功率。 第四部分用数字表示生产序号，以区别该电阻器的外形尺寸及性能指标。 例如： TJ75（精密金属膜电阻器）RT10（普通碳膜电阻器） R——电阻器（第一部分）R——电阻器
J——金属膜（第二部分）T——碳膜 7——精密（第三部分）1——普通型 5——序号（第四部分）0——序号 RX28（阻燃型线绕电阻器）RJ 90-B （不然性金属膜熔断电阻器） R——电阻器RJ——金属膜电阻器 X——线绕9——熔断型 2——阻燃型0-B ——不燃性、额定功率为 8——序号 电阻类别（带实物图） 一、基础知识电阻器是电路元件中应用最广泛的一种，在电子设备中约占元件总数的30%以上，其质量的好坏对电路工作的稳定性有极大影响。它的主要用途是稳定和调节电路中的电流和电压，其次还作为分流器分压器和负载使用。 1．分类 在电子电路中常用的电阻器有固定式电阻器和电位器，按制作材料和工艺不同，固定式电阻器可分为：膜式电阻（碳膜RT、金属膜RJ、合成膜RH和氧化膜RY）、实芯电阻（有机RS和无机RN）、金属线绕电阻（RX）、特殊电阻（MG型光敏电阻、MF型热敏电阻）四种。 表1 几种常用电阻的结构和特点
2．主要性能指标 额定功率：在规定的环境温度和湿度下，假定周围空气不流通，在长期连续负载而不损坏或基本不改变性能的情况下，电阻器上允许消耗的最大功率。为保证安全使用，一般选其额定功率比它在电路中消耗的功率高1-2倍。额定功率分19个等级，常用的有、、 W、 W、1 W、2 W、3 W、5 W、7 W、10 W，在电路图中非线绕电阻器额定功率的符号表示如下图： 电阻器阻值标示方法 1、直标法：用数字和单位符号在电阻器表面标出阻值，其允许误差直接用百分数表示，若电阻上未注偏差，则均为±20%。 2、文字符号法：用阿拉伯数字和文字符号两者有规律的组合来表示标称阻值，其允许偏差也用文字符号表示。符号前面的数字表示整数阻值，后面的数字依次表示第一位小数阻值和第二位小数阻值。 表示允许误差的文字符号
高中电学实验第一讲：电阻的测量方法及原理 一、伏安法测电阻 1、电路原理 “伏安法”就是用电压表测出电阻两端的电压U，用电流表测出通过电阻的电流I,再根据欧姆定律求出电阻 R= U/I 的测量电阻的一种方法。 电路图如图一所示。 如果电表为理想电表，即 R V=∞，R A=0用图一（甲）和图一（乙）两种接法测出的电阻相等。但实际测量中所用电表并非理想电表，电压表的内阻并非趋近于无穷大、电流表也有内阻，因此实验测量出的电阻值与真实值不同，存在误差。如何分析其误差并选用合适的电路进行测量呢？ 若将图一（甲）所示电路称电流表外接法，（乙）所示电路为电流表内接法，则“伏安法”测电阻的误差分析和电路选择方法可总结为四个字：“大内小外”。
2、误差分析 （1）、电流表外接法 由于电表为非理想电表，考虑电表的内阻，等效电路如图二所示，电压表的测量值 U 为ab间电压，电流表的测量值为干路电流，是流过待测电阻的电流与流过电压表的电流之和，故：R测 = U/I = Rab = (Rv∥R)= (Rv×R)/(Rv+R) < R(电阻的真实值) 可以看出，此时 R测的系统误差主要来源于 Rv 的分流作用，其相对误差为δ外= ΔR/R = (R-R测)/R = R/(Rv+R)
（ 2）、电流表内接法 其等效电路如图三所示，电流表的测量值为流过待测电阻和 电流表的电流，电压表的测量值为待测电阻两端的电压与电流表两端的电压之和， 故：R测 = U/I = RA+R > R 此时R测的系统误差主要来源于RA的分压作用，其相对误差为: δ内= ΔR/R = (R测-R)/R = RA/R 综上所述，当采用电流表内接法时，测量值大于真实值，即" 大内"；当采用电流表外接法时，测量值小于真实值，即“小外”。 3、电路的选择 （一）比值比较法 1、“大内”：当 R >> RA 时， ，选择电流表内接法测量，误差更小。
电阻应变片的结构及工作原理 电阻应变片的结构如图4-1-3所示，其中，敏感栅是应变片中把应变量转换成电阻变化量的 敏感部分，它是用金属丝或半导体材料制成的单丝 或栅状体。引线是从敏感栅引出电信号的丝状或带 状导线。 (1)粘结剂：是具有一定电绝缘性能的粘结 材料，用它将敏感栅固定在基底上。 (2)覆盖层：用来保护敏感栅而覆盖在上面的 绝缘层。 (3)基底：用以保护敏感栅，并固定引线的 几何形状和相对位置。 电阻应变片能将力学量转变为电学量是利用了金属导线的应变——电阻效应。我 们知道，金属导线的电阻R 与其长度L 成正比，与其截面积A 成反比，即 A L R ρ= (4-1-3) 式中ρ是导线的电阻率。 如果导线沿其轴线方向受力产生形变，则其电阻值也随之发生变化，这一物理现象被称为金属导线的应变——电阻效应。为了说明产生这一效应的原因，可将式（4-1-3）取对数后进行微分得 ρ ρd A dA L dL R dR +-= (4-1-4) 式中，L dL 为金属导线长度的相对变化，用轴向应变来表示，即L dL =ε；A dA 是截面积的相对变化。2r A π=（r 为金属导线的半径），，r dr A dA 2= r dr 是金属导线半径的相对变化，即径向应变 r 。导线轴向伸长的同时径向缩小，所以轴向应变与径向应变r 有下列关系： μεε-=r (4-1-5) 为金属材料的泊松比。 根据实验，金属材料电阻率相对变化与其体积的相对变化之间的关系为V dV C d =ρρ，C 为金属材料的一个常数，如铜丝C =1 。 由L A V ?= 我们可导出V dV 与、r 之间的关系。 1 2 3 4 5 图4-1-3 电阻应变片 1-敏感栅；2-引线；3-粘结剂； 4-覆盖层；5-基底
电路设计——常用电阻的选择及其作用 电阻的种类很多，普通常用的电阻有碳膜电阻、水泥电阻、金属膜电阻和线绕电阻等；特殊电阻有压敏电阻、热敏电阻、光敏电阻等。不同类型电阻其特性参数都有一定的差异，在电路使用时需要考虑的点也不一样。 对于刚接触电路设计的工程师来说很可能会忽略电阻的某些特殊的参数，导致产品的稳定性和可靠性得不到保证。正确的理解电阻各个参数及选型的注意事项，且全面的理解电阻在电路中起到的真正作用，才能够从底层最基本的电路设计上保证产品的优质性。 1电阻的基本参数： 新接触硬件电路设计的工程师，可能对电阻的第一印象就是物理书上描述的导电体对电流的阻碍作用称为电阻，用符号R表示，单位为欧姆、千欧、兆欧，分别用Ω、KΩ、MΩ表示。主要关注的参数为1）、标称阻值：电阻器上面所标示的阻值；2）、允许误差：
标称阻值与实际阻值的差值跟标称阻值之比的百分数称阻值偏差，它表示电阻器的精度。而在电路的设计上，只关注这两个参数是不够的，还有两个重要的参数必须要在设计当中引起重视：额定功率和耐受电压值，这两个参数对整个系统的可靠性影响非常大。 如电路中流过电阻的电流为100mA，阻值为100Ω，那么在电阻上的功率消耗为1W，选择常用的贴片电阻，如封装为0805或1206等是不合适的，会因电阻额定功率小而出现问题。因此，选择电阻的额定功率要满足在1W以上（电路设计选择电阻的功率余量一般在2倍以上），否则电阻上消耗的功率会使电阻过热而失效。 同样，耐压值选择不合适的情况下，也会因为电阻被击穿而导致系统设计的失败。举个例子：AC-DC开关电源模块在设计的输入前端，根据安规GB4943.1标准的要求，在保证插头或连接器断开后，在输入端L、N上的滞留电压在1S之内衰减到初始值的37%，因此，在设计时一般会采用并接一个或两个MΩ级阻抗的电阻进行能量泄放，而输入端是高压，即电阻两端是要承受高压的，当电阻的耐压值低压输入端高压的情况下，就会产生失效。以下表一是常见SMT厚膜电阻的参数，最终选型时还要和选购器件的厂家核实。 表一常用SMT厚膜电阻 注：只做参考，以最终选择的厂家说明为准
?电阻器使用注意事项 ?标签：分类：更新日期：2008-09-25 09:10 ?各类型电阻器使用注意事项: 正确的选择和使用电子元器件是提高电子整机技术性、稳定性、可靠性、安全性重要条件. 因此,在整机电路的设计过程中,一个关键环节就是元件的选择,制造商千百家,选择哪一家? 元件千百类,选择哪一类?元件标准数十种,选择哪一种?元件性能参数繁多,如何选择?如何简捷规范清晰的提出采购清单?国内外的大量质量案例都反映出此环节工作的至关重要,一旦选用错误,将产生严重后果. 一、电阻器选用的三项基本原则: * 选择通过认证机构认证的生产线制造出的执行高水平标准的电阻器. * 选择具备功能优势、质量优势、效率优势、功能价格比优势、服务优势的制造商生产的电阻器. * 选择能满足上述要求的上型号目录的制造商,并向其直接订购电阻器. 二、在选用电阻器时应注意的几个问题: * 电阻器的电压和电流限制 当施加到电阻器两端的电压增至一定数值时会发生击穿现象,导致电阻值不可逆的增大或开路,因此必须对施加的电压进行限制.电阻器的击穿现象发生在两引出线之间或螺旋槽之间,引出线之间的击穿电压取决于引出线之间的距离、形状和环境大气压力的大小.电阻器槽间的击穿电压取决于槽宽、刻槽质量及涂敷绝缘材料的耐压性能.根据额定功耗和标称阻值确定的电流值为额定电流. In = 从上式可以看出:额定功耗不变时,电阻值越小,额定电流越大,对于低阻电阻器,其接触电阻所占比例很大,当电流通过时在此处耗散的功率越大,同时从接触部份分析,由于此部位电流密度很大势必造成局部过热,最终导至早期老化.另外,电路中若有高压电脉冲,应选用玻璃釉膜型电阻器. * 电阻器的负荷功率 电阻器是能量转换元件,在工作时将电能转变成热能,在此转换过程中,自身温度升高,周围温度也随之增高,此过程引起电阻器性能的可逆性变化和不可逆性变化,所谓可逆性变化指的是当温度变化后电阻值也发生了变化,当温度恢复后电阻值也恢复到原值,此物理变化过程用温度系数来描述.而不可逆变化指的是当温度变化后电阻值也发生了变化,当温度恢复后电阻值不能恢复原值,此物理过程用"老化" 来描述.电阻器的温度系数和老化在一定程度上反映出电阻器的稳定性和可靠性,因此,电阻器的电负荷性能取决于在长期工作时
色环电阻识别方法 每种颜色代表不同的数字,如下: 棕1 红2 橙3 黄4 绿5 蓝6 紫7 灰8 白9 黑0 ,金、银表示误差 色环电阻是应用于各种电子设备的最多的电阻类型,无论怎样安装,维修者都能方便的读出 其阻值,便于检测和更换。但在实践中发现,有些色环电阻的排列顺序不甚分明,往往容易读错,在识别时,可运用如下技巧加以判断: 技巧1: 先找标志误差的色环,从而排定色环顺序。最常用的表示电阻误差的颜色是:金、银、棕,尤其是金环和银环,一般绝少用做电阻色环的第一环,所以在电阻上只要有金环和银环, 就可以基本认定这是色环电阻的最末一环。 技巧2: 棕色环是否是误差标志的判别。棕色环既常用做误差环,又常作为有效数字环,且常常在第一环和最末一环中同时出现,使人很难识别谁是第一环。在实践中,可以按照色环之间的间隔加以判别:比如对于一个五道色环的电阻而言,第五环和第四环之间的间隔比第一环 和第二环之间的间隔要宽一些,据此可判定色环的排列顺序。 技巧3: 在仅靠色环间距还无法判定色环顺序的情况下,还可以利用电阻的生产序列值来加 以判别。比如有一个电阻的色环读序是:棕、黑、黑、黄、棕,其值为:100×104Ω=1MΩ误 差为1%,属于正常的电阻系列值,若是反顺序读:棕、黄、黑、黑、棕,其值为140×100Ω=140Ω，误差为1%。显然按照后一种排序所读出的电阻值,在电阻的生产系列中是没有的,故后一种 色环顺序是不对的。电阻按材料分一般有:碳膜电阻、金属膜电阻、水泥电阻、线饶电阻等。一般的家庭电器使用碳膜电阻较多,因为它成本低廉。金属膜电阻精度要高些,使用在要求较高的设备上。水泥电阻和线饶电阻都是能够承受比较大功率的,线饶电阻的精度也比较高, 常用在要求很高的测量仪器上。 小功率碳膜和金属膜电阻,一般都用色环表示电阻阻值的大小,这也是我们在学习电阻的很 重要的一步。电阻阻值的单位是欧姆。下面详细说明。 色环电阻分为四色环和五色环,先说四色环。顾名思义,就是用四条有颜色的环代表阻值大小。每种颜色代表不同的数字,如下: 棕1 红2 橙3 黄4 绿5 蓝6 紫7 灰8 白9 黑0 金、银表示误差 各色环表示意义如下: 第一条色环:阻值的第一位数字; 第二条色环:阻值的第二位数字; 第三条色环:10的幂数; 第四条色环:误差表示。 例如:电阻色环:棕绿红金, 第一位:1; 第二位:5;第三位:10的幂为2(即100); 误差为5%; 即阻值为:15×100=1500欧=1.5千欧=1.5K 还有精确度更高的“五色环”电阻,用五条色环表示电阻的阻值大小,具体如下: 第一条色环:阻值的第一位数字; 第二条色环:阻值的第二位数字; 第三条色环:阻值的第三位数字; 第四条色环:阻值乘数的10的幂数; 第五条色环:误差(常见是棕色,误差为1%)
基于单片机的电阻测量设计修改
1．设计目的及其意义 本设计基于单片机和AD转换器实现电阻的测量。采用ADC0809，实现由模拟电压转换到数字信号，通过单片机系统处理后，由LCD显示被测量电阻的阻值。测量范围为1Ω～5KΩ，精度大于98%。 2．方案设计 2.1 总体设计思路 本设计包括硬件和软件设计两个部分。模块划分为电压测量（数据采集）、模数转换、阻值显示等子模块。电路结构可划分为：电压测量，电压转换电阻，阻值显示及相关的控制管理软件组成。用户终端完成信息采集、处理、数据传送、显示等功能。 从设计的要求来分析该设计须包含如下结构：电压测量电路，电压转换电路，阻值显示电路、单片机及相关的控制软件组成；它们之间的构成框图如图1总体设计框图所示： 电压测电压 转换 电阻 AT89C 测量精
图1 总体设计框图 处理器采用51系列单片机AT89C51。整个系统是在系统软件控制下工作的。当测量一个电阻时，经过电压采集，电压转换为电阻，电阻显示三个部分可以在LCD上显示该被测电阻的阻值。当被测电阻为100Ω范围以内时，通过开关选择测量量程，再次测量该电阻，以减小误差。 2.2 具体电路模块设计 2.2.1 电压测量的设计 如图2所示为被测电阻电压测量。电压经过已知电阻R1和被测电阻Rx 接到地。通过OUT输出被测电阻Rx上的电压。送到ADC0809的IN0口。 图 2 被测电阻电压测量图
2.2.2 模数ADC转换的设计 由电压测量得到的电压经过ADC模数转换可得到8位的电压值，经过欧姆定律（即电压之比等于电阻之比）可得到被测电阻的阻值的大小。公式如下 本设计用到的R1的阻值为600Ω和300Ω。 由被测电阻得到的电压值经ADC0809的26脚IN0输入，经过内部的AD 转换，在OUT1～7输出数字电压量，经过上述公式的转变，在P2口上的显示的数字量为被测电阻的阻值数字量。如图3所示为被测电阻电压量转换为阻值量。 图 3 被测电阻电压量转换为阻值量图 2.2.3 液晶显示电路的设计 经过ADC0809模数转换得到的电阻值数字量，在MCU的P2口输入，MCU 系统处理后在P0口由LCD1602显示出来该被测电阻的阻值。如图4所示为被测电阻阻值显示。
前言 随着科学技术的迅猛发展，非物理量的测试与控制技术，已越来越广泛地应用于航天、航空、交通运输、冶金、机械制造、石化、轻工、技术监督与测试等技术领域，而且也正逐步引入人们的日常生活中去。传感器技术是实现测试与自动控制的重要环节。在测试系统中，被作为一次仪表定位，其主要特征是能准确传递和检测出某一形态的信息，并将其转换成另一形态的信息。 传感器是指那些对被测对象的某一确定的信息具有感受（或响应）与检出功能，并使之按照一定规律转换成与之对应的可输出信号的元器件或装置。其中电阻应变式传感器是被广泛用于电子秤和各种新型机构的测力装置，其精度和范围度是根据需要来选定的。因此，应根据测量对象的要求，恰当地选择精度和范围度是至关重要的。但无论何种条件、场合使用的传感器，均要求其性能稳定，数据可靠，经久耐用。 随着技术的进步,由称重传感器制作的电子衡器已广泛地应用到各行各业,实现了对物料的快速、准确的称量，特别是随着微处理机的出现，工业生产过程自动化程度化的不断提高，称重传感器已成为过程控制中的一种必需的装置，从以前不能称重的大型罐、料斗等重量计测以及吊车秤、汽车秤等计测控制，到混合分配多种原料的配料系统、生产工艺中的自动检测和粉粒体进料量控制等，都应用了称重传感器，目前，称重传感器几乎运用到了所有的称重领域。 本次课程设计的是一个大量程称重传感器，测量范围为1t到100t。 本次课程设计的称重传感器就是利用应变片阻值的变化量来确定弹性元件的微小应变，从而利用力，受力面积及应变之间的关系来确定力的大小，进而求得产生作用力的物体的质量。应变片阻值的变化可以通过后续的处理电路求得。 传感器的设计主要包括弹性元件的设计和处理电路的设计。由于传感器输出的信号是微弱信号，故需要对其进行放大处理；由于传感器输出的信号里混有干扰信号，故需要对其进行检波滤波；由于传感器输出的信号通常都伴随着很大的共模电压（包括干扰电压），故需要设计共模抑制电路。除此之外，还要设计调零电路。