1.6 电阻器的应用与维修

1.6.1 电阻器辨认方法

前面介绍了普通电阻器的辨认,下面再对其他电阻器的辨认做全面的综述。

1.电位器(变阻器)的辨认

变阻器分为大型和微型,如图1-28所示。大型变阻器有一个较长的可调柄,应用中多由用户调节,如电视机中调音量就是应用它。它的外表标有阻值,可用万用表电阻挡进行检测。

图1-28 各类变阻器

微型变阻器只有指甲片大小,按结构形式可分为卧式与立式。在电器应用中只能以竖立形式安装的变阻器,称为立式变阻器;只能横卧安装使用的变阻器称为卧式变阻器。

变阻器外表多只标明阻值,并不标其他参数。其阻值一般为几十欧至数百兆欧。有了阻值与单位标记,就可以辨认变阻器,不会将其当成其他类型元件。应当指出,微型变阻器在电路中使用时不能经常随意调整,通常只是在电器制造或修理中由技术人员调整,用户一般不可随意调整。

2.热敏电阻器的辨认

热敏电阻器与部分电容器、电感器、压敏电阻器的外形、大小差不多,如图1-22(b)和图1-23(b)所示。如果外表没有“t°”标记,能否断定它就是热敏电阻器呢?下面就来说明。

当元件外表只标有数字时,若是电阻器,数字就表示电阻值;若是电容器,数字就表示电容量;若是电感器,数字就表示电感量。这时可在室温下用万用表电阻挡测量,若测出了一定阻值,可初步判断它是电阻器,但还不能说它一定就是热敏电阻器,因为有可能是普通电阻器。为了确认区别,可在边测阻值的同时,边用铬铁对电阻体加热。如果阻值变小,它就是一只NTC电阻器。因为小电容器的阻值一般呈无穷大(∞);电感器的阻值一般接近0;普通电阻器的阻值在60℃内受温度的影响甚微;而PTC电阻器在温度升高时,阻值只会变大。这样就能辨别出只标有数字的元件是不是NTC型热敏电阻器。

3.压敏电阻器的辨认

目前,压敏电阻器的标记方法尚未统一,这里以两种典型的标记来介绍压敏电阻器的辨认。图1-23(b)中列出了两种标记的压敏电阻器,上面一种是以透明玻璃外壳封装的,仅在一端标印了一个黑点,这种标记独一无二很好辨认。下面一种标记了标称电压数值及单位V,表示它是压敏电阻器。也可用电阻表测量阻值来辨认,压敏电阻器的阻值多在100kΩ至无穷大之间,这点是压敏电阻器独具的特性,是与其他电阻器有着根本区别的一点。

4.保险丝电阻器的辨认

保险丝电阻器上仅标有一条色环,如图1-25所示。这是它区别于其他电阻器最显著的辨认标记。

1.6.2 电阻器好坏的判别

要判别电阻器的好坏,就要对电阻器的常识熟记于心。

1.普通电阻器与保险丝电阻器好坏的判别方法

(1)表面观察。电阻器断裂破碎、烧焦碳黑及引脚锈断,是电阻器常有的故障表现,均可从表面直观判别出来。有这些表现之一,就不属于正常电阻器。

(2)电阻表检测。电阻器内部断路(也称开路)或电阻值变化也是电阻器的故障。开路是指电阻器内部导电质断开而不能导电;阻值变化(也称变质)是指实际测量出的阻值与标称阻值不一致。这两种情况都表明电阻器已损坏了。这两种故障通常从外表上都看不出有任何迹象,因此只能用电阻表来测量,以判断电阻器是否变质损坏。例如,一个电阻器外表标记的标称阻值为10kΩ,可是实际测量却为500kΩ,这就表示这个电阻器已经变质损坏了。

(3)拨动检查。电阻器损坏还有一种情况,即在测量电阻值时,数值不稳定,阻值表现为时大时小,从万用表上不能读出一个确定的阻值来,这种现象常称为电阻器接触不良。该故障将导致电器电路工作时好时坏,如果发现了这种故障,就应该用一个正常的电阻器将它更换下来。

接触不良的电阻器,一般从外表看不出任何迹象,有时甚至测量也无明显的异常反应,如果边测量阻值边摇动电阻器,就能发现数值不稳,表明引脚或导电层某处将断未断,形成接触不良的故障。

2.电位器(变阻器)好坏的判别方法

电位器除表现一般电阻器的全部故障外,但它还有第三个引脚和滑动片,所以要判别其好坏,就得了解第三脚OB、滑动片OT、电阻体AC及它们之间正常时的状态。

从电位器结构可知,触点T可在电阻体上滑动。正常时,滑动片OT与第三脚OB之间、触点T与电阻体之间,均应始终保持接触电阻为零。这样的电位器才算正常。

因为电位器结构上的原因,常出现如下一些故障:

(1)OT与OB之间接触不良,多是因为两金属片生锈或两者之间因经常调整产生磨擦污垢,导致两者之间阻值不稳定。

(2)触点T对电阻体失去应有的压力,会使触点与电阻体之间的接触电阻不稳。

(3)电阻体的导电层因触点长期滑动磨损,将使触点T与电阻体之间接触不良。

这些都是电位器的故障,直观上常看不出来。若是收音机的电位器出现这些故障,就会在调整音量时出现“擦擦”的杂声。下面介绍判别电位器故障的方法。

上述电位器故障,均可通过检测调节时的接触阻值反应出来。按如图1-29所示将万用表调到R×100的电阻挡,用两只表笔分别接触电位器的B脚和C脚,然后左右缓慢扭转调节柄,使触点T在电阻体上慢慢滑动。若被测的电位器是好的,阻值就会平滑均匀地变化。若电位器有接触不良故障,阻值就会出现较大的跳动,便可判断这个电位器有接触不良故障。

图1-29 判别变阻器好坏的测量

进一步分析,在如图1-29(b)所示的测量中,当触点T紧压电阻体从A端向C端滑动时,如果阻值平稳增大,就表明没有接触不良的情况。当触点T调到某点时,若阻值时大时小,说明此处电阻体的导电层被严重磨损。当触点T调到某点时,阻值突然跳动到无穷大而不是平滑地变化,则说明此处电阻体的导电层被磨缺,使触点T与电阻体之间不导通。当触点T继续向C端滑动时,电阻又从无穷大跳回到有阻值,说明此处电阻体的导电层完好。在检测电位器阻值的过程中,只要调整时阻值出现过跳动(跳为无穷大),就说明电位器已损坏。

图1-29(a)所示是对电位器实际测量,图1-29(b)所示仅是测量原理分析图。

用眼睛虽然看不清触点压力与污垢,但测量时阻值变化情况是能看得见的。通过万用表,就能将看不见的故障变成看得见的现象,这样才具有判别能力。

3.热敏电阻器好坏的判别方法

许多人认为,热敏电阻器好坏判别较容易,常温下测出阻值与标称阻值相等,就认为是好的。实际上这样很不严谨。正确判别热敏电阻器好坏应加温监测阻值,在测量阻值同时,可用打火机短暂地烤热敏电阻器,目的只是使电阻体升温。若表针指示的阻值变化明显,表明热敏电阻器是好的。如果加温后阻值仍然不变,说明这个热敏电阻器是坏的,或者这不是热敏电阻器。加温监测时,如果阻值变小,说明是一只NTC型热敏电阻器;若加温时阻值变大,说明这是一只PTC型热敏电阻器。

4.压敏电阻器好坏的判别方法

制造压敏电阻器常用晶体半导体材料“氧化锌(ZnO)”,它的内部结构如图1-23(a)所示,是由很多氧化锌微粒挨连组成,实际中并不像图中那样排列整齐。

可用万用表电阻挡测量压敏电阻器的阻值,正常的阻值应当大于100kΩ。如果实际测得阻值小于100kΩ,就可判断这个压敏电阻器是坏的。若测得压敏电阻器的阻值为无穷大,就说明内部已出现开路故障。压敏电阻器正常阻值既应大于100kΩ,又不可能是无穷大。

1.6.3 电阻器的实际应用

1.应用电阻器的应用原则

在低电压、小功率电器中应用电阻器,一般只需严格选择标称阻值。例如,在收音机、录音机等电器上使用电阻器时,只要阻值精确即可,对其功率、耐压没有过高要求。

在大功率电路中应用电阻器时,除要精确选择标称阻值外,还要考虑选择标称功率。以图1-5所示电路来说,R2、R3是两个2.2Ω/2W的电阻器,起限流作用。如果其中一个损坏了,整个电路将不工作,日光灯管H不会点亮。这时就要用一只“好电阻器”来替换,且需认真选择替换电阻器的标称功率为2W,标称阻值为2.2Ω,以符合原电路的设计要求。若错用一只2.2Ω/1W的电阻器替换上去,尽管标称阻值符合,但功率参数过小,势必导致重新烧毁,因为1W的电阻器承受不了电路中实际为2W的热功率。若选用2.2Ω/5W的电阻器替换是可以的,因为5W电阻器能承受原电路设计的2W热功率,不会烧坏。可见,替换电阻器时,只要阻值相同,原则上可用大功率电阻器替换小功率电阻器,但绝不能用小功率电阻器去替代大功率电阻器使用。

2.电阻器的串联应用特点

多个电阻器串联时,其总电阻值等于各个电阻器的阻值之和。即

R=R1+R2+R3+……+Rn

式中,R表示多个电阻器串联后的总阻值,R1Rn分别表示各个串联电阻器的阻值。

电阻器串联使总阻值增大的特点,在实际中经常应用到。例如,某电器中一只3.3kΩ/1W的电阻器被烧毁,而手头上又没有这种参数的电阻器更换,此时可用一只2.2kΩ/1W和一只1kΩ/1W的电阻器串联起来代替,如图1-30(a)所示。这样的两只电阻器串联后,不仅可以获得3.3kΩ的阻值,而且串联电阻器的功率还大于原电阻器的1W,完全能够适应电路的要求,如图1-30(b)所示。实际中也要求各个串联电阻器的功率必须等于或大于原电阻器的功率。

图1-30 电阻器串联应用的方法

3.电阻器的并联应用特点

多个电阻器并联时,其总阻值的倒数,等于各个并联电阻器阻值的倒数之和。即

式中,R表示多个电阻器并联后的总阻值,R1Rn分别表示各个并联电阻器的阻值。

上式表明,多个电阻器并联后,其总阻值将变小。电阻器并联使总阻值变小的特点,在实际中也经常得到应用。例如,在维修电视机时,某处一只10kΩ/2W的电阻器被烧毁,此时又没有这种参数的电阻器更换,也没有合适的电阻器串联替代,而手头上只有20kΩ/1W的电阻器。此时可用两只20kΩ/1W的电阻器并联起来代替,如图1-31(a)所示。这样的两只电阻器并联后,不仅可以取得10kΩ 的阻值,而且并联电阻器的功率还等于原电阻器的2W,完全能够适应电路的要求,如图1-31(b)所示。并联应用中对各个电阻器的功率要求,实际中应由各个电阻器的两端电压与它的电阻通过计算来确定。一般原则是,要求各个串联电阻器的功率应该等于或大于原电阻器的功率。

图1-31 电阻器并联应用的方法

1.6.4 电阻器的一般故障检修

由于电阻器廉价,一般不维修电阻器故障,多是用同样的好电阻器来替换坏电阻器。但在实际检修电器时,如果没有同样规格的好电阻器来替换,修理电阻器就显得非常必要了。

1.普通电阻器的检修

两端引脚锈断或折断,是电阻器常见的一种故障,应急时,可将帽头上的漆层刮除,重新焊上一根适当长度的导线即可继续使用,如图1-32所示。

图1-32 重焊引脚的电阻器

2.线绕电阻器与线绕电位器的检修

线绕电位器与线绕电阻器的检修相同,这里仅简述线绕电阻器的检修。电阻丝断脱是一种常见故障,造成该故障的原因为电流过大烧断或摩擦断,这时可将断线点重新焊接起来,便可继续使用,如图1-33所示。但由于电阻丝是裸导线,所以必须保证每匝之间有一定的绝缘间隔,否则将影响原阻值。

图1-33 重焊接的线绕电阻

3.普通电位器的检修

前面分析过电位器接触不良的故障,在应急修理时,一般可用棉球蘸无水酒精,沿电位器结构缝隙挤入一些酒精,待酒精渗入后,反复转动或滑动可调部位。这样做的目的是,待内部脏污渣物溶解后,反复旋转可驱除触点运动轨迹上的污物,也能将电位器内接触部件间的污物驱开,从而使接触部位恢复良好接触,即可消除电位器接触不良故障,继续使用。而被驱开的渣物,待酒精挥发后将沉积在轨迹之外,不影响正常使用。

对清洗后还不能解决根本问题的电位器,可按组装结构分步骤拆卸,再用棉球蘸酒精对各部件逐一进行清洗,然后安装复原即可。同时对部件接触点应该适度调整接触压力。这样修理的电位器一般能长期使用而不发生故障。若是电位器导电体磨损,就必须更换。