Xem thêm: Hồ sơ năng lực của Trung tâm Thử nghiệm Kiểm định và Chứng nhận Phúc Gia
1. Điện trở là gì?
Điện trở là một linh kiện điện tử có chức năng cản trở dòng điện trong mạch.
Mức độ ngăn cản dòng điện của điện trở được xác định bằng trị số điện trở R=U/I và có đơn vị là: pΩ, mΩ, Ω, kΩ, MΩ, GΩ, TΩ.
Điện trở được ứng dụng thiên về cho các kết cấu bán dẫn, điều khiển hệ số khuếch đại, được cố định bằng số thời gian, phối hợp trở kháng, tạo nhiệt, phân áp, …
Cấu tạo đơn giản của một điện trở
2. Các tham số kỹ thuật và đặc tính của điện trở
Điện trở là một linh kiện điện tử có kết cấu đơn giản, chức năng đơn giản nhưng để đánh giá một điện trở thì chúng ta có các tham số căn bản sau:
- Trị số điện trở và dung sai
- Hệ số nhiệt của điện trở
- Tạp âm của điện trở
- Công suất tiêu tán danh định
2.1. Trị số điện trở và dung sai
– Công thức của chỉ số điện trở:
Từ công thức trên ta thấy giá trị của điện trở phụ thuộc vào điện trở suất P của chất liệu dây dẫn cản điện, chiều dài dây dẫn l và tiết điện của dây dẫn S.
– Cấp chính xác của điện trở (Tolerance levels):
Dung sai hay sai số (Resistor Tolerance): biểu thị mức độ chênh lệch của trị số thực tế của điện trở so với trị số danh định được tính theo %:
Để chia độ chính xác của điện trở người ta chia ra làm 5 cấp độ khác nhau:
- Cấp 005: sai số ± 0,5 %
- Cấp 01: sai số ± 1 %
- Cấp I: sai số ± 5 %
- Cấp II: sai số ± 10 %
- Cấp III: sai số ± 20 %
2.2. Hệ số nhiệt của điện trở – TCR
TCR (temperature coefficient of resistance): biểu thị sự thay đổi trị số của điện trở theo nhiệt độ
TCR có thể âm, bằng 0 hoặc dương tùy loại vật liệu:
- Kim loại thuần thường có TCR >0
- Một số hợp kim (constantin, manganin) có TCR = 0
- Carbon, than chì có TCR <0
2.3. Công suất tiêu tán danh định của điện trở (Pt.tmax)
Pt.tmax: công suất điện cao nhất mà điện trở có thể chịu đựng được trong điều kiện bình thường, làm việc trong một thời gian dài không bị hỏng
Pt.t.max tiêu chuẩn cho các điện trở dây quấn nằm trong khoảng từ 1W đến 10W hoặc cao hơn nhiều. Để tỏa nhiệt cần yêu cầu diện tích bề mặt của điện trở phải lớn → các điện trở công suất cao đều có kích thước lớn
Các điện trở than là các linh kiện có công suất tiêu tán danh định thấp, khoảng 0,125W; 0,25W; 0,5W; 2W và 2W
2.4. Tạp âm của điện trở
Tạp âm của điện trở gồm:
– Tạp âm nhiệt: (Thermal noise): sinh ra do sự chuyển động của các hạt mang điện bên trong điện trở do nhiệt độ
Trong đó:
- ERMS = the Root-Mean-Square hay điện áp hiệu dụng
- k = Hằng số Boltzman (1,38.10-23)
- T = nhiệt độ tính theo độ Kelvin (nhiệt độ phòng = 27°C = 300°K)
- R = điện trở
- Δf = Băng thông của mạch tính theo Hz (Af = f2-f1)
– Tạp âm dòng điện (Current Noise): sinh do các thay đổi bên trong của điện trở khi có dòng điện chạy qua nó
Trong đó:
- NI: Noise Index (Hệ số nhiễu)
- UDC: điện áp không đổi đặt trên 2 đầu điện trở
- Unoise: điện áp tạp âm dòng điện
- f -> f2: khoảng tần số làm việc của điện trở
Mức tạp âm phụ thuộc chủ yếu vào loại vật liệu cản điện. Bột than nén có mức tạp âm cao nhất. Màng kim loại và dây quấn có mức tạp âm rất thấp.
3. Ký hiệu của điện trở trên các sơ đồ mạch
– Điện trở thường: có 2 dạng ký hiệu chính
– Biến trở: có hai dạng ký hiệu giống điện trở thường nhưng được thêm mũi tên phía trên ký hiệu.
– Điện trở công suất: được ký hiệu theo từng đơn vị công suất cụ thể của từng điện trở.
4. Cách ghi và đọc tham số trên thân điện trở
– Ghi trực tiếp: ghi đầy đủ các tham số chính và đơn vị đo trên thân của điện trở, vd: 220KΩ 10%, 2W
– Ghi theo quy ước: có rất nhiều các quy ước khác nhau. Xét một số quy ước thông dụng:
– Quy ước đơn giản: Không ghi đơn vị Ôm, R (hoặc E) = Ω, M = MΩ, K = KΩ
Ví dụ: 2M=2MΩ, 0K47 =0,47KΩ = 470Ω, 100K = 100 KΩ, 220E = 220Ω, R47 = 0,47Ω
– Quy ước theo mã: Mã này gồm các chữ số và một chữ cái để chỉ % dung sai. Trong các chữ số thì chữ số cuối cùng chỉ số số 0 cần thêm vào. Các chữ cái chỉ % dung sai qui ước gồm: F = 1 %, G = 2 %, J = 5 %, K = 10 %, M = 20 %
Ví dụ: 103F = 10000 Ω ± 1% = 10K ± 1%
– Quy ước màu: Loại 4 vòng màu, loại 5 vạch màu và loại 6 vạch màu
5. Điện trở cao tần và mạch tương đương
Khi điện trở làm việc ở tần số cao thì điện trở sẽ có điện cảm và điện dung ký sinh là đáng kể, hãy xem sơ đồ tương đương của điện trở ở tần số cao sau đây:
Tần số làm việc hiệu dụng của điện trở được xác định sao cho sự sai khác giữa trở kháng tương đương của điện trở so với giá trị điện trở danh định không vượt quá dung sai.
Đặc tính tần số của điện trở phụ thuộc vào cấu trúc, vật liệu chế tạo, … Kích thước điện trở càng nhỏ thì đặc tính tần số càng tốt, điện trở cao tần thường có tỷ lệ kích thước là từ 4:1 đến 10:1
6. Phân loại điện trở
6.1. Điện trở có trị số cố định
- Thường được phân loại theo vật liệu cản điện
- Điện trở than tổng hợp (than nén): cấu trúc từ hỗn hợp bột cacbon (bột than chì) được đóng thành khuôn, kích thước nhỏ và giá thành rất rẻ
- Điện trở than nhiệt giải hoặc than màng (màng than tinh thể)
- Điện trở dây quấn
- Điện trở màng hợp kim, màng oxit kim loại hoặc điện trở miếng.
- Điện trở cermet (gốm kim loại)
Ngoài ra còn phân loại theo kết cấu đầu nối để phục vụ lắp ráp; phân loại theo loại vỏ bọc để dùng ở những môi trường khác nhau; phân loại theo loại ứng dụng….
6.2. Điện trở có trị số thay đổi (biến trở)
Dạng kiểm soát dòng công suất lớn dùng dây quấn (ít gặp trong các mạch điện trở)
Chiết áp: so với điện trở cố định thì chiết áp có thêm một kết cấu con chạy gắn với một trục xoay để điều chỉnh trị số điện trở. Con chạy có kết cấu kiểu xoay (chiết áp xoay) hoặc theo kiểu trượt (chiết áp trượt). Chiết áp có 3 đầu ra, đầu giữa ứng với con trượt còn hai đầu ứng với hai đầu của điện trở
6.3. Một số điện trở đặc biệt
- Điện trở nhiệt: Tecmixto
- Điện trở Varixto
- Điện trở Mêgôm: có trị số điện trở từ 108 + 1015 Ω
- Điện trở cao áp: điện trở chịu được điện áp cao 5 KV + 20 KV
- Điện trở chuẩn: các điện trở dùng vật liệu dây quân đặc biệt có độ ổn định cao
- Điện trở mạng: là một loại vi mạng tích hợp có 2 hàng chân. Điện trở mạng được chế tạo bằng công nghệ màng mỏng, trong đó dung dịch dẫn điện được lắng đọng trong một hình dạng theo yêu cầu.
Mọi chi tiết xin vui lòng liên hệ:
CÔNG TY CỔ PHẦN PHÒNG THỬ NGHIỆM PHÚC GIA
TRUNG TÂM CHỨNG NHẬN PHÚC GIA
TRUNG TÂM THỬ NGHIỆM KIỂM ĐỊNH PHÚC GIA
Địa chỉ: Cảng cạn ICD Long Biên, Số 1 Huỳnh Tấn Phát, phường Thạch Bàn, quận Long Biên, thành phố Hà Nội
Điện thoại: 0981.996.996/ 0982.996.696/ 024 7779 6696
E-mail: lab@phucgia.com.vn Website: phucgia.com.vn