 摘要电阻是最基本的电子元器件之一，了解电阻的各方面特性对正确选用合适的电阻很有帮助。本文总结了关于电阻的各个性能参数，包括电阻的标称值、精度、温度系数、耐压、封装与功率；总结了电阻的分类，有多种分类依据，包括按封装分类。按功能分类。按材料分类等；最后总结了贴片电阻的阻值标注方法与色环电阻表示法。本文不涉及底层原理，仅将电阻的各方面信息做了汇总，可收藏后作为电阻各种信息查询的参考。 关键词：标称值；精度；温度系数；功率；耐压；厚膜电阻；薄膜电阻；贴片电阻；色环电阻 一. 什么是电阻 物体对电流的阻碍作用称为电阻。电阻器是对电流有阻焊作用的器件，也简称电阻，下文中所有的电阻均指的是电阻器，而非某物体的电阻。 电阻，Resistor，符号R，单位为Ω（欧姆）。欧姆定律描述了电阻两端电压U，流过电流I与电阻阻值R的关系：  电阻原理图符号如下图所示，建议使用中国国家标准（GB4728.5 - 2018）中推荐的画法。  image-20221116213917919二. 电阻的性能参数 2.1 电阻标称值与精度电阻指E6、E12、E24、E48、E96、E192这几个系列，由IEC发布的国际标准确定，电阻厂家都照此生产。E表示指数间距（Exponential Spacing）的意思，如E96指的是按照公比的等比数列将1~10Ω的电阻划分成96个不同阻值，如：  这就是E96系列电阻标称阻值的确定依据， E96的电阻是1%精度的，即标称阻值1欧姆的电阻，对应阻值范围其实是0.99~1.01欧姆，其规律如下：  可见，1%精度的E96电阻并不能包含1~10欧姆所有的阻值，相邻阻值范围没有重合，中间是有空缺的。这也很好理解，E96是将10分成了96份，而1%精度要想完全表示10需要100份，中间必然是有空缺的。在实际应用中电阻值差1%通常没有影响，所以也没有必要把所有阻值包含进去。 电阻系列对应精度如下：
E24系列电阻标称值如下图所示：  image-20221116214020809E96系列电阻标称值如下图所示：  image-202211162159487971%精度电阻通常能应对大多数应用场合，因此选用率最大，厂家生成规模也最大，这使得1%精度电阻很多时候反而比5%精度电阻更便宜，所以，1%精度电阻是最常用的。 注意，E96电阻都是1%精度的，但1%精度电阻并不都是E96系列的。许多常用阻值并不属于E96系列，像我们常用的3.3k，4.7k，5.1k，6.8k虽然是E24的标称值，但同样有1%精度的电阻。如下图所示，6.8k 1%精度的电阻。  image-20221116224137251其实，6.81k的E96标称电阻应能完全替代6.8k 1%精度的电阻，但库存销量却远远不及，这是因为最初受限于电阻生产工艺水平，E24系列才是最流行的，硬件工程师选电阻值的习惯也慢慢形成了，即使现在1%精度工艺已经成熟了，E96也慢慢流行起来，但一些习惯还是保留了下来，厂家也根据市场的反馈加大那些常用阻值的产量，这就是一个历史和习惯反馈市场的现象。 2.2 电阻温度系数电阻温度系数，Temperature Coefficient of Resistance，简称TCR。它表示电阻当温度改变 1 摄氏度时，电阻值的相对变化，单位为 ppm/℃，ppm（part per million）百万分之几。 其中，为环境温度，一般为25℃，为当前温度，为电阻在时对应的阻值，为电阻在时对应的阻值，则有：  举个例子，已知，那么温度为100℃时的电阻值为多少？  可见，此10k，100PPM的电阻在100℃时会有±75欧姆的偏差，必须注意偏差是有正有负的，意思是电阻可能偏大也可能偏小。如果此电阻是1%精度的，那么其自身的偏差就有±100Ω，叠加在一起，此电阻在100℃时的最大偏差为±175Ω。 2.3 电阻耐压电阻耐压是电阻安全工作的最大电压，体现其绝缘性能。电阻的耐压由材料、工艺、外形尺寸等决定。如果电阻两端电压超过耐压值，电阻就会被击穿。击穿后阻值就会显著减小甚至为0，但要注意，电阻两端的电压也决定了电阻的功率，对于阻值较小、封装较小的电阻，两端电压的升高会导致功率先超过限值，从而使得电阻发热烧毁，这时电阻表现为断路。 电阻长期工作的电压建议不要超过最大工作电压的50%，以保证电阻的可靠。 关于贴片厚膜电阻封装与耐压的关系如2.4节中的图所示，注意，表中所示的为一般水平，不同厂家，不同系列的电阻会有一些区别。 2.4 电阻的封装与功率PCB板上电阻按安装方式分可分为两类，贴片电阻与直插电阻。电阻器的额定功率：指电阻在正常气候条件下（如大气压、环境温度等），长时间连续安全工作可耗散或可承受的最大功率。一般我们取70℃静止空气中为额定功率的最大工作温度点，电阻额定功率记为P70。电阻实际使用时，需要留有一定的功率余量，建议为额定功率的一半。 贴片电阻封装、功率与耐压的关系表如下：  image-20221116220055184三. 电阻的分类 电阻种类繁多，按不同的分类依据可划分成不同的品类。 3.1 按封装分类最常见的分类方式，按封装可以分为贴片电阻、插件电阻、贴片排阻、螺栓安装电阻等。排阻：几个阻值相同的贴片电阻集成在一起，与使用多个单独的电阻性能一样，优势是节约空间。 3.2 按功能分类可分为电流采样电阻、负载电阻/功率电阻、NTC热敏电阻、PTC热敏电阻、压敏电阻、光敏电阻等，电流采样电阻：一般用来连接电流输出型传感器，将电流信号转变为电压信号，为满足测量精度并使电压在合适的范围内，电流采样电阻一般选择高精度（至少是1%精度），低温漂（温度系数小），阻值较小的电阻。 负载电阻/功率电阻：一般用作电源输出的负载，流过较大的电流，这种电阻的封装一般很大（偏于散热），允许高温使用，对精度的要求不高。 NTC热敏电阻：Negetive Temperature Coefficient，负温度系数，NTC热敏电阻指的是阻值随温度上升而下降的一类电阻，一般用作温度采集电路中，作为温度传感器。 参考：NTC热敏电阻基础以及应用和选择 - 知乎 (zhihu.com) PTC热敏电阻：Positive Temperature Coefficient，正温度系数，当超过一定温度时，PTC电阻的阻值随温度升高呈阶跃型增大，可用作过流/过热保护，保护原理是：电流变大 -> 温度升高 -> 阻值变大 -> 电流减小，像自恢复保险丝就是PTC电阻，它正常工作时阻值很小等同于短路，当电流增大时阻值快速增大等同于短路；也可用作恒温加热器，PTC电阻具有自动恒温的特点，当PTC电阻两端电压保持不变时，温度升高 -> 电阻变大，电流减小 -> 温度降低 -> 电阻变小，电流增大 -> 温度升高，所以电阻会保持恒温；其它功能。 参考：PTC热敏电阻工作原理和应用特性介绍-IC先生 (mrchip.cn) 压敏电阻：是一种具有非线性伏安特性的电阻器件，主要用于在电路承受过压时进行电压钳位，吸收多余的电流以保护敏感器件。英文名称叫“Voltage Dependent Resistor”简写为“VDR”。 参考：压敏电阻基础知识详解 - 知乎 (zhihu.com) 光敏电阻：其工作原理是基于内光电效应。光照愈强，阻值就愈低，随着光照强度的升高，电阻值迅速降低，亮电阻值可小至1KΩ以下。光敏电阻对光线十分敏感，其在无光照时，呈高阻状态，暗电阻一般可达1.5MΩ。 参考：光敏电阻：原理及作用、符号及参数、选型及电路 - 知乎 (zhihu.com) 3.3 按材料分类3.3.1 厚膜电阻与薄膜电阻厚膜电阻与薄膜电阻的特征在于陶瓷基底上的电阻层，薄膜的厚度约为0.1um甚至更小，厚膜的厚度约为薄膜的几千倍。我们常用的贴片电阻，绝大部分都是厚膜电阻。厚度电阻价格低廉，但在一些性能表现上相对薄膜稍差，如精度，温度系数，噪声性能等。参考：薄膜和厚膜电阻之间的区别 (thermistors.cn)  3.3.2 碳膜电阻、金属膜电阻与金属氧化物膜电阻碳膜电阻：又称为碳薄膜电阻，是最早期也最普遍使用的电阻器，利用真空喷涂技术在瓷棒上面喷涂一层碳膜。缺点是精度较差，一般为5%；温漂大，一般大于300PPM，优点是价格低廉。现在一般只在低端电子产品和一些早期设计中使用碳膜电阻，之前的很多应用场景被性能更好的金属膜电阻替代了。金属膜电阻：又称金属薄膜电阻，制作工艺与碳膜电阻基本一样，只是将碳膜改为金属膜。优点是精度较好，一般为1%；温漂小，一般为50PPM；缺点是价格相对碳膜贵，但也很便宜了。像PCB上直插的电阻基本都是金属膜电阻，广泛应用于工业、电脑、仪表、航空等各个领域。 金属氧化物膜电阻：又称金属氧化物薄膜电阻，它是利用高温燃烧技术于高热传导的瓷棒上面烧附一层金属氧化膜（如氧化锌），抗氧化性好，耐热冲击，适合长期工作在高温环境中，而精度，温漂等性能都不如金属膜电阻。 参考：碳膜、金属膜、金属氧化膜的区别及应用-立创商城 (szlcsc.com) 碳膜、氧化膜、金属膜、绕线电阻区别在哪_百度知道 (baidu.com)  碳膜电阻一般为黄色，金属膜电阻一般为蓝色，金属氧化物膜电阻一般为灰色且表面是暗光的，没有碳膜和金属膜那么亮。 3.3.3 绕线电阻绕线电阻是固定电阻的一种。线绕电阻器是用电阻丝绕在绝缘骨架上构成的。电阻丝一般采用具有一定电阻率的镍铬、锰铜等合金制成。绝缘骨架是由陶瓷、塑料、涂覆绝缘层的金属等材料制成管形、扁形等各种形状。绕线电阻器的优点：精度极高，工作时噪声小、稳定可靠，温度系数小，能承受高温，在环境温度170℃下仍能正常工作。 绕线电阻器的缺点：体积大、阻值较低，大多在100kΩ以下。另外，由于结构上的原因，其分布电容和电感系数都比较大，不能在高频电路中使用。 在小功率场合，绕线电阻几乎都可以被金属膜电阻替代，所以在小功率场合应用比较少了，但在大功率场合，绕线电阻应用仍很广泛，像我们常说的水泥电阻，铝壳电阻都是用在大功率场合的绕线电阻，它们内部都是绕线，只是外部再封装了一次。 水泥电阻：用耐火泥灌封的电阻器。水泥电阻器具有外形尺寸较大、耐震、耐湿、耐热及良好散热、低价格等特性，经常用作负载电阻。 铝壳电阻：外壳采用铝合金(黄金铝壳)制造，表面具有散热沟槽，体积小功率大，耐高温，过载能力强具有耐气候性、高精度，标准低感应电阻，高稳定，强架构，其变通性佳多重组合选择，利于机械保护，方便安装使用。 参考：如何选择绕线电阻及与膜式电阻的优劣区别？【奥创电子】 (autrou.com) 参考：水泥电阻是什么？它跟普通电阻的区别有哪些？-IC先生 (mrchip.cn) 参考：详细介绍铝壳电阻的特点 - 知乎 (zhihu.com)  3.4 按精度分类可分为普通电阻与精密电阻，一般精度要超过1%才会称为精密电阻，像0.1%的精密电阻。精密电阻对温度系数也有要求，因为温度系数也影响着最终的电阻值。3.5 按阻值是否可调分类可分为固定电阻和可调电阻，其中可调电阻包括滑动变阻器、电阻箱、电位计、数字电位计等。四. 电阻值的表示方法 贴片电阻和插件电阻的外层标识表示电阻的阻值。 4.1 贴片电阻的字母与数字表示法贴片电阻的阻值有两种表示方法：第一种：数字表示法，如果有R，则R表示的是小数点，具体如下： · 0402及更小的封装因为太小了，没有空间烙印标识，所以没有标识。  · 0603封装因空间限制只能印三个数字，前两个数字表示有效值，第三个数字表示0的个数，如103就表示10 X 1000 = 10k，注意仅0603的E24系列电阻是这种表示，而0603的E96系列电阻是数字+字母表示法（下文有说明）。  · 0805及更大封装印四个数字，前三个表示有效值，第四个表示0的个数，如1002表示100 X 100 = 10k，注意E24、E96系列的0805及以上封装都是这种表示法。  排阻的表示方法与单个电阻相同，如0603X4的排阻就同0603电阻一样表示。 第二种：数字+字母表示法，仅针对0603封装的E96电阻，更小封装的无标识，更大封装的用上述的4位数字表示，前两位数字01表示E96系列对应阻值的序号，如下表所示；第三位字母表示阻值放大缩小的倍数，如下表所示。  image-20221116221116087  image-20221116224557443 以01A为例，01表示100，A表示10，则01A = 100 X 10 = 1k。 以45B为例，45表示287，B表示100，则45B = 287 X 100 = 28.7k。 4.2 插件电阻的色环表示法色环表示法的细节很多，不需要去记忆，利用一些现成的工具即可，分享两个好用的色环计算器：网页在线色环计算器：电阻器色码计算器 - 4 色环、5 色环、6 色环 | DigiKey Electronics  image-20221116224338369 |
