أنواع المقاومات المختلفة

مثل العديد من المكونات الإلكترونية ، تأتي المقاومات في العديد من الأشكال والأحجام والسعات والأنواع. هناك أيضًا اختلافات في القيم النموذجية لضوضاء المقاوم ، والتفاوتات ، وتصنيف القوة الكهربائية ، ومعامل درجة الحرارة ، الجهد االكهربى المعامل واستجابة التردد والحجم والموثوقية. تعتبر بعض المقاومات مثالية في بعض التطبيقات ومصدرًا لاستكشاف الكوابيس وإصلاحها في تطبيقات أخرى.

في هذا الدليل ، ننظر إلى أنواع المقاومات وحالة الاستخدام الخاصة بكل منها.

مقاومات تكوين الكربون

كانت مقاومات تكوين الكربون هي أكثر أنواع المقاومة شيوعًا بسبب التكلفة المنخفضة والموثوقية. تستخدم مقاومات تكوين الكربون كتلة صلبة من مادة مصنوعة من مسحوق الكربون وسيراميك عازل ومادة رابطة. يتم التحكم في المقاومة من خلال تغيير نسبة الكربون إلى مواد الحشو.

يتأثر تكوين الكربون في المقاوم بالظروف البيئية ، وخاصة الرطوبة. تميل إلى التغيير في المقاومة بمرور الوقت. لهذا السبب ، فإن مقاومات تكوين الكربون لها قدرة تحمل ضعيفة للمقاومة ، عادة ما تكون 5 في المائة فقط. مقاومات تكوين الكربون تقتصر أيضًا على معدلات طاقة تصل إلى 1 واط. على النقيض من التحمل الضعيف والطاقة المنخفضة ، تتمتع مقاومات تكوين الكربون باستجابة ترددية جيدة ، مما يجعلها قابلة للتطبيق للتطبيقات عالية التردد.

مقاومات فيلم الكربون

تستخدم مقاومات الأغشية الكربونية طبقة رقيقة من الكربون أعلى قضيب عازل يتم قطعه لتشكيل مسار ضيق وطويل ومقاوم. من خلال التحكم في طول المسار وعرضه ، يمكن التحكم في المقاومة بدقة مع تفاوتات ضيقة تصل إلى 1 بالمائة.

بشكل عام ، تعد إمكانيات المقاوم لفيلم الكربون أفضل من المقاوم لتكوين الكربون ، مع معدلات طاقة تصل إلى 5 واط واستقرار محسّن. ومع ذلك ، فإن استجابة التردد تكون أسوأ بسبب الحث والسعة الناتجة عن مسار المقاومة المقطوع في الفيلم.

مقاومات الأفلام المعدنية

أحد أنواع المقاومات المحورية الشائعة المستخدمة اليوم هي مقاومات الأغشية المعدنية. على غرار مقاومات فيلم الكربون ، يأتي الاختلاف الرئيسي من استخدام سبيكة معدنية كمادة مقاومة بدلاً من الكربون.

توفر السبيكة المعدنية ، عادةً سبيكة من النيكل والكروم ، تفاوتات مقاومة أكثر إحكامًا من مقاومات فيلم الكربون مع تفاوتات ضيقة تصل إلى 0.01 بالمائة. مقاومات الأفلام المعدنية متوفرة حتى حوالي 35 واط. ومع ذلك ، تبدأ خيارات المقاومة في الانخفاض فوق 1 أو 2 واط.

مقاومات الأفلام المعدنية منخفضة الضوضاء. هذه المقاومات مستقرة مع تغير بسيط في المقاومة بسبب درجة الحرارة والجهد المطبق.

مقاومات الأفلام السميكة

أصبحت مقاومات الأغشية السميكة شائعة في السبعينيات وهي مقاومات سطحية شائعة حتى اليوم. يتم تصنيعها عن طريق عملية طباعة الشاشة باستخدام مركب مركب موصل من مزيج السيراميك والزجاج معلق في سائل. بعد طباعة الشاشة على المقاوم ، يُخبز في درجات حرارة عالية لإزالة السائل ودمج مركب السيراميك والزجاج.

في البداية ، كانت مقاومات الأغشية السميكة ذات قدرة تحمل ضعيفة. تتوفر هذه الأجهزة اليوم بتفاوتات منخفضة تصل إلى 0.1 في المائة في عبوات يمكنها التعامل مع ما يصل إلى 250 واط. المقاومات ذات الأغشية السميكة لها معامل درجة حرارة عالية ، مع تغير درجة الحرارة بمقدار 100 درجة مئوية مما يؤدي إلى تغير يصل إلى 2.5 بالمائة في المقاومة.

مقاومات الأغشية الرقيقة

بالاقتراض من عمليات أشباه الموصلات ، يتم تصنيع مقاومات الأغشية الرقيقة من خلال عملية ترسيب فراغ تسمى الرش. الرش هو المكان الذي يتم فيه ترسيب طبقة رقيقة من مادة موصلة على ركيزة عازلة. هذه الطبقة الرفيعة محفورة بالصور لخلق نمط مقاوم.

من خلال التحكم الدقيق في كمية المادة المودعة ونمط المقاومة ، يمكن تحقيق تفاوتات ضيقة تصل إلى 0.01 بالمائة باستخدام مقاومات الأغشية الرقيقة. المقاومات ذات الأغشية الرقيقة محدودة بحوالي 2.5 واط وبجهد أقل من أنواع المقاومة الأخرى ولكنها مقاومات ثابتة. هناك ثمن لدقة مقاومات الأغشية الرقيقة ، والتي تكون عمومًا ضعف سعر مقاومات الأغشية السميكة.

المقاومات السلكية

أعلى قوة وأكثر المقاومات الدقيقة هي مقاومات ملفوفة بأسلاك، والتي نادرًا ما تكون عالية الطاقة ودقيقة في آنٍ واحد. تصنع مقاومات الأسلاك عن طريق لف سلك عالي المقاومة ، عمومًا سبيكة من النيكل والكروم ، حول بكرة خزفية. من خلال تغيير القطر والطول وسبائك السلك ونمط الالتفاف ، يمكن تكييف خصائص المقاوم الملفوف مع التطبيق.

تكون تفاوتات المقاومة ضيقة مثل 0.005 في المائة لمقاومات الأسلاك الدقيقة ويمكن العثور عليها بمعدلات قدرة تصل إلى حوالي 50 واط. المقاومات السلكية عادةً ما يكون لها تفاوتات إما 5 في المائة أو 10 في المائة ولكن لها تصنيفات طاقة في نطاق كيلووات.

المقاومات السلكية تعاني من الحث العالي والسعة بسبب طبيعة البناء ، مما يقصرها على التطبيقات منخفضة التردد.

مقاييس الجهد

تغيير إشارة أو ضبط أ دائرة كهربائية هو مطلب شائع للتطبيقات الإلكترونية الحساسة. إحدى الطرق السهلة لضبط الإشارة يدويًا هي من خلال المقاوم المتغير أو مقياس الجهد. تُستخدم مقاييس الجهد بشكل شائع لإدخالات المستخدم التناظرية ، مثل عناصر التحكم في مستوى الصوت. تعمل الإصدارات الصغيرة المثبتة على السطح على ضبط أو معايرة دائرة على لوحة الدوائر المطبوعة قبل إحكام إغلاقها وشحنها للعملاء.

قد تكون مقاييس الجهد دقيقة ، ومقاومات متغيرة متعددة الدورات ، ولكنها غالبًا ما تكون أجهزة بسيطة أحادية الدورة التي تحرك ممسحة على طول مسار الكربون موصل لتغيير المقاومة من قريب من الصفر إلى الحد الأقصى القيمة.

تتميز مقاييس الجهد عمومًا بمعدلات طاقة منخفضة وخصائص ضوضاء ضعيفة واستقرار متوسط. ومع ذلك ، فإن القدرة على تغيير المقاومة وضبط الإشارة تجعل مقاييس الجهد لا تقدر بثمن في الكثير تصاميم الدوائر والنماذج.

أنواع المقاومات الأخرى

كما هو الحال مع معظم المكونات ، تخدم العديد من المتغيرات المتخصصة للمقاومات الاحتياجات المتخصصة. العديد منها شائع جدًا ، بما في ذلك عنصر المقاومة في المصباح الكهربائي المتوهج. تشمل المتغيرات المتخصصة الأخرى للمقاومات عناصر التسخين والرقائق المعدنية والمقاومات الشبكية.