Инженерный центр СЕМ ТЕСТ ИНСТРУМЕНТ 
Во время ремонта электроники часто возникает необходимость проверить сопротивление резистора мультиметром. Эта простая процедура на мультиметре помогает определить на исправность электронный элемент, или подобрать деталь с нужным сопротивлением. Проверять сопротивление можно прямо на плате или предварительно его выпаяв — каждый способ характеризуется особенностями. В этой статье мы подробно разберем, как проверить резистор мультиметром, чтобы даже начинающий мастер мог справиться с этой задачей.
Основы функционирования
Принцип и устройство работы
Резистор (от латинского «сопротивляться») — это пассивный элемент электрической цепи, обладающий постоянным сопротивлением. Характеризуется линейностью его вольтамперной зависимости. Это значит, что величина сопротивления не меняется под влиянием силы тока, частоты или величины приложенного напряжения (R = const). Существуют и нелинейные варианты, чьи параметры могут существенно изменяться от температуры, освещения или величины напряжения.
Типовая конструкция выводных резисторов выглядит так:
- Основой служит керамическая трубка (в случае SMD-моделей — пластина), на которую нанесён резистивный материал или навита проволока из сплава с высоким удельным сопротивлением, такого как нихром, константан или манганин.
- На торцы трубки напрессованы металлические колпачки с прикреплёнными выводами для монтажа в схему.
Принцип действия резистора фундаментально прост: при прохождении электрического тока он оказывает ему сопротивление, преобразуя часть электрической энергии в тепло. Количество выделяемой тепловой энергии определяется по закону Джоуля-Ленца:
Q = I² × R × t
где:
- Q — объем тепла, выделяемого в джоулях (Дж);
- I — сила тока в амперах (А);
- R — сопротивление в омах (Ом);
- t — время прохождения тока в секундах (с).
Разность электрических потенциалов (падение напряжения) между выводами резистора проверяют по формуле, вытекающей из закона Ома:
U = I × R
где:
- U — падение напряжения в вольтах (В);
- I — сила тока в амперах (А);
- R — сопротивление в омах (Ом).
Как видно из уравнения, при постоянном сопротивлении величина падения напряжения находится в прямой пропорциональности от силы тока. Это свойство позволяет использовать резистор в качестве линейного и высокоточного преобразователя «ток-напряжение» и «напряжение-ток», что находит широкое применение в цепях для контроля электротехнических параметров.
Изображение в графике
На схемах постоянные резисторы обозначаются прямоугольником с двумя выводами, а переменные — прямоугольником со стрелкой, пересекающей корпус под углом. Чтобы точно проверить идентификацию рядом с графическим символом указывается буквенно-цифровое обозначение, начинающееся с латинской R, и числовое значение сопротивления. Цветные полосы на корпусе или цифровая маркировка помогают быстро проверить основные параметры элемента без дополнительных измерений.
Виды
Постоянные резисторы. Самый распространенный тип. Выпускаются как в выводном исполнении, так и в виде SMD-компонентов для поверхностного монтажа. Также интегрируются в микросхемы.
Переменные и подстроечные резисторы. Их сопротивление изменяется механическим путем, что позволяет использовать их для регулировки параметров в цепи. Изготавливаются на основе углеродистого слоя или проволочной навивки.
Варистор. Полупроводниковый компонент с нелинейной зависимостью от напряжения. При достижении порогового напряжения его сопротивление резко падает. Применяется в цепях защиты от перенапряжений.
Термистор (терморезистор). Используется в качестве термодатчиков, изменяет сопротивление от температуры. Бывает двух типов:
- NTC: сопротивление уменьшается при нагреве.
- PTC: сопротивление увеличивается при нагреве.
Тензорезистор. Его сопротивление прямо пропорционально механической деформации гибкого основания. Применяется в датчиках для измерения давления, усилия и ускорения.
Фоторезистор. Полупроводник, сопротивление которого снижается при увеличении интенсивности падающего света. Используется в датчиках освещенности и системах автоматики.
Бареттер. Прибор с нелинейной ВАХ (вольтамперной характеристикой), стабилизирующий ток на определенном участке. Конструктивно представляет собой нить накала в стеклянном баллоне. В прошлом использовался для стабилизации тока в цепях накала ламп и кинескопов, сейчас почти полностью вытеснен полупроводниковыми стабилизаторами, но иногда применяется в аудиотехнике класса hi-end.
Материалы для изготовления
Углеродистые
Углеродистые резисторы относятся к самым ранним типам компонентов. Их резистивный слой создают из углеродного порошка с добавлением графита, связующих веществ и металлических примесей, который наносят на керамическую основу цилиндрической или пластинчатой формы. Необходимое значение сопротивления достигается за счет регулировки трех параметров: ширины, толщины и химического состава проводящего слоя. Это обеспечивает типовой разброс параметров в диапазоне ±10% от номинального значения.
Металлопленочные
Металлопленочные резисторы — усовершенствованная версия компонентов, где в качестве резистивного слоя используется тонкая плёнка из металлического сплава, нанесённая на керамическое основание. Состав этого сплава определяет величину сопротивления.
Технология производства позволяет добиться минимального разброса параметров — всего ±1% и даже меньше. Как и углеродистые аналоги, металлопленочные резисторы обычно рассеивают мощность до 2-3 ватт. Диапазон доступных сопротивлений чрезвычайно широк — от нескольких ом до десятков миллиардов ом.
Полупроводниковые
Полупроводниковые материалы служат основой для большинства резисторов с нелинейными характеристиками. Сюда входят термисторы, изменяющие параметры от температуры, варисторы, реагирующие на напряжение, фоторезисторы, чувствительные к освещению. Даже постоянные резисторы, встроенные в микросхемы, создаются из полупроводниковых структур, что позволяет интегрировать их в кристалл вместе с другими элементами схемы.
Проволочные резисторы
Подавляющее большинство резистивных компонентов с нелинейным поведением создаются на основе полупроводников. К этой категории относятся термисторы, изменяющие сопротивление при нагреве или охлаждении; варисторы, чьи характеристики зависят от приложенного напряжения; фоторезисторы, реагирующие на световой поток. Интересно, что обычные резисторы с постоянным значением, которые встраиваются в микросхемы, тоже производятся из полупроводниковых материалов.
Основные электрические параметры
Номинальное электрическое сопротивление
Характеристика показывает расчетное сопротивление элемента, выраженное в омах, килоомах или мегаомах. Производители выпускают компоненты с определенными значениями, соответствующими стандартным рядам. Номинал можно проверить, посмотрев на корпус: его указывают посредством цветных полос, цифр или специальных кодов. Фактическое значение может незначительно отличаться от заявленного в пределах допуска.
Допуск (отклонение) номинального электрического сопротивления
Допуском называют максимальное отклонение реального сопротивления от номинального значения, выражаемое в процентах. Для обычных схем применяют элементы с допуском 5-10%, в прецизионных цепях требуются компоненты с отклонением 0.1-1%. К работе чувствительного оборудования предъявляют жесткие требования в точности.
Максимальная рассеиваемая мощность
Параметр определяет наибольшую мощность, которую резистор может рассеивать в виде тепла без ухудшения характеристик и разрушения. Стандартный ряд мощностей включает значения от 0.125 до 2 ватт для обычных резисторов, силовые модели рассчитаны на десятки ватт. Выбор компонента по мощности зависит от силы тока в цепи — превышение допустимой величины приводит к перегреву и потери работоспособности резистора.
Температурный коэффициент сопротивления (ТКС)
ТКС количественно выражает изменение сопротивления при колебаниях температуры окружающей среды. Отрицательный коэффициент означает уменьшение сопротивления при нагреве, положительный — увеличение. В высокоточных схемах применяются компоненты с минимальным ТКС.
Маркировка
Система маркировки позволяет идентифицировать параметры резистора без использования измерительной техники. На малогабаритные компоненты наносят цветные кольца: первые два обозначают цифры номинала, третье — множитель, четвертое — допуск. На больших резисторах наносят цифробуквенную кодировку, где числа показывают значение, а буква — множитель и допуск. Современные чип-резисторы маркируются компактным трех- или четырехзначным кодом.
Если цветовые полосы или цифры не читаются, резистор выпаивают из платы для его точной идентификации.
Измерение сопротивления резистора мультиметром
Проверять резистор мультиметром начинают с визуального осмотра на отсутствие повреждений корпуса и потемнений. Чтобы проверить резистор мультиметром обязательно отключают питание схемы.
Для проверки элемента на плате потребуется выпаивать хотя бы один вывод, поскольку параллельные компоненты могут искажать результаты. Мультиметр переводят в режим измерения сопротивления, выбирая подходящий диапазон. Если номинал неизвестен, устанавливают наибольший предел, постепенно понижая его. Щупы мультиметра подключают к выводам резистора без учета полярности. На дисплее мультиметра появляется значение сопротивления. Его сравнивают с номиналом, учитывая допустимое отклонение — значительное расхождение свидетельствует о неисправности.
Если показание стремится к бесконечности, это указывает на обрыв. Нулевое или близкое к нулю значение говорит о пробое. Чтобы проверить переменный резистор, измеряют сопротивление между крайними выводами, затем между каждым крайним и средним выводом, плавно вращая регулятор. Показания должны меняться без скачков. Чтобы точно проверить работоспособность пассивного элемента иногда требуется проверять его под нагрузкой, подавая небольшое напряжение и измеряя падение. Мультиметром можно проверить нестабильные компоненты, меняющие параметры в рабочих условиях.
Компания «СЕМ ТЕСТ ИНСТРУМЕНТ» предлагает мультиметры цифровые с подсветкой, для автомобиля, высоковольтные, бытовые и профессиональные. Предлагаем сертифицированные мультиметры с поверкой по доступным ценам от китайского бренда «СЕМ». Отправляем тестеры с гарантией доставкой по России.
