电阻的种类—湿敏电阻的种类和结构原理

电阻百科摘要：物理学中，电阻是导体本身的一种性质，表示导体对电流阻碍作用的大小。

在日常生活中人们常常用到电阻元件，主要因为它呈现出了阻碍电流，并消耗能量的性质。

但是，对电阻的分类，性质，标注方法，以及如何选用人们却知之甚少。

本文针对以上问题，做了系统全面的介绍旨在帮助人们走出盲区，科学安全的使用电阻。

关键词：电阻的分类电阻的性质电阻的标注方法电阻的选用标准一、电阻的分类1．薄膜类在玻璃或陶瓷基体上沉积一层碳膜、金属膜、金属氧化膜等形成电阻薄膜，膜的厚度一般在几微米以下。

（1）金属膜电阻（型号：RJ）。

在陶瓷骨架表面，经真空高温或烧渗工艺蒸发沉积一层金属膜或合金膜。

其特点是：精度高、稳定性好、噪声低、体积小、高频特性好。

且允许工作环境温度范围大（-55～+125℃）、温度系数低（（50～100）×10-6/℃）。

目前是组成电子电路应用最广泛的电阻之一。

常用额定功率有1/8W、1/4W、1/2W、1W、2W等，标称阻值在10W～10MW之间。

（2）金属氧化膜电阻（型号：RY）。

在玻璃、瓷器等材料上，通过高温以化学反应形式生成以二氧化锡为主体的金属氧化层。

该电阻器由于氧化膜膜层比较厚，因而具有极好的脉冲、高频和过负荷性能，且耐磨、耐腐蚀、化学性能稳定。

但阻值范围窄，温度系数比金属膜电阻差。

（3）碳膜电阻（型号：RT）。

在陶瓷骨架表面上，将碳氢化合物在真空中通过高温蒸发分解沉积成碳结晶导电膜。

碳膜电阻价格低廉，阻值范围宽（10W～10MW），温度系数为负值。

常用额定功率为1/8W～10W，精度等级为±5％、±10％、±20％，在一般电子产品中大量使用。

2．合金类用块状电阻合金拉制成合金线或碾压成合金箔制成电阻，主要包括：（1）线绕电阻（型号：RX）。

将康铜丝或镍铬合金丝绕在磁管上，并将其外层涂以珐琅或玻璃釉加以保护。

线绕电阻具有高稳定性、高精度、大功率等特点。

温度系数可做到小于10-6/℃，精度高于±0.01％，最大功率可达200W。

湿敏电阻的基本原理和特点一、引言湿敏电阻是一种特殊的电阻，其电阻值受湿度影响，广泛应用于工业自动化、气象仪器、医疗设备等领域。

本文将介绍湿敏电阻的基本原理和特点。

二、湿敏电阻的基本原理1. 湿敏电阻的结构湿敏电阻由陶瓷材料制成，通常为氧化锌（ZnO）或氧化镁（MgO）。

这些陶瓷材料中掺入了少量的金属氧化物和其他添加剂，以提高其灵敏度和稳定性。

湿敏电阻的形状通常为片状或柱状。

2. 湿敏电阻的工作原理当湿敏电阻表面吸收水分时，水分与陶瓷材料中掺入的添加剂反应生成离子，进而改变了材料内部晶粒之间的导电通道。

这种变化导致了湿敏电阻的电阻值发生变化。

3. 湿敏电阻的灵敏度湿敏电阻对水分含量非常灵敏。

当环境中水分含量增加时，湿敏电阻的电阻值会迅速下降。

一般来说，湿敏电阻的灵敏度高于其他湿度传感器。

三、湿敏电阻的特点1. 灵敏度高由于湿敏电阻对水分含量非常灵敏，因此其灵敏度非常高。

这使得它成为一种理想的湿度传感器。

2. 可重复性好湿敏电阻在不同时间和环境下的测试结果具有很好的可重复性。

这使得它可以用于需要长期稳定性和精确性的应用。

3. 响应速度快由于其结构简单、响应速度快，因此湿敏电阻可以快速检测环境中水分含量的变化。

4. 价格低廉相比其他传感器，湿敏电阻价格低廉，因此广泛应用于各种领域。

四、应用领域1. 工业自动化在工业自动化中，湿敏电阻通常用于检测工厂内部环境中水分含量的变化。

这有助于预测设备维护周期，并提高生产效率。

2. 气象仪器在气象仪器中，湿敏电阻通常用于测量空气中的湿度。

这有助于预测天气变化，并为农业、交通等行业提供参考。

3. 医疗设备在医疗设备中，湿敏电阻通常用于检测人体呼吸道、皮肤等部位的水分含量。

这有助于诊断疾病，并指导治疗。

五、结论综上所述，湿敏电阻是一种特殊的电阻，其工作原理是通过吸收水分改变材料内部晶粒之间的导电通道来改变其电阻值。

它具有灵敏度高、可重复性好、响应速度快和价格低廉等特点，在工业自动化、气象仪器、医疗设备等领域得到广泛应用。

元器件5-热敏电阻、光敏电阻、湿敏电阻、气敏电阻、压敏电阻电路1、热敏电阻应用电路下图是热敏电阻在小功率电暖气电路中的应用。

该电路选用负温度系数热敏电阻作为感知元件，根据外界环境温度的高低自动控制电路的启停。

当环境温度较低时，热敏电阻RT的阻值较大，IC的控制端分压较高，使IC导通，二极管VD3点亮，双向晶闸管VT受触发而导通，电加热器EH通电开始升温。

当温度上升到一定程度后，RT的阻值随温度的升高而降低，使集成电路的控制端电压降低，VD3熄灭，双向晶闸管VT关断，电加热器EH断电停止加热。

2、光敏电阻应用电路下图是光敏电阻在自动调光台灯照明电路中的应用，该电路选用光敏电阻作为感知光控元件，当光敏电阻器RG感受外界环境光照强度不同时，其体现到电路中的电阻值也发生变化，从而使三极管VT1的基极获得不同的电压值，则经该三极管放大后由集电极输出的电压值也相应发生改变。

环境光变暗时，光敏电阻RG的阻值增加，使VT1基极与发射极之间变成正向偏置，VT1导通，集电极输出电流为电容器C2充电，C2的电压上升，双向晶闸管VS2导通，触发双向晶闸管VS1导通，L灯发光。

3、湿敏电阻应用电路下图是湿敏电阻在土壤湿度检测电路中的应用。

当土壤过于潮湿时，湿敏电阻MS输出的电阻信号远小于电位器RP的阻值，则运算放大器IC1的2脚电压大于其3脚电压，IC1的8脚输出低电平，此时LED1亮，LED2灭，显示土壤湿度过高。

当土壤过于干燥时，湿敏电阻器MS输出的电阻信号远高于电位器RP的阻值，IC1的2脚电压小于3脚电压，IC1的8脚输出高电平，此时LED1灭，LED2亮，显示土壤湿度过低。

4、气敏电阻应用电路气敏电阻在抽油烟机检测和控制电路中的应用见下图。

当气敏电阻MQ-211检测到油烟气体时，B点会有直流电压产生，该电压加到IC1的6脚，使IC1的3和7脚输出控制信号，3脚的驱动信号使继电器KA动作，并驱动电机进行抽气。

5、压敏电阻应用电路下图所示是压敏电阻在交流输入过压保护电路中的应用。

电阻的种类—湿敏电阻的种类和结构原理输出电阻信号，阻值随着相对湿度的变化而变化的元件，称为湿敏电阻。

湿敏电阻是利用湿敏材料吸收空气中的水分而导致本身电阻值发生变化这一原理而制成的。

1、半导体陶瓷湿敏元件铬酸镁-二氧化钛陶瓷湿敏元件是较常用的一种湿度传感器，它是由MgCr2O4-TiO2固熔体组成的多孔性半导体陶瓷。

这种材料的表面电阻值能在很宽的范围内随湿度的增加而变小，即使在高湿条件下，对其进行多次反复的热清洗，性能仍不改变。

该元件采用了MgCr2O4-TiO2多孔陶瓷，电极材料二氧化钌通过丝网印制到陶瓷片的两面，在高温烧结下形成多孔性电极。

在陶瓷片周围装置有电阻丝绕制的加热器，以450、1min 对陶瓷表面进行热清洗。

湿敏电阻的电阻-相对湿度特性曲线如图1所示。

图1 电阻-湿度特性曲线图2是这种湿敏元件应用的一种测量电路。

图中R为湿敏电阻，为温度补偿用热敏电阻。

为了使检测湿度的灵敏度最大，可使R=。

这时传感器的输出电压通过跟随器并经整流和滤波后，一方面送入比较器1与参考电压U1比较，其输出信号控制某一湿度；另一方面送到比较器2与参考电压U2比较，其输出信号控制加热电路，以便按一定时间加热清洗。

图2 湿敏电阻测量电路方框图2、氯化锂湿敏电阻图3是氯化锂湿敏电阻的结构图。

它是在聚碳酸酯基片上制成一对梳状金电极，然后浸涂溶于聚乙烯醇的氯化锂胶状溶液，其表面再涂上一层多孔性保护膜而成。

氯化锂是潮解性盐，这种电解质溶液形成的薄膜能随着空气中水蒸汽的变化而吸湿或脱湿。

感湿膜的电阻随空气相对湿度变化而变化，当空气中湿度增加时，感湿膜中盐的浓度降低。

图3 氯化锂湿敏电阻结构图4是一种相对湿度计的电原理框图。

测量探头由氯化锂湿敏电阻和热敏电阻组成，并通过三线电缆接至电桥上。

热敏电阻是作为温度补偿用，测量时先对指示装置的温度补偿进行适当修正，将电桥校正至零点，就可以从刻度盘上直接读出相对湿度值。

电桥由分压电阻组成两个臂，另外，和或和组成另外两个臂。

湿敏电阻的基本原理和特点一、湿敏电阻的定义和概述湿敏电阻（Humidity Sensing Resistor）是一种可以感知和测量湿度的传感器元件。

它基于材料的湿度敏感性，通过测量电阻值的变化来反映周围环境的湿度水平。

二、湿敏电阻的工作原理湿敏电阻的工作原理是基于半导体材料对湿度的敏感性。

通常，湿敏电阻由两个电极片组成，中间填充有湿敏材料。

当湿敏材料吸湿时，材料内部的电导率会发生变化，从而导致整个电阻的阻值发生变化。

三、湿敏电阻的特点湿敏电阻具有以下几个特点：3.1 高灵敏度湿敏电阻对湿度的变化非常敏感，能够实时感知细小的湿度变化，并且具有较高的灵敏度。

这使得湿敏电阻在湿度测量和控制应用中具有广泛的应用前景。

3.2 快速响应湿敏电阻具有快速响应的特点，当环境湿度发生变化时，其阻值可以迅速地做出相应的变化。

这使得湿敏电阻在需要实时湿度监测的场合中表现出色。

3.3 宽工作范围湿敏电阻可在较广的湿度范围内正常工作，一般可达到20%~95%RH。

这使得湿敏电阻能够适应不同湿度环境下的应用需求。

3.4 简单结构和低成本湿敏电阻通常具有简单的结构，由较少的元件组成，制造和使用成本较低，适用于大规模生产和广泛应用。

四、湿敏电阻的应用领域湿敏电阻在各个领域都有广泛的应用。

4.1 空调和恒温设备湿敏电阻作为空调和恒温设备中的湿度传感器，可以感知环境湿度的变化，实现精确的湿度监测和控制，提高室内空气质量和居住舒适度。

4.2 农业和园艺湿敏电阻可以应用于农业和园艺领域的湿度监测和控制。

例如，可以用于土壤湿度的测量，帮助农民和园艺者进行灌溉和管理。

4.3 医疗和健康湿敏电阻可以用于医疗和健康领域的湿度监测。

例如，在呼吸器和氧气供应设备中，湿敏电阻可以监测患者呼吸器的湿度，确保呼吸器的湿度适宜。

4.4 工业自动化湿敏电阻在工业自动化中也有广泛应用。

例如，在食品加工和存储过程中，湿敏电阻可以用于湿度监测和控制，确保食品质量和安全。

湿敏电阻是利用湿敏材料吸收空气中的水分而导致本身电阻值发生变化这一原理而制成的。

1、半导体陶瓷湿敏元件铬酸镁-二氧化钛陶瓷湿敏元件是较常用的一种湿度传感器，它是由MgCr2O4-TiO2固熔体组成的多孔性半导体陶瓷。

这种材料的表面电阻值能在很宽的范围内随湿度的增加而变小，即使在高湿条件下，对其进行多次反复的热清洗，性能仍不改变。

该元件采用了MgCr 2O4-TiO2多孔陶瓷，电极材料二氧化钌通过丝网印制到陶瓷片的两面，在高温烧结下形成多孔性电极。

在陶瓷片周围装置有电阻丝绕制的加热器，以450、1min对陶瓷表面进行热清洗。

湿敏电阻的电阻-相对湿度特性曲线如图2.5.1所示。

图2.5.1 电阻-湿度特性曲线图2.5.2是这种湿敏元件应用的一种测量电路。

图中R为湿敏电阻，为温度补偿用热敏电阻。

为了使检测湿度的灵敏度最大，可使R=。

这时传感器的输出电压通过跟随器并经整流和滤波后，一方面送入比较器1与参考电压U1比较，其输出信号控制某一湿度；另一方面送到比较器2与参考电压U2比较，其输出信号控制加热电路，以便按一定时间加热清洗。

图2.5.2 湿敏电阻测量电路方框图2、氯化锂湿敏电阻图2.5.3是氯化锂湿敏电阻的结构图。

它是在聚碳酸酯基片上制成一对梳状金电极，然后浸涂溶于聚乙烯醇的氯化锂胶状溶液，其表面再涂上一层多孔性保护膜而成。

氯化锂是潮解性盐，这种电解质溶液形成的薄膜能随着空气中水蒸汽的变化而吸湿或脱湿。

感湿膜的电阻随空气相对湿度变化而变化，当空气中湿度增加时，感湿膜中盐的浓度降低。

图2.5.3 氯化锂湿敏电阻结构图2.5.4是一种相对湿度计的电原理框图。

测量探头由氯化锂湿敏电阻和热敏电阻组成，并通过三线电缆接至电桥上。

热敏电阻是作为温度补偿用，测量时先对指示装置的温度补偿进行适当修正，将电桥校正至零点，就可以从刻度盘上直接读出相对湿度值。

电桥由分压电阻组成两个臂，另外，和或和组成另外两个臂。

电桥由振荡器供给交流电压。

湿敏电阻：高分子电阻式湿敏元件
高分子电阻式湿敏元件是目前发展迅速、应用较广的一类新型湿敏元件。

它具有灵敏度高、线性度好、响应时间快、小型化、制作工艺简单、成本低以及使用方便等特点。

高分子电阻式湿敏元件的结构和金属氧化膜湿敏元件的结构相似，只是感湿膜及工艺方法不同。

高分子电阻式湿敏元件主要使用高分子固体电解质材料作为感湿膜，由于膜中存在可动离干而产生导电性，随着湿度的增大，其电离作用增强，便可动离子的浓度增大，电极间的阻值减小。

当湿度减小时，电离作用也相应减弱，可动离子的浓度也减小，电极间的电阻值增大。

这样，湿敏元件对水分子的吸附和释放情况，可通过电极间电阻值的变化检测出来，从而得到相应的湿度值。

高分子感湿膜可使用的材料很多，如高氯酸埋-聚氯乙烯、有亲水性基的有机硅氧烷以及四乙基硅烷的等离子共聚膜等。

图所示是一个高分子电阻式湿敏元件的电阻值与相对湿度的关系曲线。

相对湿度(RH%)。

湿敏电阻传感器原理图
摘要：湿敏电阻是一种阻值随环境相对湿度的变化而变化的敏感元件。

1、工作原理湿敏电阻式传感器主要由感湿层3、电极4和具有一定机械强度的绝缘基片2组成，如图1所示。

感湿层在吸收了环境中的水分后引起两电极间电阻值的变化，这样就将相对湿度的变化转换成电阻值的变化。

图1湿敏电阻结构示意图2、湿敏电阻式传感器的应用湿敏电阻器广泛应用于洗衣机、空调器、录像机、微波炉等家用电器及工业、农业等方面作湿度检测、湿敏电阻是一种阻值随环境相对湿度的变化而变化的敏感元件。

1、工作原理
湿敏电阻式传感器主要由感湿层3、电极4和具有一定机械强度的绝缘基片2组成，如图1所示。

感湿层在吸收了环境中的水分后引起两电极间电阻值的变化，这样就将相对湿度的变化转换成电阻值的变化。

图1湿敏电阻结构示意图
2、湿敏电阻式传感器的应用
湿敏电阻器广泛应用于洗衣机、空调器、录像机、微波炉等家用电器及工业、农业等方面作湿度检测、湿度控制用。

如图2所示，是湿度检测器电路原理图。

图2湿度检测器电路原理图
图2所示电路中，由555时基电路、湿度传感器CH等组成多谐振荡器，在振荡器的输出端接有电容器C2，它将多谐振荡器输出的方波信号变为三角波。

当相对湿度变化时，湿度传感器CH的电容量将随着改变，它将使多谐振荡器输出的频率及三角波的幅度都发生相应的变化，输出的信号经VD1，VD2整流和C4滤波后，可从电压表上直接读出与相对湿度相应的指数来。

Rp电位器用于仪器的调零。

电阻的特性及分类导电体对电流的阻碍作用称为电阻，用符号R表示，单位为欧姆、千欧、兆欧，分别用Ω、KΩ、MΩ表示。

一、电阻的型号命名方法：国产电阻器的型号由四部分组成（不适用敏感电阻）第一部分：主称，用字母表示，表示产品的名字。

如R表示电阻，W表示电位器。

第二部分：材料，用字母表示，表示电阻体用什么材料组成，T-碳膜、H-合成碳膜、S-有机实心、N-无机实心、J-金属膜、Y-氮化膜、C-沉积膜、I-玻璃釉膜、X-线绕。

第三部分：分类，一般用数字表示，个别类型用字母表示，表示产品属于什么类型。

1-普通、2-普通、3-超高频、4-高阻、5-高温、6-精密、7-精密、8-高压、9-特殊、G-高功率、T-可调。

第四部分:序号，用数字表示，表示同类产品中不同品种，以区分产品的外型尺寸和性能指标等例如：R T 1 1 型普通碳膜电阻a1}二、电阻器的分类1、线绕电阻器：通用线绕电阻器、精密线绕电阻器、大功率线绕电阻器、高频线绕电阻器。

2、薄膜电阻器：碳膜电阻器、合成碳膜电阻器、金属膜电阻器、金属氧化膜电阻器、化学沉积膜电阻器、玻璃釉膜电阻器、金属氮化膜电阻器。

3、实心电阻器：无机合成实心碳质电阻器、有机合成实心碳质电阻器。

4、敏感电阻器：压敏电阻器、热敏电阻器、光敏电阻器、力敏电阻器、气敏电阻器、湿敏电阻器。

三、主要特性参数1、标称阻值：电阻器上面所标示的阻值。

2、允许误差：标称阻值与实际阻值的差值跟标称阻值之比的百分数称阻值偏差，它表示电阻器的精度。

允许误差与精度等级对应关系如下：±0.5%-0.05、±1%-0.1(或00)、±2%-0.2(或0)、±5%-Ⅰ级、±10%-Ⅱ级、±20%-Ⅲ级3、额定功率：在正常的大气压力90-106.6KPa及环境温度为－55℃～＋70℃的条件下，电阻器长期工作所允许耗散的最大功率。

线绕电阻器额定功率系列为（W）：1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、4、8、10、16、25、40、50、75、100、150、250、500非线绕电阻器额定功率系列为（W）：1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、5、10、25、50、10 04、额定电压：由阻值和额定功率换算出的电压。

各类电阻的简介、分类和应用
电阻，英文名resistance,通常缩写为R,它是导体的一种基本性质，与导体的尺寸、材料、温度有关。

欧姆定律说，I=U/R,那么R=U/I,电阻的基本单位是欧姆，用希腊字母“Ω”表示，有这样的定义：导体上加上一伏特电压时，产生一安培电流所对应的阻值。

电阻的主要职能就是阻碍电流流过。

事实上，“电阻”说的是一种性质，而通常在电子产品中所指的电阻，是指电阻器这样一种元件。

师傅对徒弟说：“找一个100欧的电阻来！”,指的就是一个“电阻值”为100欧姆的电阻器，欧姆常简称为欧。

表示电阻阻值的常用单位还有千欧（kΩ），兆欧（MΩ）。

电阻是最容易理解的元件、也是应用最广泛的电子元器件，大约占所有电子元器件的35%。

按照电阻的材料分类解释：碳膜电阻器
碳膜电阻器是将通过真空髙温热分解的结晶碳沉积在柱形或管形的陶瓷骨架上制成的。

用控制碳膜的厚度和刻槽来控制电阻值。

碳膜电阻器的外形和结构如图2所示。

碳膜电阻器
碳膜电阻器有良好的稳定性，负温度系数小，高频特性好，受电压和频率影响较小，噪声电动较小，脉冲负荷稳定，阻值范围宽，制作工艺简单，生产成本低，所以非常广泛地应用在各种电子产品中。

金属膜电阻器
金属膜电阻器是将金属或合金材料用真空加热蒸发在瓷基体上形成一层薄膜而制成的，也有采用高温分解、化学沉积和烧渗等方法制成的，外形和结构如图3所示。

图3 金属膜电阻器
金属膜电阻器稳定性和耐热性能好，温度系数小，工作频率范围大，噪声电动势很小，常在高频电路中使用。