電阻還有精度之分,高精密電阻有啥特殊要求?
發(fā)布時(shí)間:2018-10-26 責(zé)任編輯:lina
【導(dǎo)讀】其實(shí),對于不是搞計(jì)量的不需要分的那么清楚,可以大體上認(rèn)為高精密、高準(zhǔn)確、低誤差等是一個(gè)意思。對于精度不太高的電阻,我們可以不分,籠統(tǒng)的說某電阻精度是多少。比如0.1%精度的電阻,就是一個(gè)綜合誤差,實(shí)際上是說,在常溫下(比如10℃-35℃)、1年之內(nèi),包括所有的誤差,應(yīng)該仍然能保證電阻在0.1%之內(nèi)。
其實(shí),對于不是搞計(jì)量的不需要分的那么清楚,可以大體上認(rèn)為高精密、高準(zhǔn)確、低誤差等是一個(gè)意思。但是,對于“精度”一詞,可以分解成分解成三個(gè)要素:
1. 溫度系數(shù)。溫度變化是電阻的大敵,溫度系數(shù)一般用ppm/℃表示,即溫度變化1度對應(yīng)電阻變化百萬分之幾。100ppm/℃就是0.01%/℃。
2. 老化。也就是長期穩(wěn)定性,一般用ppm/年來表示,也有用%/年來表示的。出廠再怎么準(zhǔn)確的電阻,如果老化大,那么很快就變了,也就失去高準(zhǔn)確的意義了。
3. 初始調(diào)整誤差,這個(gè)其實(shí)不太重要,知道偏差是多少,只要不變就沒關(guān)系,測量時(shí)可以修正。因此,在本文里沒做進(jìn)一不討論。
對于精度不太高的電阻,我們可以不分,籠統(tǒng)的說某電阻精度是多少。比如0.1%精度的電阻,就是一個(gè)綜合誤差,實(shí)際上是說,在常溫下(比如10℃-35℃)、1年之內(nèi),包括所有的誤差,應(yīng)該仍然能保證電阻在0.1%之內(nèi)。
但是,對于要求高的地方,電阻的具體特性將被測試,這樣才好選用。本文就將把常見的高精度電阻器按照溫度系數(shù)和老化兩個(gè)指標(biāo)做一描述。
常見的精密電阻有三類:金屬膜電阻、線繞電阻和塊電阻。
金屬膜電阻是最常見的,但好一些的為精密金屬膜電阻,特點(diǎn)是溫度系數(shù)不大,阻值比較穩(wěn)定。但由于膜比較薄因此相對脆弱一些,螺旋切割和壓接部分容易出問題。
· 線繞電阻也是很常用的,甚至一度是高準(zhǔn)確設(shè)備的主打電阻。采用的電阻絲材料現(xiàn)在有三種:
--康銅,比較古老,耐熱但溫度系數(shù)不太好,與銅的熱電動(dòng)勢較高。
--錳銅,有精密錳銅,盡管熱但溫度不太高但溫度系數(shù)很小,與銅的熱電動(dòng)勢小,是廣泛采用的線繞電阻材料。
--Evanohm,被翻譯成埃佛諾姆,是一種鎳鉻鋁銅合金,也可以簡稱鎳鉻電阻合金,溫度系數(shù)最小,材料比較硬,焊接性能不太好。
· 塊電阻,又叫金屬箔電阻,國外廠家以Vishay為代表,是在陶瓷基片粘上合金電阻層然后無感光刻,不僅采用了鎳鉻電阻合金材料,而且陶瓷襯底做進(jìn)一步溫度補(bǔ)償,使得溫度系數(shù)非常小,很多能做到<1ppm/℃。國產(chǎn)的型號為RJ711,性能差一些。
以下為精密電阻分類特性圖,基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是基于自己多年的收集、積累、測試整理而成。橫軸為溫度系數(shù),縱軸為老化率,因此,任何一個(gè)電阻都可以在這圖有一個(gè)位置,越靠近左下角表明電阻越好。
下面分別對這些典型電阻做一介紹。
1. 普通金屬膜電阻,體積一般比較小,電阻膜比較薄,溫度系數(shù)和老化一般,除了高阻(>1M)和低阻抗(<5)以外,1%可以保證。
2. 綠袍電阻。這是對80年代中后期出現(xiàn)的一種金屬膜電阻的稱呼,因?yàn)橥庥^呈深綠色而得名,見于MF12和MF14萬用表中。但根據(jù)自己的實(shí)測,性能一般,老化、偏差和溫度系數(shù)都與紅袍電阻相差很大。
3. 紅袍電阻,代號RJJ,高穩(wěn)定低溫度系數(shù)精密金屬膜,體積大,性能很好,經(jīng)過自己的測試,多年的電阻,老化很少有超過0.5%的,溫度系數(shù)都在30ppm/℃左右。請注意,紅袍電阻還有一種是普通精度的,代號RJ,性能一般。
4. 一般線繞電阻,采用錳銅或康銅電阻絲,非密封(只上漆),由于線徑一般比較粗因此老化指標(biāo)不錯(cuò),但溫度系數(shù)不算太好,一般是15ppm/℃到35ppm/℃之間。
5. 精密線繞,電阻絲一般采用精密錳銅,密封后穩(wěn)定性得到提高,實(shí)際測試了大量的0.01%電阻,絕大多數(shù)數(shù)年后仍然能保持在0.02%之內(nèi)。溫度系數(shù)也因?yàn)檫x材和工藝達(dá)到較高水平,大約是5ppm/℃到20ppm/℃之間。新品價(jià)格大約5元/只。
(另外,國產(chǎn)還有一種高密封線繞,穩(wěn)定性更好一些)
6. 低TC(溫度系數(shù))線繞電阻,常見于老式國外(比如Fluke)各種精密儀器中,采用鎳鉻電阻合金,溫度系數(shù)非常低,一般在1ppm/℃到5ppm/℃之間,有的電阻每一只都標(biāo)明了實(shí)測溫度系數(shù)。老化也不大,基本在20ppm/年之內(nèi),二手價(jià)格大約10元/只。這樣的電阻進(jìn)行標(biāo)定后,可以作為一般標(biāo)準(zhǔn)電阻來用。
7. 全密封線繞,電阻絲材料同上,但采用金屬殼密封(引線是后焊接的)完全杜絕了潮濕和氧化因此穩(wěn)定性很高,達(dá)到8ppm/年左右,溫度系數(shù)也大多在1ppm/℃之內(nèi),廣泛用于老一代高等級計(jì)量儀器和標(biāo)準(zhǔn)電阻中,我有一篇專門的文章做過詳細(xì)介紹。二手價(jià)格大約50元/只。
8. 塑封塊電阻。由于采用鎳鉻電阻合金和補(bǔ)償技術(shù),溫度系數(shù)可以做的非常低,甚至<1ppm/℃。但該電阻由于密封不太好因此老化特性不是很好,只能保證25ppm/年,典型值12.5ppm/年。新品價(jià)格約50元/只,二手約20元/只。這樣的電阻也常常被音響發(fā)燒友采用,因?yàn)槌松鲜鎏匦酝?,還具備超低噪音和無感等優(yōu)良特性。
9. 金封塊電阻,這是目前最高等級的電阻,內(nèi)部結(jié)構(gòu)同上但采用金屬陶瓷密封(外形類似晶振),徹底杜絕外界老化因素,同時(shí)零溫度系數(shù)技術(shù)使得溫度系數(shù)達(dá)到很難測量出來的程度。老化典型值2ppm/年,有的達(dá)到0.5ppm/年以下。新品價(jià)格大約400元/只,西方國家對我國實(shí)行封鎖,嚴(yán)禁進(jìn)口用于軍事目的,連8位半的萬用表3458A也僅僅用了一只(做內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)電阻)。
應(yīng)該看到,即便是同一類的電阻,不同廠家、不同時(shí)代的產(chǎn)品,差別也很大,這里只是盡量找一個(gè)典型的范圍而已。
附:指針萬用表最好用什么電阻呢?
選擇電阻要看萬用表的等級,一般采用等級的1/4或1/5,比如2.5級的選0.5%,1級的選0.2%或0.25%。
線繞的是最好的,穩(wěn)定而且溫度系數(shù)小,但阻值高的很難做,因此大部分是低阻值的用線繞。唯一見有5M電阻仍然用線繞的是MF35。
電壓測量檔等需要3M到5M的高阻值電阻,一般只能選金屬膜的。而高阻高精度的金屬膜也比較難,需要高阻膜(這樣穩(wěn)定性可能要變差)、大體積。傳統(tǒng)的紅袍RJJ精密金屬膜是很合適的。
業(yè)余條件下如果很追求性能,可選用6環(huán)1M金屬膜0.1%的電阻多個(gè)進(jìn)行串聯(lián)。
特別推薦
- 授權(quán)代理商貿(mào)澤電子供應(yīng)Same Sky多樣化電子元器件
- 使用合適的窗口電壓監(jiān)控器優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)
- ADI電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制解決方案 驅(qū)動(dòng)智能運(yùn)動(dòng)新時(shí)代
- 倍福推出采用 TwinSAFE SC 技術(shù)的 EtherCAT 端子模塊 EL3453-0090
- TDK推出新的X系列環(huán)保型SMD壓敏電阻
- Vishay 推出新款采用0102、0204和 0207封裝的精密薄膜MELF電阻
- Microchip推出新款交鑰匙電容式觸摸控制器產(chǎn)品 MTCH2120
技術(shù)文章更多>>
- 更高精度、更低噪音 GMCC美芝電子膨脹閥以創(chuàng)新?lián)屨夹袠I(yè)“制高點(diǎn)”
- 本立租完成近億元估值Pre-A輪融資,打造AI賦能的租賃服務(wù)平臺
- 中微公司成功從美國國防部中國軍事企業(yè)清單中移除
- 華邦電子白皮書:滿足歐盟無線電設(shè)備指令(RED)信息安全標(biāo)準(zhǔn)
- 功率器件熱設(shè)計(jì)基礎(chǔ)(九)——功率半導(dǎo)體模塊的熱擴(kuò)散
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
單向可控硅
刀開關(guān)
等離子顯示屏
低頻電感
低通濾波器
低音炮電路
滌綸電容
點(diǎn)膠設(shè)備
電池
電池管理系統(tǒng)
電磁蜂鳴器
電磁兼容
電磁爐危害
電動(dòng)車
電動(dòng)工具
電動(dòng)汽車
電感
電工電路
電機(jī)控制
電解電容
電纜連接器
電力電子
電力繼電器
電力線通信
電流保險(xiǎn)絲
電流表
電流傳感器
電流互感器
電路保護(hù)
電路圖