精密電阻,是指電阻的阻值誤差、電阻的的熱穩(wěn)定性(溫度系數(shù))、電阻器的分布參數(shù)(分布電容和分布電感)等項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)的電阻器。為幫助大家深入了解,本文將對精密電阻的相關(guān)知識予以匯總。如果您對本文即將要涉及的內(nèi)容感興趣的話,那就繼續(xù)往下閱讀吧。
什么樣的電阻才是精密電阻?
精密電阻往往和高精度電阻關(guān)聯(lián)到一起,精度代表電阻阻值的準(zhǔn)確性,事實(shí)上這種準(zhǔn)確性受很多因素的影響。這些影響阻值準(zhǔn)確性的因素統(tǒng)稱為“應(yīng)力”。應(yīng)力來自很多方面,比如環(huán)境溫度的變化,電阻自身通電后產(chǎn)生的自熱,來自PCB的壓力或拉力,外部環(huán)境的濕氣,甚至是腐蝕性的氣體,還有比如焊接、脈沖、過載、靜電、輻射等等。所有上面提到的“應(yīng)力”都會使電阻的阻值產(chǎn)生變化,就是說影響電阻的阻值精度,要是問什么樣的電阻才是精密電阻?答案是穩(wěn)定性和精確性并存的電阻。
精密電阻的主要參數(shù)
精度:精度是來料檢驗(yàn)的重要指標(biāo),是否所有的精密電阻生產(chǎn)廠家在出廠前都做了100%的精度測試?答案是否定的。雖然精密電阻有很多不同的工藝和材料的區(qū)分,但幾乎所有的精密電阻都需要進(jìn)行調(diào)阻才能做到“高精密”。比如精密薄膜電阻在表面進(jìn)行激光調(diào)阻,而精密箔電阻通過切斷調(diào)阻帶來調(diào)阻等。調(diào)阻的過程事實(shí)上是測量的過程,但調(diào)阻后的產(chǎn)品并非成品,還要經(jīng)過封裝等一些后續(xù)工藝,這一過程可能會對電阻的阻值造成影響。另外測量儀器的準(zhǔn)確性和正確的測量方法也相當(dāng)重要,尤其對于超過萬分之一精度的電阻,以及毫歐電阻,高阻值的精密電阻。
溫漂:在電阻的規(guī)格書里,我們往往只看到一個(gè)溫漂指標(biāo),比如±5ppm/°C。實(shí)際的情況是很可能這個(gè)溫漂指標(biāo)并沒有覆蓋產(chǎn)品需求的工作溫度范圍,就是說在不同的溫度區(qū)間內(nèi),同一電阻的溫漂是有區(qū)別的。應(yīng)該說大多數(shù)的精密電阻廠家的規(guī)格書里并沒有明確定義不同溫度區(qū)間的溫漂指標(biāo),有些廠家只在整個(gè)工作溫度范圍內(nèi)挑選其中最好的一段曲線作為規(guī)格書中的溫漂指標(biāo),這是一個(gè)普遍的現(xiàn)象。
還有一個(gè)事實(shí)是溫漂的指標(biāo)在出廠前很難被100%測量,測量需要昂貴的費(fèi)用,另外要進(jìn)行精確的測量可能對產(chǎn)品本身是破壞性的,比如貼片電阻的溫漂測量一般都建議焊接在PCB板上進(jìn)行,另外溫漂的測量過程帶來的應(yīng)力會使阻值產(chǎn)生變化。溫漂的控制主要基于電阻材料本身以及制造工藝。比如精密箔電阻通過使用特殊的低溫漂合金以及應(yīng)力補(bǔ)償?shù)姆绞竭_(dá)到接近零溫漂的性能。
負(fù)載壽命:負(fù)載壽命和三方面的因素相關(guān),即功率、溫度和時(shí)間。降額使用有助于減緩阻值的變化。
電阻阻值變化的活躍期往往在使用的前幾百個(gè)小時(shí),隨著使用時(shí)間越長越是趨于穩(wěn)定。這是由于隨著時(shí)間的推移,電阻元素本身趨于穩(wěn)定,或者電阻元素和基體之間的應(yīng)力逐漸釋放。負(fù)載壽命的指標(biāo)只能通過抽樣測試的形式進(jìn)行監(jiān)測,因?yàn)檫@種測試至少需要1千小時(shí),航天的應(yīng)用則可能需要高達(dá)1萬小時(shí)的測試,且這種測試是破壞性的實(shí)驗(yàn)。對精密電阻在使用前進(jìn)行功率訓(xùn)練可以有效的加速電阻老化,使電阻趨于穩(wěn)定,但會使電阻的阻值產(chǎn)生變化。
貨架壽命:貨架壽命用來考察電阻在標(biāo)準(zhǔn)或者指定存儲條件下的阻值穩(wěn)定性。和負(fù)載壽命一樣,電阻存放的時(shí)間越長,其阻值的變化也會趨于穩(wěn)定。這就是為什么有些精密儀器制造廠家采購精密電阻并不立即使用,而是存儲幾個(gè)月甚至幾年再去使用的原因。當(dāng)然存儲會導(dǎo)致電阻阻值的改變,但這種變化的趨勢是越來越小。所以對于老批號的電阻,只要精度在標(biāo)稱值以內(nèi),且焊腳沒有氧化,其穩(wěn)定性要優(yōu)于新批號的電阻。電阻的存儲尤其要注意濕度控制,濕度對于任何電阻的阻值都會產(chǎn)生很大的影響。例如各種膜式電阻,一旦濕氣進(jìn)入就會在電阻層形成電解液,嚴(yán)重影響電阻的阻值。除了濕氣還有空氣中的各種腐蝕性物質(zhì),如硫,鹽霧等。作為計(jì)量應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)電阻會被注油后全密封,從而隔絕外部環(huán)境應(yīng)力對于阻值的影響,減少該電阻的年變化率。
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