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什么是精密電阻,如何選擇合適的精密電阻?
什么是精密電阻,如何選擇合適的精密電阻?
一、精密電阻
精密電阻器是指在相同的電阻技術(shù)和安裝方式下,電阻的阻值精度、溫度系數(shù)、負(fù)載壽命、長(zhǎng)期穩(wěn)定性等指標(biāo)均達(dá)到更高標(biāo)準(zhǔn)的電阻器。精密電阻的長(zhǎng)期穩(wěn)定性是非常重要的指標(biāo),離開穩(wěn)定性的是沒有意義的。
二、精密電阻分類
我們經(jīng)常使用精密電阻時(shí)候多數(shù)是考慮它的誤差值,但是前提是我們已經(jīng)選擇了某一種技術(shù)材料的精密電阻。因此精密電阻按材料分有三種:金屬膜精密電阻、線繞精密電阻、金屬箔精密電阻。
1、金屬膜精密電阻:這種精密電阻精度較高,但阻值溫度系數(shù)和分布參數(shù)指標(biāo)略低,這種電阻通常為圓柱形;主要應(yīng)用在:通訊器材、yi療電子設(shè)備、測(cè)試測(cè)量設(shè)備、汽車電子、工業(yè)產(chǎn)品等。
2、線繞精密電阻:這種精密電阻是用康銅、錳銅或者鎳鉻合金絲繞在陶瓷骨架上而制成的一種精密電阻,表面常涂有保護(hù)漆或玻璃釉,有固定式和可調(diào)式兩種。也就是長(zhǎng)期穩(wěn)定性,一般用ppm/年來表示,也有用%/年來表示的。這種電阻封裝材料有絕緣漆、硅樹脂、涂料、陶瓷、鋁殼等。大部分精密線繞電阻都采用硅樹脂封裝,因?yàn)檫@種封裝沒有高溫?zé)Y(jié)過程,所以不會(huì)因?yàn)楦邷責(zé)Y(jié)對(duì)繞線材料的電性能產(chǎn)生影響。
由于繞制在陶瓷骨架上,因此這種電阻耐高溫、熱穩(wěn)定性好、溫度系數(shù)小、工作溫度可達(dá)300℃、功率大、阻值精度高、溫度系數(shù)指標(biāo)很高,但是分布參數(shù)指標(biāo)偏低,這種電阻一般有圓柱形、扁柱形和長(zhǎng)方框架形幾種;這種電阻主要應(yīng)用適用于精密儀表、電子設(shè)備等交、直流電路等當(dāng)中。3、焊接應(yīng)力:在焊接熱的沖擊后,插腳電阻的阻值變化要明顯小于貼片電阻。
3、金屬箔精密電阻:將具有已知和可控特性的特種金屬箔片敷在特殊陶瓷基片上,然后采用超精密工藝光刻電阻電路。其實(shí),對(duì)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。這種工藝將低TCR、長(zhǎng)期穩(wěn)定性、無感抗、無ESD感應(yīng)、低電容、快速熱穩(wěn)定性和低噪聲等重要特性結(jié)合在一種電阻技術(shù)中,使用該金屬箔作為電阻元素的箔電阻可以提供其他電阻科技wu可比擬的優(yōu)異性能。這種精密電阻的精度、阻值溫度系數(shù)和分布參數(shù)各項(xiàng)指標(biāo)都很高,這種電阻常呈方塊形或片形。這種電阻廣泛用在航天、航海的慣導(dǎo)、配電控制、精密測(cè)量等系統(tǒng)中,用作電流、電壓的比較標(biāo)準(zhǔn),恒流、恒壓電路元件,各種分流分壓比例網(wǎng)絡(luò)等。
值得注意的是:精密電阻主要采用薄膜和箔技術(shù),其中,箔電阻的電氣性能更為出色,幾乎可實(shí)現(xiàn)接近于零溫漂和0.001%的精度,因此它的特性表現(xiàn)得非常出色,相對(duì)于其他貼片電阻類型來說優(yōu)勢(shì)非常明顯,因此被認(rèn)為是接近理想電阻的產(chǎn)品,也正是因?yàn)檫@樣,在比較gao端的產(chǎn)品或者對(duì)阻值非??量痰膱?chǎng)合才會(huì)用到。5%以內(nèi)阻值誤差的電阻可稱為jepsun精密電阻,更高精密的可以做到0。
精密電阻
精密電阻按材料分有三種:金屬膜精密電阻、線繞精密電阻、金屬箔精密電阻。
金屬箔精密電阻:將具有已知和可控特性的特種金屬箔片敷在特殊陶瓷基片上,然后采用超精密工藝光刻電阻電路。金屬箔精密電阻的精度、阻值溫度系數(shù)和分布參數(shù)各項(xiàng)指標(biāo)都很高:精度可達(dá)10-6,溫度系數(shù)可達(dá)±0。這種工藝將低TCR、長(zhǎng)期穩(wěn)定性、無感抗、無ESD感應(yīng)、低電容、快速熱穩(wěn)定性和低噪聲等重要特性結(jié)合在一種電阻技術(shù)中,使用該金屬箔作為電阻元素的箔電阻可以提供其他電阻科技wu可比擬的優(yōu)異性能。這種精密電阻的精度、阻值溫度系數(shù)和分布參數(shù)各項(xiàng)指標(biāo)都很高,這種電阻常呈方塊形或片形。
精密厚膜電阻
精密厚膜電阻
通過對(duì)厚膜電阻漿料的持續(xù)改進(jìn),精密的厚膜電阻技術(shù)已經(jīng)可以做到±5ppm/°C的溫漂,甚至通過使用多個(gè)可以互相補(bǔ)償?shù)暮衲る娮栊酒K達(dá)到±2ppm/°C的溫漂。4貯存壽命貯存壽命用來考察電阻在標(biāo)準(zhǔn)或者zhi定存儲(chǔ)條件下的阻值穩(wěn)定性。其gao精度也可以達(dá)到±0.01%。在高壓高阻值高精密的應(yīng)用中精密厚膜電阻是主流的技術(shù)。厚膜電阻的缺點(diǎn)是在低阻值的部分很難做到高精密低溫漂,噪聲指標(biāo)也不好,長(zhǎng)期穩(wěn)定性一般都是比其他精密電阻差。
主要性能參數(shù)范圍
尺寸規(guī)格:0201、0402、0603、0805、1206等
阻值范圍:10Ω~1MΩ
阻值精度: 0.1%、 0.25%、 0.5%
額定功率:1/20、1/16、1/10、1/8、1/4 (W)
阻值溫度系數(shù)TCR: 50ppm/℃
耐靜電能力:ESD2KV
優(yōu)點(diǎn)
制造成本低,具有較高的性價(jià)比;
片式小型化、適合SMT貼裝;
外層玻璃結(jié)構(gòu)保護(hù)結(jié)構(gòu),很好的抗潮濕性能。
缺點(diǎn)
阻值溫度系數(shù)較大;
需電沖擊性能較差,功率較??;
阻值穩(wěn)定性較差,噪音較大。
厚膜電阻的玻璃相中顆粒相互連接的結(jié)構(gòu),在電阻使用過程中部分電阻路徑會(huì)被熱應(yīng)力阻斷,阻值會(huì)增加,阻值的穩(wěn)定性較差。
顆粒構(gòu)造會(huì)導(dǎo)致厚膜電阻的噪音系數(shù)高,阻值越高,金屬比例越低,噪音越大并且越不穩(wěn)定。在各種精密電阻中,厚膜電阻是噪音da的。
應(yīng)用場(chǎng)合
廣泛應(yīng)用在一般的精密電路中,或者高精密電路中要求不那么精密的局部電路部分。
用精密電阻研發(fā)的傳感器會(huì)讓機(jī)器人更靈敏
gao端設(shè)備要求要需更精準(zhǔn)和誤差xiao化,機(jī)器人作為當(dāng)今世界發(fā)展一趨勢(shì),研發(fā)也加快步伐。由于常規(guī)電阻的TCR大,不能以窄公差的常規(guī)電阻作為精密電阻使用。近年來提到機(jī)器人,人們會(huì)有不同的聲音,有人認(rèn)為機(jī)器人會(huì)和人類爭(zhēng)奪資源。更多的人認(rèn)為使用了精密電阻的機(jī)器人可以替代人類從事一些機(jī)械重復(fù),超和危險(xiǎn)的工作,有利于工業(yè)自動(dòng)化,商業(yè)服務(wù),乃至軍事的發(fā)展。中國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,市場(chǎng)對(duì)工業(yè)機(jī)器人和消費(fèi)機(jī)器人的需求增長(zhǎng)飛速 ,如送餐機(jī)器人、快遞機(jī)器人、陪護(hù)機(jī)器人,機(jī)器人的發(fā)展也為各種精密的電阻的發(fā)展提供了更多的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。
在AI火爆的大背景下,機(jī)器人走向智能化勢(shì)不可擋,不管是仿生機(jī)器人,還是已經(jīng)大量應(yīng)用的工業(yè)機(jī)器人,要想實(shí)現(xiàn)智能化,感知系統(tǒng)必須高度靈敏,而感知系統(tǒng)的靈敏度取決于用精密電阻的傳感器件的性能。