一个好的精密电阻,必须具备老化小、温飘小、偏差小的特点,同时最好具备可靠性高、功率余量大温升小、噪音低、串联电感分布电容小、电压系数小、焊接、振动及拉伸不容易变化等。
当然,与基准相关的最重要的参数,是
老化,其次是
温度系数。因此,以下这个排名最重要的根据就是老化,其次是温度系数。至于电阻上标的是1%、0.1%、还是0.01%,这个是偏差而已,并不直接代表“精密”程度。
“老化”是什么?老化就是长期稳定性,也就是在常温常压下,放在货架子上,经过比较长的时间(比如1年),电阻的变化。老化因此也常用每年变化多少个ppm来表示。老化因此是一个不可逆的过程,就像人衰老一样,再也回复不到原来的了。
“温飘”又是什么?温飘就是电阻的阻值随温度而变化。由于一般的电阻温飘不大,因此常用每度变化多少个ppm来表示,这就是温度系数。假如一个电阻的温度系数是+100ppm/℃,就是温度每升高1度,电阻增大0.01%。同样,负温度系数表示电阻的阻值随温度的升高而减少。说温度系数的时候有的时候省略后面的/℃,例如某电阻的温度系数是8ppm,意思就是8ppm/℃。
国内市场上精密电阻其实很多,但鱼龙混杂,如何分辨出那些电阻是优秀电阻因此值得考虑呢?经过自己的大量购买、测试,得到了一些结果,今天以实物图片方式进行展示、排名。当然,以下排名,纯属个人意见,偏见遗漏难免,同一类电阻,因生产时代不同、厂家不同也可能有很大差异。另外,本排名不代表任何组织或利益集团,也不对由此而引起的后果负任何责任。
第十名:普通金属膜以前红袍为多,现在一般为色环。精度一般1%-5%,温度系数50ppm附近,老化都不给出,大部分能在0.1%每年之内。
这样的电阻由于厂家众多,成本很低,被广泛使用。购买时,注意挑选大厂的,千万不要用可靠性不高的或者是碳膜的。
其实,以前1%算精密电阻了,现在可以不算了。但为了比较,还是列了出来。
第九名:高精度金属膜国产型号RJJ,第一个J代表金属膜,第二个J代表精密的意思。以前这样的电阻大多是红色的,而且体积较大(1W或2W),所以才称之为大红袍,精度可达0.1%。以下电阻,80代表生产年代(1980年),而0.1代表精度(0.1%)。
现在国产的RJJ,多为体积比较小的,也为0.1%,温度系数大约20ppm之内。这样的电阻称呼为红袍就可以了,因为体积一点也不大。
1M是这种RJJ能做的最大阻值
标识为1k B,其中B代表0.1%
国外品牌的我这里有Vitrohm,个人比较喜欢,也是0.1%。温度系数实际为15ppm左右(最后黄圈代表<25ppm)。老化参数未知,但一般能在100ppm/a之内。
当然,最好的金属膜也许是这种Vishay ptf65了,密封材料很厚、很硬,外皮光滑晶亮,防潮性能好,价格也比较贵(约8元/只)
体积小一些的是ptf56,与常见的“蓝亮”电阻外形类似,但价格和性能都差了好几倍。ptf56有0.01%的。
还有一种老国产的RJJ,居然是金封的!见于老的国产MF18万用表中。
1968年的MF18,chnepal的表/图
第八名:非密封线绕国产很老的RXJ绕是用电阻丝在瓷骨架上绕制的,体积较大,后来为绕在电木片骨架上的小型。
非密封的线绕,电阻丝直接暴露在空气中,尽管生产成本低,但容易受气候影响。在国产的早期仪器和万用表中常见。
以下电阻,也属于非密封线绕。外圈是纸,起标识、美观作用,不密封。这样的电阻常见于老式仪器中
这里要补充一点,有关线绕电阻线,大多是用精密锰铜漆包线。锰铜线的电阻温度系数很小,电阻率比较高,是比较理想的材料。以前有用康铜的,但康铜的热电动势很大,不适合用在精密的场合。现在还有一种叫做新康铜的,成本低、但也不很适合精密场合。
在很小阻值的情况下,有人提到是否可以用铜丝、漆包线、电线来替代?结论是不可以的,因为铜的电阻温度系数非常大,达到4200ppm/C!因此铜电阻常用来测温或补偿。事实上,纯金属的电阻温度系数都非常大,只有几款电阻合金温度系数才小,同时电阻率大,才适合做线绕电阻。
其它电阻
高精度碳膜电阻
在没有金属膜电阻的时代,或者由于金属膜电阻很贵,出了很多RTL型高精度碳膜电阻。当时电阻大部分是5%或者10%的,而RTL可以达到1%甚至0.5%。
当然,碳膜电阻的温度系数很大(一般是-200ppm到-350ppm/C),这样的电阻常见于老仪器中(比如60、70年代的500型万用表)。
假冒电阻
假冒高精度电阻
一种所谓进口AMA航天级0.01%精密电阻,上面的Acurate Resistance都写错,实际上是几只金属膜电阻串并联而成。
造假的人也许认为把阻值凑准确了,就达到了高精度。殊不知,金属膜电阻的老化和温飘,与精密线绕相差甚远,不可能通过几只串并联来取得。
假冒金属箔
内部为两个小的普通电阻并联
最后,看一个不常见的电阻:Fluke 81M金封线绕。
这个是我见过的最高阻值的单体线绕电阻了,是从Fluke 5450A电阻校准仪里拆出来的,粗细类似5号电池但稍微长一些,重12.9克。想不出到底电阻丝有多细、有多长,是如何绕的。
如果采用0.01mm的电阻丝(不少人说这样的电阻丝是不可能的,太细),经过计算(电阻率1.33),长度要4800米才能有81M,这样的电阻丝重3g,加上漆皮要6g,已经接近整个重量的一半了。
以前,以为电阻很简单。看了这篇文章才知道电阻很不简单啊。作为初入电子设计的我看了这篇文章受益颇大,故而拿来与大家分享。感谢原文作者。
用户355456 2011-8-27 11:58