什么電阻才屬于精密電阻？精密電阻技術(shù)的歷史演進(jìn)

在“高性能被動元器件論壇”上，開步電子董事長楊寶平介紹了各種精密電阻技術(shù)的歷史演進(jìn)、制造工藝及重要參數(shù)，以及精密電阻在現(xiàn)代各種應(yīng)用中的示例。

開步電子董事長楊寶平介紹了各種精密電阻技術(shù)的歷史演進(jìn)、制造工藝及重要參數(shù)，以及精密電阻在現(xiàn)代各種應(yīng)用中的示例。

據(jù)楊寶平介紹，碳和陶瓷合成電阻現(xiàn)在已基本淘汰，但是在高能或高電壓的場合仍有應(yīng)用。這種電阻是1927年由美國的SiC公司發(fā)明的，后來擴(kuò)展到歐洲和日本，而在我國現(xiàn)在在軍工方面仍有零星應(yīng)用。碳膜電阻也基本淘汰，但是有一個行業(yè)仍在用，那就是高端音頻行業(yè)——音質(zhì)很好。厚膜（貼片）電阻是目前主流的電阻技術(shù)。線繞電阻也基本被淘汰，在小功率的場合比如1W以下已經(jīng)無人采用，大功率5W或10W則是不得已而用之。精密合金電阻包括錳銅和鎳鉻合金，主要是小阻值。精密厚膜電阻在國內(nèi)基本沒有廠商在做，而是主要集中在歐美——這個技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)超低溫漂、超高電壓下的穩(wěn)定性。在貼片方面，精密厚膜電阻在向精密薄膜電阻轉(zhuǎn)變，后者有很多優(yōu)勢，比如低噪聲、低溫度系數(shù)、高精度。精密線繞電阻則曾經(jīng)被用作1Ω電阻的標(biāo)準(zhǔn)。箔電阻（1962年出現(xiàn)，工藝無變化）對其他電阻形成碾壓，是目前最精密的電阻。此外還有水電阻等。

什么電阻才屬于精密電阻？很多工程師可能認(rèn)為高精度、低溫漂就是精密電阻，但是不要被這兩個指標(biāo)給騙了，我們應(yīng)首先關(guān)注高穩(wěn)定性！他指出，有些規(guī)格書喜歡突出自己最好的一面，比如精度甚至達(dá)到1/10000。但是其穩(wěn)定性只有0.5%，也即在70℃加載額定功率10000個小時后所發(fā)生的阻值最大的偏移量為0.5%。那么，即使一個電阻的精度達(dá)到±0.001%，但如果把它放到倉庫里，一個月后阻值發(fā)生一兩百ppm的變化，那么這樣的高精度又有什么意義？

選擇精密電阻第一個要關(guān)注的指標(biāo)是負(fù)載壽命，此外還要關(guān)注耐濕性等。最終要關(guān)注的是所選電阻在儀器壽命末期其阻值所發(fā)生的不可逆的偏移是否在設(shè)計(jì)允許的范圍內(nèi)。

另外是溫漂。溫度系數(shù)不要只看數(shù)值，而是要對應(yīng)溫度范圍去看是否滿足要求。這里有兩個指標(biāo)容易引起誤導(dǎo)。第一是合金溫漂——用戶購買的是電阻，要看的是電阻溫漂，給個合金溫漂指標(biāo)有什么意義？第二就是溫度范圍。這個指標(biāo)通常標(biāo)注為20到60℃，但是電阻的工作溫度經(jīng)常會很高，所以看這個指標(biāo)也沒有意義。

另外，也要將高可靠性納入到精密電阻中看。這里面涉及到各種測試標(biāo)準(zhǔn)。

每款電阻都要經(jīng)過負(fù)載壽命測試。即給被測電阻加上恒壓源，在70℃、額定功率下，開關(guān)（90分鐘開、30分鐘關(guān)）1000個小時（最低標(biāo)準(zhǔn)，車規(guī)是2000小時，宇航級是10000小時），觀察發(fā)生不可逆變化的數(shù)量。

另外，他談到，在溫漂方面，溫度系數(shù)不是線性的。通常，是給出-55~+125℃的范圍，25℃下的值作為參考，如果溫度范圍越小，則溫度系數(shù)曲線越平坦。我們希望這個曲線越平越好，但是往往事與愿違，只能往一個方向去調(diào)整，相反方向則會變壞。

功率系數(shù)也是一個需要關(guān)注的指標(biāo)，因?yàn)殡娮枋且?a target="_blank">電工作的，自熱的影響會非常劇烈。有些工程師會將多個厚膜電阻串聯(lián)來改善這個指標(biāo)，但是效果也不好。很多時候影響阻值的是功率系數(shù)而不是溫度系數(shù)，他強(qiáng)調(diào)。

負(fù)載壽命與溫度、功率和時間這三者有關(guān)。如果降額使用或使用環(huán)境不太惡劣，那么阻值的變化情況就會趨緩。這樣也就可以獲得高穩(wěn)定性。

以下是部分應(yīng)用：

編輯：hfy