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)確性的因素我們統(tǒng)稱為“應(yīng)力”。應(yīng)力來(lái)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(lái)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(guò)載,靜電,輻射等等。所有上面提到的“應(yīng)力”都會(huì)使電阻的阻值產(chǎn)生變化,就是說(shuō)影響電阻的阻值精度,那么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。
為什么穩(wěn)定性比精確性更為重要?
電阻的阻值會(huì)受到各種“應(yīng)力”影響而發(fā)生改變,離開(kāi)穩(wěn)定性的高精度是沒(méi)有意義的。舉個(gè)例子,電阻出廠時(shí)的精度是±0.01%,為這個(gè)精度我們支付了昂貴的費(fèi)用,但在幾個(gè)月的存儲(chǔ)或者幾百小時(shí)的負(fù)載后阻值可能變化超過(guò)±300ppm甚至更多。另一種最常見(jiàn)的情況是電阻在來(lái)料檢驗(yàn)的時(shí)候在標(biāo)稱的精度范圍以內(nèi),焊接到PCB后就超出了標(biāo)稱的精度范圍。還有比如潮濕,靜電等都會(huì)導(dǎo)致電阻的阻值產(chǎn)生不可逆的變化。我們要強(qiáng)調(diào)的是,穩(wěn)定性應(yīng)該放在首位來(lái)考慮,而不是片面的追求高精度。
一個(gè)好的精密電阻,必須具備老化小、溫飄小、偏差小的特點(diǎn),同時(shí)最好具備可靠性高、功率余量大溫升小、噪音低、串聯(lián)電感分布電容小、電壓系數(shù)小、焊接、振動(dòng)及拉伸不容易變化等。
當(dāng)然,與基準(zhǔn)相關(guān)的最重要的參數(shù),是老化,其次是溫度系數(shù)。因此,以下這個(gè)排名最重要的根據(jù)就是老化,其次是溫度系數(shù)。至于電阻上標(biāo)的是1%、0.1%、還是0.01%,這個(gè)是偏差而已,并不直接代表“精密”程度。
“老化”是什么?老化就是長(zhǎng)期穩(wěn)定性,也就是在常溫常壓下,放在貨架子上,經(jīng)過(guò)比較長(zhǎng)的時(shí)間(比如1年),電阻的變化。老化因此也常用每年變化多少個(gè)ppm來(lái)表示。老化因此是一個(gè)不可逆的過(guò)程,就像人衰老一樣,再也回復(fù)不到原來(lái)的了。
“溫飄”又是什么?溫飄就是電阻的阻值隨溫度而變化。由于一般的電阻溫飄不大,因此常用每度變化多少個(gè)ppm來(lái)表示,這就是溫度系數(shù)。假如一個(gè)電阻的溫度系數(shù)是+100ppm/℃,就是溫度每升高1度,電阻增大0.01%。同樣,負(fù)溫度系數(shù)表示電阻的阻值隨溫度的升高而減少。說(shuō)溫度系數(shù)的時(shí)候有的時(shí)候省略后面的/℃,例如某電阻的溫度系數(shù)是8ppm,意思就是8ppm/℃。
國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上精密電阻其實(shí)很多,但魚(yú)龍混雜,如何分辨出那些電阻是優(yōu)秀電阻因此值得考慮呢?
第十名:普通金屬膜
以前紅袍為多,現(xiàn)在一般為色環(huán)。精度一般1%-5%,溫度系數(shù)50ppm附近,老化都不給出,大部分能在0.1%每年之內(nèi)。
這樣的電阻由于廠家眾多,成本很低,被廣泛使用。購(gòu)買時(shí),注意挑選大廠的,千萬(wàn)不要用可靠性不高的或者是碳膜的。
其實(shí),以前1%算精密電阻了,現(xiàn)在可以不算了。但為了比較,還是列了出來(lái)。