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。
國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上精密電阻其實(shí)很多,但魚龍混雜,如何分辨出那些電阻是優(yōu)秀電阻因此值得考慮呢?經(jīng)過(guò)自己的大量購(gòu)買、測(cè)試,得到了一些結(jié)果,今天以實(shí)物圖片方式進(jìn)行展示、排名。當(dāng)然,以下排名,純屬個(gè)人意見,偏見遺漏難免,同一類電阻,因生產(chǎn)時(shí)代不同、廠家不同也可能有很大差異。另外,本排名不代表任何組織或利益集團(tuán),也不對(duì)由此而引起的后果負(fù)任何責(zé)任。
電子技術(shù)發(fā)展日新月異,近幾年可能會(huì)更新了一些新的封裝形式的電阻,沒有在下表列出,以下僅供參考。
10 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)。
09 高精度金屬膜
國(guó)產(chǎn)代表RJJ,以前是紅色的,很多體積較大(1W或2W),這才是真正的大紅袍,精度可達(dá)0.1%。
現(xiàn)在國(guó)產(chǎn)的RJJ,多為體積比較小的,也為0.1%,溫度系數(shù)大約20ppm之內(nèi)。1M是這種RJJ能做的最大阻值。
國(guó)外的我這里有Vitrohm,個(gè)人比較喜歡,也是0.1%。溫度系數(shù)實(shí)際為15ppm左右(最后黃圈代表<25ppm),老化參數(shù)未知,但一般能在100ppm/a之內(nèi)。
當(dāng)然,最好的金屬膜也許是這種Vishay ptf65了,價(jià)格比較貴(約8元/只)。
還有一種老國(guó)產(chǎn)的RJJ,居然是金封的!見于老的MF18表中。
08 非密封線繞
國(guó)產(chǎn)很老的RXJ繞在瓷骨架上體積較大,后來(lái)為繞在電木片骨架上的小型。非密封的線繞,電阻絲直接暴露在空氣中,盡管生產(chǎn)成本低,但容易受氣候影響。在國(guó)產(chǎn)的早期儀器和萬(wàn)用表中常見。
以下電阻,也屬于非密封線繞。外圈是紙,起標(biāo)識(shí)、美觀作用,不密封。這樣的電阻常見于老式儀器中。
07 小型密封線繞
國(guó)內(nèi)的常見的型號(hào)為RXJX和RX71,也有RX12立式。電阻小,勢(shì)必在相同阻值下要采用細(xì)線,這樣耐受功率和特性都會(huì)受到一定的影響,但作為一般儀器用途也足夠了,更因?yàn)轶w積小,因此用途廣泛,偏差一般是0.05%到0.5%。
06 環(huán)氧密封線繞
國(guó)內(nèi)常見RX11老型號(hào)和RX70型新型號(hào)精密電阻,這是國(guó)產(chǎn)最好的量產(chǎn)電阻了,最高能到0.01%(甚至個(gè)別到0.005%),老化沒有指標(biāo)但一般能在25ppm/a典型值,溫度系數(shù)好的可以<15ppm/C。主要用途是各種高精密儀器。盡管上面那種立式的也是環(huán)氧封裝的,但性能不如因此沒放到這里。
05 低溫飄環(huán)氧封線繞
常見有Fluke、MC和HP的,溫度系數(shù)一般<5ppm/C,大部分是1-3ppm/C,老化也不大,大約<25ppm/a。這樣的電阻必須用Evanohm線材才能做到低溫飄,經(jīng)常能在國(guó)外的高精度的儀器中見到。
國(guó)內(nèi)電阻盡管也有標(biāo)1ppm附近的,但由于采用錳銅,曲線彎曲大,不能保證寬溫度范圍下的溫度系數(shù)。因此這個(gè)指標(biāo)虛的成分很大。
比如錳銅的Beta溫度系數(shù)一律是-0.6ppm/C2,也就是說(shuō),當(dāng)20度時(shí)溫度系數(shù)為0,那么21度時(shí)即為-0.6ppm/C,而22度就為-1.2ppm了。因此,標(biāo)稱<1ppm/C的只能在很窄的溫度范圍才有效。
Fluke的這樣的電阻,溫度系數(shù)都是后來(lái)測(cè)試然后標(biāo)在外殼上,N1就是-1ppm/C,P1.5就是+1.5ppm/C
04 塑封金屬箔
金屬箔也就是塊電阻,多以方型塊的方式出現(xiàn)因此得名,是新一代的優(yōu)于線繞的電阻,代表廠家為威世(Vishay)。
溫度系數(shù)一般都在5ppm/C以下,老化保證<25ppm。
由于是采用Evanohm金屬箔、因此性能優(yōu)異、噪音也非常低。用類似IC制作的光刻工藝和良好的封裝技術(shù),使得分布電容、串聯(lián)電感等參數(shù)都很理想,其它特性也非常優(yōu)秀。
國(guó)產(chǎn)的型號(hào)為RJ711,體積稍大,性能稍遜。
03 金封線繞
與低溫飄環(huán)氧封線繞類似,但采用金屬+玻璃+可伐密封,這樣就完全杜絕了外界潮濕和氧化的影響,老化保證<10ppm。這樣的電阻曾經(jīng)一度統(tǒng)治了高精度儀器,能在Fluke計(jì)量?jī)x器里和7位半、8位半萬(wàn)用表里經(jīng)??吹健?span style="font-size:16px;">
另外,金封線繞由于成本高,一律都是低溫飄的,<5ppm/C。
金封線繞最顯著的特征,一個(gè)是外殼是金屬,絕緣是玻璃/陶瓷,另一個(gè)是引線處都有膨脹的焊接點(diǎn)。這是因?yàn)?,引線是從預(yù)埋的可伐合金管里穿出來(lái)后焊接密封的。
當(dāng)然,在所有這些金封中,我最喜歡的是從Fluke 752A里面拆出來(lái)的120k,每一個(gè)電阻有自己的編號(hào),溫度系數(shù)非常?。?lt;1ppm/C),老化很難觀察出來(lái)。我用這些電阻做了10k、100k和1M標(biāo)準(zhǔn)電阻。
其實(shí),也有國(guó)產(chǎn)的金封線繞,老化應(yīng)該不錯(cuò),能在高等級(jí)的電橋和電位差計(jì)里面見到。但是,也還是因?yàn)椴捎缅i銅的原因,使得溫度系數(shù)不好。
02 金封金屬箔
金屬箔電阻本身性能良好,再加上金封,不僅能把溫漂做到1ppm/C之內(nèi),更能保證年老化<5ppm/a,這與很多標(biāo)準(zhǔn)電阻都可以媲美了。
01 高穩(wěn)金封金屬箔
這是威世最近幾年的新成果,比如典型的VHP202Z,能把溫漂做到0.1ppm/C之內(nèi),同時(shí)保證10年老化2ppm,即便加速折算下來(lái),第一的老化也不超過(guò)0.7ppm,堪稱理想電阻。這樣的指標(biāo),目前只有Vishay一家能做到。
總 表
其他電阻
? 高精度碳膜電阻在沒有金屬膜電阻的時(shí)代,或者由于金屬膜電阻很貴,出了很多RTL型高精度碳膜電阻。當(dāng)時(shí)電阻大部分是5%或者10%的,而RTL可以達(dá)到1%甚至0.5%。
當(dāng)然,碳膜電阻的溫度系數(shù)很大(一般是-200ppm到-350ppm/C),這樣的電阻常見于老儀器中(比如60、70年代的500型萬(wàn)用表)。
? 假冒電阻
最后,看一個(gè)不常見的電阻:Fluke 81M金封線繞。這個(gè)是我見過(guò)的最高阻值的單體線繞電阻了。想不出到底電阻絲有多細(xì)、有多長(zhǎng),是如何繞的。
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