精密绕线电阻
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电阻分类及其读法
绕线电阻
2.Foil-金属箔电阻
3.Metal Film-金属膜电阻
4.Metal Oxide-金属氧化物膜电阻
5.Carbon Film-碳膜电阻
6.Carbon Composition-碳实芯电阻
7.Thick Film-厚膜电阻
8.Thin Film-薄膜电阻
9.Metal Glaze-金属釉质电阻
一、碳膜电阻:
气态碳氢化合物在高温和真空中分解,碳沉积在瓷棒瓷管上,形成一层结晶碳膜。
改变碳膜的厚度和用刻槽的方法,改变碳膜的长度,可以得到不同的阻值。
成本低,性能一般。
二、金属膜电阻:
在真空中加热合金,合金蒸发,使瓷棒表面形成一层导电金属膜。
刻槽或改变金属膜厚度,可以控制阻值。
这种电阻和碳膜电阻相比,体积小、噪声低,稳定性好,但成本教高。
三、碳质电阻:
把碳黑、树脂、粘土等混合物压制后经过热处理制成。
在电阻上用色环表示它的阻值。
这种电阻成本低,阻值范围宽,但性能差,很少采用。
四、线绕电阻:。
电阻制造材料和方式1、实芯碳质电阻器用碳质颗粒壮导电物质、填料和粘合剂混合制成一个实体的电阻器。
特点:价格低廉,但其阻值误差、噪声电压都大,稳定性差,目前较少用。
1.1无机合成实心碳质电阻器1.2有机合成实心碳质电阻器2、绕线电阻器用高阻合金线绕在绝缘骨架上制成,外面涂有耐热的釉绝缘层或绝缘漆。
绕线电阻具有较低的温度系数,阻值精度高,稳定性好,耐热耐腐蚀,主要做精密大功率电阻使用,缺点是高频性能差,时间常数大。
2.1通用线绕电阻器2.2精密线绕电阻器2.3大功率线绕电阻器2.4高频线绕电阻器3、薄膜电阻器用蒸发或沉积等方法将一定电阻率材料蒸镀于绝缘材料表面制成。
主要如下:3.1 碳膜电阻器将结晶碳沉积在陶瓷棒骨架上制成。
碳膜电阻器成本低、性能稳定、阻值范围宽、温度系数和电压系数低,是目前应用最广泛的电阻器。
3.2 金属膜电阻器用真空蒸发的方法将合金材料蒸镀于陶瓷棒骨架表面。
金属膜电阻比碳膜电阻的精度高,稳定性好,噪声,温度系数小。
在仪器仪表及通讯设备中大量采用。
3.3 金属氧化膜电阻器在绝缘棒上沉积一层金属氧化物。
由于其本身即是氧化物,所以高温下稳定,耐热冲击,负载能力强。
3.4 合成膜电阻将导电合成物悬浮液涂敷在基体上而得,因此也叫漆膜电阻。
由于其导电层呈现颗粒状结构,所以其噪声大,精度低,主要用他制造高压,高阻,小型电阻器。
4、金属玻璃铀电阻器将金属粉和玻璃铀粉混合,采用丝网印刷法印在基板上。
耐潮湿,高温,温度系数小,主要应用于厚膜电路。
5、贴片电阻SMT片状电阻是金属玻璃铀电阻的一种形式,他的电阻体是高可靠的钌系列玻璃铀材料经过高温烧结而成,电极采用银钯合金浆料。
体积小,精度高,稳定性好,由于其为片状元件,所以高频性能好。
6、敏感电阻敏感电阻是指器件特性对温度,电压,湿度,光照,气体,磁场,压力等作用敏感的电阻器。
敏感电阻的符号是在普通电阻的符号中加一斜线,并在旁标注敏感电阻的类型,如:t. v等。
电阻类别(带实物图)一、基础知识电阻器是电路元件中应用最广泛的一种,在电子设备中约占元件总数的30%以上,其质量的好坏对电路工作的稳定性有极大影响。
它的主要用途是稳定和调节电路中的电流和电压,其次还作为分流器分压器和负载使用。
1.分类在电子电路中常用的电阻器有固定式电阻器和电位器,按制作材料和工艺不同,固定式电阻器可分为:膜式电阻(碳膜RT、金属膜RJ、合成膜RH和氧化膜RY)、实芯电阻(有机RS和无机RN)、金属线绕电阻(RX)、特殊电阻(MG型光敏电阻、MF型热敏电阻)四种。
表1 几种常用电阻的结构和特点2.主要性能指标额定功率:在规定的环境温度和湿度下,假定周围空气不流通,在长期连续负载而不损坏或基本不改变性能的情况下,电阻器上允许消耗的最大功率。
为保证安全使用,一般选其额定功率比它在电路中消耗的功率高1-2倍。
额定功率分19个等级,常用的有0.05W、0.125W、0.25 W、0.5 W、1 W、2 W、3 W、5 W、7 W、10 W,在电路图中非线绕电阻器额定功率的符号表示如下图:电阻器阻值标示方法1、直标法:用数字和单位符号在电阻器表面标出阻值,其允许误差直接用百分数表示,若电阻上未注偏差,则均为±20%。
2、文字符号法:用阿拉伯数字和文字符号两者有规律的组合来表示标称阻值,其允许偏差也用文字符号表示。
符号前面的数字表示整数阻值,后面的数字依次表示第一位小数阻值和第二位小数阻值。
表示允许误差的文字符号文字符号 D F G J K M允许偏差±0.5% ±1% ±2% ±5% ±10% ±20%3、数码法:在电阻器上用三位数码表示标称值的标志方法。
数码从左到右,第一、二位为有效值,第三位为指数,即零的个数,单位为欧。
偏差通常采用文字符号表示。
4、色标法:用不同颜色的带或点在电阻器表面标出标称阻值和允许偏差。
国外电阻大部分采用色标法。
绕线电阻特点:1、线绕电阻可以做得阻值很小、也可以做的误差很小,用在比较精密的场合.例如万用表电流档的分流电阻,一般都用线绕电阻.其他部位大多使用普通的碳膜电阻.
线绕电阻器一般阻值范围:0.1-20K。
但阻值越高,线径越细,阻值在K级,细径太细会容易断。
这样增加产品的残次率,也增加售后,这样变相增加了成本。
2、线绕电阻是线圈形式,有一定的电感量和电容量,不适用于频率较高的电路里.电感量和阻值、频率及电阻的材料等有关。
咸阳秦华电子的RYGDL产品电感量可以做到NH级。
但这类产品阻值一般在
1K以下。
3、线绕电阻耐热性能比较好,适用于制作大功率电阻,高温时不易烧坏.线绕电阻器的材料一般为镍、铬、康铜等金属。
所以耐热性能好,高温时也不易坏。
但线径太细也是容易断的。
电阻体表面涂覆材料也尤为重要。
1.Wire-绕线电阻2.Foil-金属箔电阻3.Metal Film-金属膜电阻4.Metal Oxide-金属氧化物膜电阻5.Carbon Film-碳膜电阻6.Carbon Composition-碳实芯电阻7.Thick Film-厚膜电阻8.Thin Film-薄膜电阻9.Metal Glaze-金属釉质电阻一、碳膜电阻:气态碳氢化合物在高温和真空中分解,碳沉积在瓷棒瓷管上,形成一层结晶碳膜。
改变碳膜的厚度和用刻槽的方法,改变碳膜的长度,可以得到不同的阻值。
成本低,性能一般。
二、金属膜电阻:在真空中加热合金,合金蒸发,使瓷棒表面形成一层导电金属膜。
刻槽或改变金属膜厚度,可以控制阻值。
这种电阻和碳膜电阻相比,体积小、噪声低,稳定性好,但成本教高。
三、碳质电阻:把碳黑、树脂、粘土等混合物压制后经过热处理制成。
在电阻上用色环表示它的阻值。
这种电阻成本低,阻值范围宽,但性能差,很少采用。
四、线绕电阻:用康铜或者镍铬合金电阻丝在陶瓷骨架上绕制而成。
这种电阻分固定和可变两种。
它的特点是工作稳定,耐热性能好,误差范围小,适用于大功率的场合,额定功率一般在1w 以上。
五、电位器:又分碳膜电位器和绕线电位器。
他的阻值是可以改变的。
应用范围广其实,对于不是搞计量的不需要分的那么清楚,可以大体上认为高精密、高准确、低误差等是一个意思。
但是,对于“精度”一词,可以分解成分解成三个要素:1、温度系数。
温度变化是电阻的大敌,温度系数一般用ppm/℃表示,即温度变化1度对应电阻变化百万分之几。
100ppm/℃就是0.01%/℃。
2、老化。
也就是长期稳定性,一般用ppm/年来表示,也有用%/年来表示的。
出厂再怎么准确的电阻,如果老化大,那么很快就变了,也就失去高准确的意义了。
3、初始调整误差,这个其实不太重要,知道偏差是多少,只要不变就没关系,测量时可以修正。
因此,在本文里没做进一不讨论。
对于精度不太高的电阻,我们可以不分,笼统的说某电阻精度是多少。
线绕电阻的构成概述:线绕电阻,也叫绕线电阻,是电源中最常用的电阻产品。
其基本的制作工艺是在氧化铝陶瓷棒状基体或其他绝缘基体上绕制电阻丝,电阻丝为镍铬或锰铜等合金材料,电阻丝的两端连接固定脚,电阻丝外围使用不同的封装材料封装。
线绕电阻具有大功率,高温工作,低噪音等特点。
下面我们就各个部分的材料做一简单说明:一、绝缘基体: 线绕电阻通常采用氧化铝陶瓷基体作为绝缘体,小功率的线绕电阻一般采用实心陶瓷棒,大功率的绝缘基体一般采用空心绝缘棒,棒体的质量差异对电阻的散热性能和电性能会产生非常大的影响。
美国厂家一般使用略显灰色的陶瓷管,而中国及部分欧洲工厂一般使用白色的陶瓷管,灰色的瓷管质量稍轻,同样质量等级的产品性能指标基本都一致。
小功率的实心瓷棒抗振动的冲击能力较强,烧结的过程中质量相对稳定。
用于大功率的空心陶瓷管基体在运输的过程中很容易破碎,在电阻烧结工艺的时候质量差的瓷管很容易产生裂管现象。
成品的大功率陶瓷管线绕有些时候在运输过程中造成的内部裂痕无法肉眼判断,上机高温连续工作,很可能出现裂管的现象。
所以在陶瓷管的选用过程中一定要使用高品质的瓷管,来确保一致性、良好的高温特性及稳定性。
二、电阻线材:电阻线材的不同直接决定了电阻的温飘和阻值的大小,也影响电阻的短时过载能力和阻值的长期稳定性。
镍铬合金是最常用的线材,但各个线材供应厂家的质量和工艺千差万别,合金中微量元素的成份也不尽相同。
高质量的线材在高温烧结的过程中电性能变化很少,质量稳定。
同样大小的基体绕制不同等级的线材所得到的阻值范围差别很大。
这就是为什么同等功率的线绕电阻,国内厂家往往只能做到千欧级别,国外厂家可以做到上百千欧甚至几十兆欧姆。
不同的阻值,不同的功率,需要选择不同的线号。
三、封装材料:一般有绝缘漆,硅树脂,被釉,涂料,混合材料,塑封,陶瓷,铝壳八种。
绝缘漆是最经济的封装材料,且工艺简单,只需要涂在绕好电阻丝的基体上面,经低温烘干。
绝缘性能一般,且对电阻的散热作用不大,所以涂绝缘漆的线绕电阻一般工作温度都不高,不适合用在高温及高可靠性要求的场合。
绕线电阻参数绕线电阻,是指电阻的两端接在电路中,电流通过电阻时,引起的电势降的大小,与电流成正比,与电阻的阻值成反比。
绕线电阻的参数包括电阻值、公差、功率、温度系数、耐压等。
1. 电阻值电阻值是指绕线电阻对电流的阻碍能力,一般用欧姆(Ω)表示。
根据电路设计,在一定范围内选用适当的电阻值,以保证电路的正常工作。
绕线电阻的电阻值一般在0.1Ω~100KΩ之间,不同类型的电阻有不同的电阻值范围。
2. 公差公差是指绕线电阻的实际电阻值与标称电阻值之间的差值,一般用百分数表示。
公差越小,电阻的精度越高。
常用的公差有±1%、±5%等。
3. 功率功率是指绕线电阻耗散电能的能力,通常用瓦(W)表示。
功率越大,电阻在工作中所能承受的电能会更多。
绕线电阻的功率一般在1/8W~10W之间。
4. 温度系数温度系数是指绕线电阻阻值随温度变化的程度,通常单位为ppm/℃(百万分之一度/摄氏度)或%/℃。
温度系数越小,电阻的稳定性和精度就越高。
常用的温度系数有±200ppm/℃、±100ppm/℃等。
5. 耐压耐压是指绕线电阻在工作状态下能够承受的最大电压,一般用伏特(V)表示。
耐压越高,电阻就能够在更高电压下稳定工作。
绕线电阻的耐压一般在50V~1000V之间。
绕线电阻作为电子元件的一种,广泛应用于各种电路中,是电路中不可缺少的一部分。
在选择绕线电阻时,需要考虑电阻值、公差、功率、温度系数和耐压等参数,以保证电路的正常工作和安全性。
第○部分,前言高精密电阻最重要的指标是稳定度,其次是温度系数等其它指标。
以前常说的“误差”、“偏差”这样的指标其实并不很重要,因为只要电阻稳定不变,到底其电阻具体值与标称值相差多少并不重要。
由于工艺成熟和特性良好,线绕电阻是常见的高稳定度电阻之一。
最好的线绕电阻都是完全密封的,或者叫气候密封(Hermetic),以便隔绝潮湿和氧气这两个电阻老化的大敌。
常见的普通的塑料壳/环氧壳密封的电阻,制作简单,但密封性能不好,潮气会慢慢从外壳或者粘接的微小裂缝渗透进去,引起电阻的变化。
真正高稳定的线绕电阻都是金属外壳,玻璃/陶瓷绝缘密封,引脚也是焊接密封的。
芯线的制作工艺类似环氧密封电阻,但要在玻璃封口绝缘材料上制作镶嵌有金属细管的以便穿过引脚,并在周边进行金属化。
待电阻芯制作调整完毕后,套上金属外壳焊接密封,甚至在密封前要充以氮气,这样也彻底杜绝氧化。
本文将先列举出一些常见的高精密仪器中所使用的这样的高稳定度线绕电阻的例子,然后再进一步进行特性说明,也将给出比线绕电阻更好的金属箔电阻的一些特点。
第一部分,金属密封电阻实例1、Fluke 720A开尔文-瓦利分压器(KVD)该分压器实际上是一个手工的数字-模拟转换器,配上指零器后也是一个模拟数字转换器,而且性能超群,仍然是当今最好的DAC/ADC,自校准后可以达到0.1ppm的分压准确度(并保持1个月),不校准每年为1ppm[1]。
因此,这些分压电阻的稳定性大约是4ppm/年。
第一级的12只10k分压电阻是特别密封在一个油槽中的,每一只实际上内部是4只2.47k的电阻串联而成,以便补偿老化与温度系数。
由于720A的第2级分压采用了常见的绿色的塑料密封的电阻,稳定性大约为20ppm/年,因此对整体的贡献是20/10=2ppm/年,因此第一级的稳定性大约是3ppm/年。
2、Fluke 752A分压器Fluke 752A是计量用的1:10、1:100分压器,指标是0.2ppm(1:10)(自校准后)。