什 么 是 精 密 電 阻 ?
其實(shí),對于不是搞計(jì)量的不需要分的那么清楚,可以大體上認(rèn)為高精密、高準(zhǔn)確、低誤差等是一個意思。但是,對于“精度”一詞,可以分解成分解成三個要素:
1. 溫度系數(shù)。溫度變化是電阻的大敵,溫度系數(shù)一般用ppm/℃表示,即溫度變化1度對應(yīng)電阻變化百萬分之幾。100ppm/℃就是0.01%/℃。
2. 老化。也就是長期穩(wěn)定性,一般用ppm/年來表示,也有用%/年來表示的。出廠再怎么準(zhǔn)確的電阻,如果老化大,那么很快就變了,也就失去高準(zhǔn)確的意義了。
3. 初始調(diào)整誤差,這個其實(shí)不太重要,知道偏差是多少,只要不變就沒關(guān)系,測量時可以修正。因此,在本文里沒做進(jìn)一不討論。
對于精度不太高的電阻,我們可以不分,籠統(tǒng)的說某電阻精度是多少。比如0.1%精度的電阻,就是一個綜合誤差,實(shí)際上是說,在常溫下(比如10℃-35℃)、1年之內(nèi),包括所有的誤差,應(yīng)該仍然能保證電阻在0.1%之內(nèi)。
但是,對于要求高的地方,電阻的具體特性將被測試,這樣才好選用。本文就將把常見的高精度電阻器按照溫度系數(shù)和老化兩個指標(biāo)做一描述。
常見的精密電阻有三類:金屬膜電阻、線繞電阻和塊電阻。
金屬膜電阻是常見的,但好一些的為精密金屬膜電阻,特點(diǎn)是溫度系數(shù)不大,阻值比較穩(wěn)定。但由于膜比較薄因此相對脆弱一些,螺旋切割和壓接部分容易出問題。
線繞電阻也是很常用的,甚至一度是高準(zhǔn)確設(shè)備的主打電阻。采用的電阻絲材料現(xiàn)在有三種:
--康銅,比較古老,耐熱但溫度系數(shù)不太好,與銅的熱電動勢較高。
--錳銅,有精密錳銅,盡管熱但溫度不太高但溫度系數(shù)很小,與銅的熱電動勢小,是廣泛采用的線繞電阻材料。
--Evanohm,被翻譯成埃佛諾姆,是一種鎳鉻鋁銅合金,也可以簡稱鎳鉻電阻合金,溫度系數(shù)小,材料比較硬,焊接性能不太好。
塊電阻,又叫金屬箔電阻,國外廠家以Vishay為代表,是在陶瓷基片粘上合金電阻層然后無感光刻,不僅采用了鎳鉻電阻合金材料,而且陶瓷襯底做進(jìn)一步溫度補(bǔ)償,使得溫度系數(shù)非常小,很多能做到<1ppm/℃。國產(chǎn)的型號為RJ711,性能差一些。
以下為精密電阻分類特性圖,基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是基于自己多年的收集、積累、測試整理而成。橫軸為溫度系數(shù),縱軸為老化率,因此,任何一個電阻都可以在這圖有一個位置,越靠近左下角表明電阻越好。

下面分別對這些典型電阻做一介紹。
1. 普通金屬膜電阻,體積一般比較小,電阻膜比較薄,溫度系數(shù)和老化一般,除了高阻(>1M)和低阻抗(<5)以外,1%可以保證。
2. 綠袍電阻。這是對80年代中后期出現(xiàn)的一種金屬膜電阻的稱呼,因?yàn)橥庥^呈深綠色而得名,見于MF12和MF14萬用表中。但根據(jù)自己的實(shí)測,性能一般,老化、偏差和溫度系數(shù)都與紅袍電阻相差很大。
3. 紅袍電阻,代號RJJ,高穩(wěn)定低溫度系數(shù)精密金屬膜,體積大,性能很好,經(jīng)過自己的測試,多年的電阻,老化很少有超過0.5%的,溫度系數(shù)都在30ppm/℃左右。請注意,紅袍電阻還有一種是普通精度的,代號RJ,性能一般。
4. 一般線繞電阻,采用錳銅或康銅電阻絲,非密封(只上漆),由于線徑一般比較粗因此老化指標(biāo)不錯,但溫度系數(shù)不算太好,一般是15ppm/℃到35ppm/℃之間。
5. 精密線繞,電阻絲一般采用精密錳銅,密封后穩(wěn)定性得到提高,實(shí)際測試了大量的0.01%電阻,絕大多數(shù)數(shù)年后仍然能保持在0.02%之內(nèi)。溫度系數(shù)也因?yàn)檫x材和工藝達(dá)到較高水平,大約是5ppm/℃到20ppm/℃之間。

6. 低TC(溫度系數(shù))線繞電阻,常見于老式國外(比如Fluke)各種精密儀器中,采用鎳鉻電阻合金,溫度系數(shù)非常低,一般在1ppm/℃到5ppm/℃之間,有的電阻每一只都標(biāo)明了實(shí)測溫度系數(shù)。老化也不大,基本在20ppm/年之內(nèi),二手價格大約10元/只。這樣的電阻進(jìn)行標(biāo)定后,可以作為一般標(biāo)準(zhǔn)電阻來用。
