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三種電阻技術(shù)在電阻功率系數(shù)方面的比較

來源:江蘇新高科分析儀器有限公司   2016年06月08日 20:47  


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電阻精度的問題看起來比想象的要復(fù)雜些。電阻有三種基本類型: Bulk Metal 箔、薄膜及厚膜,這三種電阻表面上看起來很相似,并且可能具有類似的采購規(guī)格。但實際上,這三種電阻的制造方式均不同。本身固有的設(shè)計與處理將極大影響電氣性能,因此在安裝后,這三種電阻的行為均不相同。當外部及內(nèi)部溫度改變時,這些差異會變得非常明顯且至關(guān)重要。此外,長期穩(wěn)定性、濕度及其它環(huán)境條件的影響會隨時間推移而產(chǎn)生額外影響。這一點應(yīng)加以考慮,當電路要求對信噪比 (SNR) 及脈沖響應(yīng)來說更加苛刻時更應(yīng)如此。因此,一些所謂的高精度電阻在用于電路后結(jié)果卻達不到人們可能期望的精度。要生產(chǎn)具有高精度及高穩(wěn)定性的電阻,重要的是能夠控制溫度及環(huán)境條件對電阻器件的影響。
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在具有低 TCR 值的高精度電阻中,自加熱(焦耳效應(yīng))會使電阻無法嚴格符合它們的 TCR 規(guī)范。這種不準確性會使電阻值在施加的功率下產(chǎn)生錯誤。選擇相應(yīng)的高精度電阻前,應(yīng)仔細了解這三種不同的高精度電阻是如何制造的,并對它們進行測試,以了解它們在使用中的運行方式。 

電阻功率系數(shù) 測試示例: 

在該測試中,我們使用了大小相同 (1206) 

且電阻值相同 (1 K) 的三種表面貼裝片式電阻。我們對下列每個電阻的 TCR 值進行了測試(MIL 范圍:-55℃ ~ +125℃,+25℃參考):箔片式電阻、薄膜片式電阻及厚膜片式電阻。 我們有意選擇薄膜及厚膜電阻來獲得超低 TCR 值。 

在 PCR 測試過程中,我們對這些電阻施加了 100 mW~500 mW 的功率,并測試了電阻值在整個測試過程中的變化。 

我們使用了基本的惠斯登電橋電路。選擇該電橋臂的電阻值對測試電阻 (Rx) 施加高功率,同時確保其余三個支腳保持超低功率。當功率增加時,Rx 中的任何變化均是由 Rx 的自加熱導(dǎo)致的。 

公式: 
Rb×Rx = Rstd×Ra? ( 1 K×1 K = 10Ω×100 K ) 

Ra:100 K, 額定功率:+125℃時為 0.3W,Rb = 1K,額定功率:+125℃時為 0.3W,Rstd:10Ω,額定功率:+125℃時為 0.3W? Rx = 1 K, 額定功率:+70℃時為 0.3W 

結(jié)論: 

在因以下兩種因素(環(huán)境溫度變化-TCR和負載變化焦耳效應(yīng)引起的內(nèi)部升溫 PCR)導(dǎo)致的電阻溫度變化過程中,高精度箔電阻實現(xiàn)了zui可用的穩(wěn)定性

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