|
|
原文地址：http://www.eefocus.com/lymexbg2vo/blog/09-12/182135_d8087.html
一个好的精密电阻，必须具备老化小、温飘小、偏差小的特点，同时最好具备可靠性高、功率余量大温升小、噪音低、串联电感分布电容小、电压系数小、焊接、振动及拉伸不容易变化等。
当然，与基准相关的最重要的参数，是老化，其次是温度系数。因此，以下这个排名最重要的根据就是老化，其次是温度系数。至于电阻上标的是1%、0.1%、还是0.01%，这个是偏差而已，并不直接代表“精密”程度。
“老化”是什么？老化就是长期稳定性，也就是在常温常压下，放在货架子上，经过比较长的时间（比如1年），电阻的变化。老化因此也常用每年变化多少个ppm来表示。老化因此是一个不可逆的过程，就像人衰老一样，再也回复不到原来的了。
“温飘”又是什么？温飘就是电阻的阻值随温度而变化。由于一般的电阻温飘不大，因此常用每度变化多少个ppm来表示，这就是温度系数。假如一个电阻的温度系数是+100ppm/℃，就是温度每升高1度，电阻增大0.01%。同样，负温度系数表示电阻的阻值随温度的升高而减少。说温度系数的时候有的时候省略后面的/℃，例如某电阻的温度系数是8ppm，意思就是8ppm/℃。
国内市场上精密电阻其实很多，但鱼龙混杂，如何分辨出那些电阻是优秀电阻因此值得考虑呢？经过自己的大量购买、测试，得到了一些结果，今天以实物图片方式进行展示、排名。当然，以下排名，纯属个人意见，偏见遗漏难免，同一类电阻，因生产时代不同、厂家不同也可能有很大差异。另外，本排名不代表任何组织或利益集团，也不对由此而引起的后果负任何责任。
第十名：普通金属膜
以前红袍为多，现在一般为色环。精度一般1%-5%，温度系数50ppm附近，老化都不给出，大部分能在0.1%每年之内。
这样的电阻由于厂家众多，成本很低，被广泛使用。购买时，注意挑选大厂的，千万不要用可靠性不高的或者是碳膜的。
其实，以前1%算精密电阻了，现在可以不算了。但为了比较，还是列了出来。
第九名：高精度金属膜
国产型号RJJ，第一个J代表金属膜，第二个J代表精密的意思。以前这样的电阻大多是红色的，而且体积较大（1W或2W），所以才称之为大红袍，精度可达0.1%。以下电阻，80代表生产年代（1980年），而0.1代表精度（0.1%）。
现在国产的RJJ，多为体积比较小的，也为0.1%，温度系数大约20ppm之内。这样的电阻称呼为红袍就可以了，因为体积一点也不大。
1M是这种RJJ能做的最大阻值
标识为1k B，其中B代表0.1%
国外品牌的我这里有Vitrohm，个人比较喜欢，也是0.1%。温度系数实际为15ppm左右（最后黄圈代表<25ppm）。老化参数未知，但一般能在100ppm/a之内。
当然，最好的金属膜也许是这种Vishay ptf65了，密封材料很厚、很硬，外皮光滑晶亮，防潮性能好，价格也比较贵（约8元/只）
体积小一些的是ptf56，与常见的“蓝亮”电阻外形类似，但价格和性能都差了好几倍。ptf56有0.01%的。
还有一种老国产的RJJ，居然是金封的！见于老的国产MF18万用表中。
1968年的MF18，chnepal的表/图
第八名：非密封线绕
国产很老的RXJ绕是用电阻丝在瓷骨架上绕制的，体积较大，后来为绕在电木片骨架上的小型。
非密封的线绕，电阻丝直接暴露在空气中，尽管生产成本低，但容易受气候影响。在国产的早期仪器和万用表中常见。
以下电阻，也属于非密封线绕。外圈是纸，起标识、美观作用，不密封。这样的电阻常见于老式仪器中
这里要补充一点，有关线绕电阻线，大多是用精密锰铜漆包线。锰铜线的电阻温度系数很小，电阻率比较高，是比较理想的材料。以前有用康铜的，但康铜的热电动势很大，不适合用在精密的场合。现在还有一种叫做新康铜的，成本低、但也不很适合精密场合。
在很小阻值的情况下，有人提到是否可以用铜丝、漆包线、电线来替代？结论是不可以的，因为铜的电阻温度系数非常大，达到4200ppm/C！因此铜电阻常用来测温或补偿。事实上，纯金属的电阻温度系数都非常大，只有几款电阻合金温度系数才小，同时电阻率大，才适合做线绕电阻。
第七名：小型密封线绕
小型密封线绕常见用薄铝外壳，两端用环氧密封。国内的常见的型号为RXJX（老型号）和RX71（新），也有RX12立式的。电阻小，势必在相同阻值下要采用细线，这样耐受功率和特性都会受到一定的影响，但线绕毕竟是线绕，要强于金属膜，更因为体积小，因此用途广泛。
偏差一般是0.05%到0.5%。
即便都是RX71，体积也可能相差很大。RJ71有1W、0.5W、0.25W和0.125W之分。
这种立式的，占地面积小，适合较高密度封装
第六名：环氧封装线绕
环氧封装线绕，圆柱外壳和端部一般采用玻璃丝环氧材料制作，再采用环氧胶进行密封。国内常见RX11（老型号）和RX70（新）精密电阻，功率有0.25W（常见）、0.5W（较常见）、1W（偶见）、2W、3W。这是国产最好的量产电阻了，最高能到0.01%（定做的可以到0.005%），老化没有指标但一般能在25ppm/a典型值，温度系数好的可以<15ppm/C。主要用途是各种高精密仪器。尽管上面那种立式的也是环氧封装的，但体积太小性能不如，因此没放到这里。
RX9-20是高阻线绕电阻，有0.5W、1W、2W三种规格，新型号是RX-78。以下电阻能在10M上做到0.02%，也是相当不容易了。但由于高阻的线非常细，要绕很多圈，因此生产成本高、废品率高，大部分厂家不愿意伺候。
第五名：低温飘环氧封线绕
常见有Fluke、MC和HP的，温度系数一般<5ppm/C，大部分是1-3ppm/C，老化也不大，大约<25ppm/a。这样的电阻必须用Evanohm线材才能做到低温飘，经常能在国外的高精度的仪器中见到。
国内电阻尽管也有标1ppm附近的，但由于采用锰铜，曲线弯曲大，不能保证宽温度范围下的温度系数。因此这个指标虚的成分很大。
比如锰铜的Beta温度系数一律是-0.6ppm/C2，也就是说，当20度时温度系数为0，那么21度时即为-0.6ppm/C，而22度就为-1.2ppm了。因此，标称<1ppm/C的只能在很窄的温度范围才有效。
Fluke的这样的电阻，温度系数都是后来测试然后标在外壳上，N1就是-1ppm/C，P1.5就是+1.5ppm/C
英国MC是老牌高精密电阻的品牌，常见于老式高精度万用表和精密仪器中，后改为VM品牌。这类电阻，尽管没标温度系数，但实测也是非常小，类似Fluke的：
HP和是老牌电阻生产厂，很久之前（60年代）就采用Evanohm线材。这几个红塑电阻，有40年了，仍然不超差，而且温度系数也非常小：
这4个HP老电阻实测温度系数为+1.2、+0.7、+0.8和-0.1ppm/C
第四名：塑封金属箔
金属箔也就是块电阻，多以方型块的方式出现因此得名，是新一代的优于线绕的电阻，代表厂家为威世（Vishay）。
温度系数一般都在5ppm/C以下，老化保证<25ppm。
由于是采用Evanohm金属箔、因此性能优异、噪音也非常低。用类似IC制作的光刻工艺和良好的封装技术，使得分布电容、串联电感等参数都很理想，其它特性也非常优秀。
国产的型号为RJ711，体积稍大，性能稍逊。
Vishay金属箔电阻内部结构
第三名：金封线绕
与低温飘环氧封线绕类似，但采用金属+玻璃+可伐密封，这样就完全杜绝了外界潮湿和氧化的影响，老化保证<10ppm。这样的电阻曾经一度统治了高精度仪器，能在Fluke计量仪器里和7位半、8位半万用表里经常看到。
另外，金封线绕由于成本高，一律都是低温飘的，<5ppm/C。
金封线绕最显著的特征，一个是外壳是金属，绝缘是玻璃/陶瓷，另一个是引线处都有膨胀的焊接点。这是因为，引线是从预埋的可伐合金管里穿出来后焊接密封的。
同是Fluke金封，体积可能相差很大
MC、VM、HP、AdvTr、JRL的金封
当然，在所有这些金封中，我最喜欢的是从Fluke 752A里面拆出来的120k，每一个电阻有自己的编号，温度系数非常小（<1ppm/C），老化很难观察出来。我用这些电阻做了10k、100k和1M标准电阻。
其实，也有国产的金封线绕，老化应该不错，能在高等级的电桥和电位差计里面见到。但是，也还是因为采用锰铜的原因，使得温度系数不好。
第二名：金封金属箔
金属箔电阻本身性能良好，再加上金封，不仅能把温漂做到1ppm/C之内，更能保证年老化<5ppm/a，这与很多标准电阻都可以媲美了。
这是一个大家族，Vishay自己就有很多种，一般均以VH开头。例如这种VHP3，老化性能也是<5ppm/a
金封 金属箔也有不少别的厂家，比如美国的RCD公司，日本的AE、TDK，还有原法国的SFERNICE（现归Vishay）的RCHK系列。
TDK的金封金属箔，比Vishay的大
日本Alpha Electronics（简称AE）的
第一名：高稳金封金属箔
这是威世最近几年的新成果，比如典型的VHP202Z，能把温漂做到0.1ppm/C之内，同时保证10年老化2ppm，即便加速折算下来，第一的老化也不超过0.7ppm，堪称理想电阻。这样的指标，目前只有Vishay一家能做到。
VHP202Z内部
当然，也有介于二者之间的，比如老一些的VHP101，老化指标保证10年2ppm，但温度系数稍微逊色一些
再比如这种VHA518，根据最新的数据表，老化性能也是10年2ppm
总表（点击可见清晰大图）
总表（小）
总图
（大合影）
其它电阻
高精度碳膜电阻
在没有金属膜电阻的时代，或者由于金属膜电阻很贵，出了很多RTL型高精度碳膜电阻。当时电阻大部分是5%或者10%的，而RTL可以达到1%甚至0.5%。
当然，碳膜电阻的温度系数很大（一般是-200ppm到-350ppm/C），这样的电阻常见于老仪器中（比如60、70年代的500型万用表）。
假冒电阻
假冒高精度电阻
一种所谓进口AMA航天级0.01%精密电阻，上面的Acurate Resistance都写错，实际上是几只金属膜电阻串并联而成。
造假的人也许认为把阻值凑准确了，就达到了高精度。殊不知，金属膜电阻的老化和温飘，与精密线绕相差甚远，不可能通过几只串并联来取得。
假冒金属箔
内部为两个小的普通电阻并联
最后，看一个不常见的电阻：Fluke 81M金封线绕。
这个是我见过的最高阻值的单体线绕电阻了，是从Fluke 5450A电阻校准仪里拆出来的，粗细类似5号电池但稍微长一些，重12.9克。想不出到底电阻丝有多细、有多长，是如何绕的。
如果采用0.01mm的电阻丝（不少人说这样的电阻丝是不可能的，太细），经过计算（电阻率1.33），长度要4800米才能有81M，这样的电阻丝重3g，加上漆皮要6g，已经接近整个重量的一半了。
|
本帖子中包含更多资源
您需要 登录 才可以下载或查看，没有帐号？注册
x
|
发表于 2011-12-9 13:01:28
