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。
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。
电子技术发展日新月异,近几年可能会更新了一些新的封装形式的电阻,没有在下表列出,以下仅供参考。
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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。
09
高精度金属膜国产代表RJJ,以前是红色的,很多体积较大(1W或2W),这才是真正的大红袍,精度可达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。1M是这种RJJ能做的最大阻值。
国外的我这里有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,价格比较贵(约8元/只)。
还有一种老国产的RJJ,居然是金封的!见于老的MF18表中。
08
非密封线绕国产很老的RXJ绕在瓷骨架上体积较大,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。
07
小型密封线绕国内的常见的型号为RXJX和RX71,也有RX12立式。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,但作为一般仪器用途也足够了,更因为体积小,因此用途广泛,偏差一般是0.05%到0.5%。
06
环氧封装线绕国内常见RX11老型号和RX70型新型号精密电阻,这是国产最好的量产电阻了,最高能到0.01%(甚至个别到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,但性能不如因此没放到这里。
05
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
04
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。
03
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。
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。
02
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。
01
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。
总表
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。
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。想不出到底电阻丝有多细、有多长,是如何绕的。
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