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不可不知的精密電阻:金屬箔電阻

發(fā)布時(shí)間:2019-04-28 責(zé)任編輯:xueqi

【導(dǎo)讀】精密電阻一般是指精度高(萬分之一以上)、溫漂低(10ppm以下)及長期穩(wěn)定性(年變化率小于50ppm)。從品種上講可以有金屬膜電阻、線繞電阻、金屬箔電阻。但從整體指標(biāo)上看,金屬箔電阻明顯要比其它幾類電阻精密得多。
 
精密箔電阻技術(shù)由Felix Zandman博士于1962年發(fā)明,將大約3μm的鎳鉻合金箔片通過粘結(jié)劑貼在陶瓷基板上,得到一個(gè)接近零溫飄的電阻,在隨后發(fā)展的五十多年間,金屬箔電阻在要求高精度、高穩(wěn)定性、高可靠性的應(yīng)用方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越其他電阻技術(shù),滿足了各種行業(yè)的高端應(yīng)用需求,如航空航天、軍用裝備、精密測(cè)量、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域。
 
無封裝外殼的金屬箔電阻的阻值是由覆著在基板上的金屬箔經(jīng)過激光刻蝕形成的。因利用了基板與金屬箔不同的溫度系數(shù),以及與粘合劑的相互作用,使得此種電阻的溫度系數(shù)可以做到非常低。個(gè)別因?yàn)槠涞钠桨褰Y(jié)構(gòu),使得其高頻特性也非常好。除此之外,還具有高精度、低功率系數(shù)、低電壓系數(shù)、低EMF、極好的長期穩(wěn)定性、低噪聲等優(yōu)點(diǎn)。
 
圖1:Vishay公司金屬箔電阻的結(jié)構(gòu)及性能
 
以色列的Vishay(威世精密測(cè)量集團(tuán),包括被Vishay收購的AE)在精密金屬箔電阻技術(shù)上具有極大的優(yōu)勢(shì),其研發(fā)的Z-Foil金屬箔電阻技術(shù)在各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)上大幅提高,如在-55℃~+125℃溫度范圍內(nèi)、+25℃參考溫度下,Z箔電阻具有±0.2 ppm/°C 典型TCR。國內(nèi)也有幾家企業(yè)可以生產(chǎn)金屬箔電阻,例如:中國的山東航天正和電子有限公司(原濟(jì)寧元器件三廠)、中國的北京718友晟電子有限公司(原北京718廠)也具有提供箔電阻的能力,以及濟(jì)寧天耕電氣有限公司等。
 
山東航天正和電子研制開發(fā)的RJ712型系列功率精密金屬箔電阻器具有功率從2W~100W的多種型號(hào)規(guī)格,其主導(dǎo)產(chǎn)品RJ711(RCK)電阻器已通過了“GB/T19001-2000”民品質(zhì)量體系、“GJB9001A-2001”軍品質(zhì)量體系和軍標(biāo)生產(chǎn)線認(rèn)證。
 
濟(jì)寧天耕電氣有限公司在高精密金屬箔RJ711,RJ712,RNG系列的基礎(chǔ)上,陸續(xù)推出金屬箔網(wǎng)絡(luò)電阻,金屬箔高功率300W無感電阻,金屬箔音頻電阻,圓柱狀功率型金屬箔電阻系列產(chǎn)品。金屬箔高功率300W無感電阻阻值范圍0.01R-1K范圍阻值,精度1%-0.5%,圓柱狀功率型金屬箔電阻功率1W-3W,精度最高可達(dá)0.002%,溫度系數(shù)最低2ppm。
 
圖2:濟(jì)寧天耕電氣公司的精密金屬箔電阻產(chǎn)品
 
作為精密電阻,金屬箔電阻具有高精度、高穩(wěn)定性、高可靠性,以下是其相比其他電阻的十大優(yōu)勢(shì)特性。
1.極低的溫度系數(shù)(TCR)-極低溫漂是箔電阻天生的有點(diǎn)。
2.功率系數(shù)(PCR)-對(duì)電阻施加額定功率,阻值變化百萬分之一
3.快速熱穩(wěn)定性-箔電阻可在1s內(nèi)達(dá)到熱穩(wěn)定狀態(tài)
4.高阻值精度-箔電阻調(diào)阻分辨率可達(dá)0.0005%
5.負(fù)載壽命穩(wěn)定性-負(fù)載壽命穩(wěn)定性是電阻長期可靠性的關(guān)鍵指標(biāo)
6.快速響應(yīng)時(shí)間-在高頻電路中,電阻呈現(xiàn)出串聯(lián)電感并聯(lián)電容
7.低噪聲-箔電阻電流噪聲小于-40dB
8.熱電勢(shì)效應(yīng)——箔電阻熱電勢(shì)一般典型值為0.05μV/℃
9.更好的抗靜電能力-箔電阻具有電阻膜層厚(數(shù)μm),耐熱性能好的特點(diǎn)
10.測(cè)不到的電壓系數(shù)-箔合金對(duì)電壓波動(dòng)不敏感,在不同電壓水平的電路中,箔電阻有同樣的阻值,箔電阻的電壓系數(shù)為0.1 ppm/V
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