为什么精密薄膜电阻稳定性比精确性更为重要?
电阻器的电阻值受到各种“应力”的影响,离开稳定性的高精度是没有意义的。例如,电阻器出厂时的精度为0.01%,我们为这一精度付出了高昂的代价,但经过数月的储存或数百小时的300 ppm或更高的负载后,电阻可能会发生更大的变化。另一种常见的情况是,电阻在来料检查期间处于标称精度范围内,而在焊接到印刷电路板后超出了标称精度范围。还有,湿,静电等。会导致电阻值不可逆的变化。我们要强调的是,首先要考虑稳定性,而不是片面追求高精度。 1.准确性:准确性是材料检验的重要指标。精密电阻厂家出厂前都是做100%精度测试吗?答案是否定的。虽然精密电阻在许多不同的工艺和材料上有所不同,但几乎所有精密电阻都需要调整电阻才能达到“高精度”。比如精密薄膜电阻是表面激光电阻,而精密箔电阻是切断带来电阻。电阻调整的过程实际上是一个测量的过程,但是电阻调整后的产品不是成品,而是要经过包装等一些后续的过程,这些过程可能会影响电阻的电阻值。此外,测量仪器的精度和正确的测量方法也很重要,尤其是精度在百万分之一以上的电阻,以及毫欧电阻和高阻值的精密电阻。 2.温漂:在电阻的规格中,我们经常只看到一个温漂指标,比如5ppm/ C,实际上很有可能这个温度波动指标并没有覆盖产品所要求的工作温度范围,即同一电阻在不同温度范围内的温度波动是不同的。应该说,精密电阻厂商的规格大多没有明确定义不同温度范围内的温漂指标。有的厂家在规格中只选择整个工作温度范围内的最佳曲线作为温漂指标。这是普遍现象。还有就是温漂仪出厂前很难100%测量,而且测量成本高。此外,精确的测量可能会对产品本身产生破坏性影响。例如,贴片电阻的温度漂移测量通常建议焊接在印刷电路板上。温度漂移测量引起的应力会改变电阻值。温度波动的控制主要基于电阻材料本身和制造工艺。例如,精密箔片电阻通过使用特殊的低温漂移合金和应力补偿实现接近零的温度漂移性能。
3.负载寿命:负载寿命与三个因素有关,即功率、温度和时间。减少使用有助于减缓电阻值的变化。 电阻值变化的活跃期在使用的最初几百小时内趋于稳定。这是因为随着时间的推移,电阻元件本身趋于稳定,或者电阻元件和基体之间的应力逐渐释放。负载寿命指示器只能以样品测试的形式进行测试,这至少需要1000小时,航空航天应用可能需要10000小时,并且是破坏性测试。使用前对精密电阻进行功率训练,可以有效加快电阻老化,稳定电阻,但会改变电阻值。 4.保质期:保质期用于检验标准或规定储存条件下电阻值的稳定性。与负载寿命一样,电阻存储的时间越长,电阻值的变化就越稳定。这就是为什么一些精密仪器制造商购买的精密电阻不会立即使用,而是在使用前储存数月甚至数年。当然,储存可以引起电阻值的变化,但是趋势越来越小。所以,只要旧批号的电阻在标称值以内,脚不被氧化,其稳定性就比新批号好。电阻器的储存应特别注意湿度控制。湿度对任何电阻的阻值都有很大的影响。比如各种薄膜电阻,一旦水分进入,在电阻层形成电解质,严重影响电阻值。空气中除了湿度,还有各种腐蚀性物质,如硫磺、盐雾等。用于计量应用的标准电阻器在注油后完全密封,从而隔离外部环境应力对电阻值的影响,并降低电阻的年变化率。