精密电阻器 介绍即使在这个数字时代,数字测
作者:admin 发布时间:2023-03-24 23:54:08 分类:解惑 浏览:69
介绍
即使在这个数字时代,数字测量和仪器仪表应用依靠一个或多个电阻准确性的阻值。为了保证系统的性能,设计人员必须了解哪些因素会影响精密电阻的阻值,以及这些因素如何共同影响来进行评价。
基本上有三种类型的错误来源需要理解。
首先是测量误差,这些因素限制了精度与该实际电阻值。其次,短期变化的因素,反映了不确定性的电阻值在客户最近组装电路板。第三,长期变化的因素,反映了电阻值在整个产品使用寿命期间的漂移。
这种组合所有这些因素被称为总览(totalexcursion)。
测量误差
注意是必须的,当测量精密电阻时,除了电阻误差外,须将仪器的不确定度保持在一个可忽略水平。除了控制测量仪器的温度和电压外,连接可能需要4个端口(Kelvin)和使用有屏蔽的电缆。如果遇到很大的误差时,使用保安技术(guardingtechniques)可能可以消除表面泄漏路径。
使用仪器必须有足够的分辨率和溯源校准,使测量不确定性是可以量化的。如果不能测量不确定度不能被忽略,则应当记入。例如,当检测值为0.01%精度误差的电阻,用0.001%(10ppm)不确定性的测量仪器,则可接受的精度误差为0.009%。
短期变化的因素
最基本的因素是电阻的精度误差和温度系数(TCR)。精度误差就是实际阻值与标称阻值的最高百分比偏差,测量特定的温度(一般是25°C)。在某些情况下,测量电压也需指定。
温度系数TCR是指电阻值温度变化的变化量。温度系数TCR定义是最大的平均电阻值的变化量,于两定义温度间的每摄氏度温度,并表示为ppm/°C。除非另有说明,精度误差和TCR数字是有正负的,表示"0.1%"为"±0.1%"。
当界定电阻的温度范围,有必要考虑内部环境温度,如元件附近产生的热效应和温度上升,及电阻本身的散热。
在某些情况下,还有其他因素会影响电阻值的测量。如高阻值和高电压部分,测量电压会影响所得到的阻值。最大误差源可以从电阻的电压系数(VCR)计算得知,表示为ppm/V。VCR始终是负值的。客户可以设定测量仪器的电压,来映对实际运作的条件,以消除此错误。
另一个极端状况,用于电流感测的非常低的电阻值,当温差产生通过自我加热,或其他原因,可能会产生热电磁场在不同金属的接口。这比电阻电压下降要明显,因此产生错误。设计对称的热源通过电阻,通常可以消除此错误的来源。
TCR和VCR都可产生可逆性变化的电阻值;阻值会恢复到其原始值,如果在室温下测量和标准的测量电压。其他的变化是永久性的,并首先要考虑的是阻值飘移,产生于电路板组装加工的印刷。这可以通过电阻焊接热数据表解决。
长期变化的因素
数据表往往举出图表的性能数据,使设计师评估电阻值改变的最高寿命。一般来说,只有这些图表中,只有一个图表最能反映实际的状况。
保存限期适用于良性的环境。负载图表中功耗是主要因素,长期湿热图表说明在潮湿的环境中可能遇到的状况。
在所有这些测试中,最主要的阻值变化是发生在这段时间内的测试,之后阻值将趋于稳定。例如,1000小时的负载图表是一个很好的预测阻值变化指南,在较长时间的电阻使用。为了更加精确,用数学模型来推断应用条件下及长期稳定性水平。
显然,初始的校准可用于消除精度误差和焊接过程引起的误差。
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