天天看點

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

  一個好的精密電阻,必須具備老化小、溫飄小、偏差小的特點,同時最好具備可靠性高、功率餘量大溫升小、噪音低、串聯電感分布電容小、電壓系數小、焊接、振動及拉伸不容易變化等。

當然,與基準相關的最重要的參數,是 老化,其次是 溫度系數。是以,以下這個排名最重要的根據就是老化,其次是溫度系數。至于電阻上标的是1%、0.1%、還是0.01%,這個是偏差而已,并不直接代表“精密”程度。

“老化”是什麼?老化就是長期穩定性,也就是在常溫常壓下,放在貨架子上,經過比較長的時間(比如1年),電阻的變化。老化是以也常用每年變化多少個ppm來表示。老化是以是一個不可逆的過程,就像人衰老一樣,再也回複不到原來的了。

“溫飄”又是什麼?溫飄就是電阻的阻值随溫度而變化。由于一般的電阻溫飄不大,是以常用每度變化多少個ppm來表示,這就是溫度系數。假如一個電阻的溫度系數是+100ppm/℃,就是溫度每升高1度,電阻增大0.01%。同樣,負溫度系數表示電阻的阻值随溫度的升高而減少。說溫度系數的時候有的時候省略後面的/℃,例如某電阻的溫度系數是8ppm,意思就是8ppm/℃。

國内市場上精密電阻其實很多,但魚龍混雜,如何分辨出那些電阻是優秀電阻是以值得考慮呢?經過自己的大量購買、測試,得到了一些結果,今天以實物圖檔方式進行展示、排名。當然,以下排名,純屬個人意見,偏見遺漏難免,同一類電阻,因生産時代不同、廠家不同也可能有很大差異。另外,本排名不代表任何組織或利益集團,也不對由此而引起的後果負任何責任。

第十名:普通金屬膜

以前紅袍為多,現在一般為色環。精度一般1%-5%,溫度系數50ppm附近,老化都不給出,大部分能在0.1%每年之内。

這樣的電阻由于廠家衆多,成本很低,被廣泛使用。購買時,注意挑選大廠的,千萬不要用可靠性不高的或者是碳膜的。

其實,以前1%算精密電阻了,現在可以不算了。但為了比較,還是列了出來。

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

圖檔:10.jpg

第九名:高精度金屬膜

國産型号RJJ,第一個J代表金屬膜,第二個J代表精密的意思。以前這樣的電阻大多是紅色的,而且體積較大(1W或2W),是以才稱之為大紅袍,精度可達0.1%。以下電阻,80代表生産年代(1980年),而0.1代表精度(0.1%)。

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

圖檔:09.jpg

現在國産的RJJ,多為體積比較小的,也為0.1%,溫度系數大約20ppm之内。這樣的電阻稱呼為紅袍就可以了,因為體積一點也不大。

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

描述:1M是這種RJJ能做的最大阻值

圖檔:09g.jpg

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

描述:辨別為1k  B,其中B代表0.1%

圖檔:09f.jpg

國外品牌的我這裡有Vitrohm,個人比較喜歡,也是0.1%。溫度系數實際為15ppm左右(最後黃圈代表<25ppm)。老化參數未知,但一般能在100ppm/a之内。

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

圖檔:09a.jpg

當然,最好的金屬膜也許是這種Vishay ptf65了,密封材料很厚、很硬,外皮光滑晶亮,防潮性能好,價格也比較貴(約8元/隻)

體積小一些的是ptf56,與常見的“藍亮”電阻外形類似,但價格和性能都差了好幾倍。ptf56有0.01%的。

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

圖檔:09b.jpg

還有一種老國産的RJJ,居然是金封的!見于老的國産MF18萬用表中。

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

圖檔:09c.jpg

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

圖檔:09e.jpg

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

描述:1968年的MF18,chnepal的表/圖

圖檔:1968-8-chnepal.jpg

第八名:非密封線繞

國産很老的RXJ繞是用電阻絲在瓷骨架上繞制的,體積較大,後來為繞在電木片骨架上的小型。

非密封的線繞,電阻絲直接暴露在空氣中,盡管生産成本低,但容易受氣候影響。在國産的早期儀器和萬用表中常見。

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

圖檔:08.jpg

以下電阻,也屬于非密封線繞。外圈是紙,起辨別、美觀作用,不密封。這樣的電阻常見于老式儀器中

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

圖檔:08a.jpg

這裡要補充一點,有關線繞電阻線,大多是用精密錳銅漆包線。錳銅線的電阻溫度系數很小,電阻率比較高,是比較理想的材料。以前有用康銅的,但康銅的熱電動勢很大,不适合用在精密的場合。現在還有一種叫做新康銅的,成本低、但也不很适合精密場合。

在很小阻值的情況下,有人提到是否可以用銅絲、漆包線、電線來替代?結論是不可以的,因為銅的電阻溫度系數非常大,達到4200ppm/C!是以銅電阻常用來測溫或補償。事實上,純金屬的電阻溫度系數都非常大,隻有幾款電阻合金溫度系數才小,同時電阻率大,才适合做線繞電阻。   第七名:小型密封線繞

小型密封線繞常見用薄鋁外殼,兩端用環氧密封。國内的常見的型号為RXJX(老型号)和RX71(新),也有RX12立式的。電阻小,勢必在相同阻值下要采用細線,這樣耐受功率和特性都會受到一定的影響,但線繞畢竟是線繞,要強于金屬膜,更因為體積小,是以用途廣泛。

偏差一般是0.05%到0.5%。

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

圖檔:07.jpg

即便都是RX71,體積也可能相差很大。RJ71有1W、0.5W、0.25W和0.125W之分。

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

圖檔:07a.jpg

這種立式的,占地面積小,适合較高密度封裝

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

圖檔:07b.jpg

第六名:環氧封裝線繞

環氧封裝線繞,圓柱外殼和端部一般采用玻璃絲環氧材料制作,再采用環氧膠進行密封。國内常見RX11(老型号)和RX70(新)精密電阻,功率有0.25W(常見)、0.5W(較常見)、1W(偶見)、2W、3W。這是國産最好的量産電阻了,最高能到0.01%(定做的可以到0.005%),老化沒有名額但一般能在25ppm/a典型值,溫度系數好的可以<15ppm/C。主要用途是各種高精密儀器。盡管上面那種立式的也是環氧封裝的,但體積太小性能不如,是以沒放到這裡。

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

圖檔:06.jpg

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

圖檔:06b.jpg

RX9-20是高阻線繞電阻,有0.5W、1W、2W三種規格,新型号是RX-78。以下電阻能在10M上做到0.02%,也是相當不容易了。但由于高阻的線非常細,要繞很多圈,是以生産成本高、廢品率高,大部分廠家不願意伺候。

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

圖檔:06a.jpg

第五名:低溫飄環氧封線繞

常見有Fluke、MC和HP的,溫度系數一般<5ppm/C,大部分是1-3ppm/C,老化也不大,大約<25ppm/a。這樣的電阻必須用Evanohm線材才能做到低溫飄,經常能在國外的高精度的儀器中見到。Evanohm線材不僅Alpha溫度系數小,更主要的是Beta溫度系數超小,一般是-0.03ppm/C2,是錳銅的1/20,是以曲線彎曲小,在較大範圍内溫度系數變化小。

國内電阻盡管也有标1ppm附近的,但由于采用錳銅,曲線彎曲大,不能保證寬溫度範圍下的溫度系數。是以這個名額虛的成分很大。

比如錳銅的Beta溫度系數一律是-0.6ppm/C2,也就是說,當20度時溫度系數為0,那麼21度時即為-0.6ppm/C,而22度就為-1.2ppm了。是以,标稱<1ppm/C的隻能在很窄的溫度範圍才有效。

Fluke的這樣的電阻,溫度系數都是後來測試然後标在外殼上,N1就是-1ppm/C,P1.5就是+1.5ppm/C

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

圖檔:05.jpg

英國MC是老牌高精密電阻的品牌,常見于老式高精度萬用表和精密儀器中,後改為VM品牌。這類電阻,盡管沒标溫度系數,但實測也是非常小,類似Fluke的:

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

圖檔:05a.jpg

HP和是老牌電阻生産廠,很久之前(60年代)就采用Evanohm線材。這幾個紅塑電阻,有40年了,仍然不超差,而且溫度系數也非常小:

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

描述:這4個HP老電阻實測溫度系數為+1.2、+0.7、+0.8和-0.1ppm/C

圖檔:DSCN7080s.jpg

第四名:塑封金屬箔

金屬箔也就是塊電阻,多以方型塊的方式出現是以得名,是新一代的優于線繞的電阻,代表廠家為威世(Vishay)。

溫度系數一般都在5ppm/C以下,老化保證<25ppm。

由于是采用Evanohm金屬箔、是以性能優異、噪音也非常低。用類似IC制作的光刻工藝和良好的封裝技術,使得分布電容、串聯電感等參數都很理想,其它特性也非常優秀。

國産的型号為RJ711,體積稍大,性能稍遜。

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

圖檔:04.jpg

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

圖檔:04a.jpg

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

描述:Vishay金屬箔電阻内部結構

圖檔:DSCN6202s.jpg

第三名:金封線繞

與低溫飄環氧封線繞類似,但采用金屬+玻璃+可伐密封,這樣就完全杜絕了外界潮濕和氧化的影響,電阻材料同樣采用Evanohm,老化保證<10ppm。這樣的電阻曾經一度統治了高精度儀器,能在Fluke計量儀器裡和7位半、8位半萬用表裡經常看到。

另外,金封線繞由于成本高,一律都是低溫飄的,<5ppm/C。

金封線繞最顯著的特征,一個是外殼是金屬,絕緣是玻璃/陶瓷,另一個是引線處都有膨脹的焊接點。這是因為,引線是從預埋的可伐合金管裡穿出來後焊接密封的。

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

圖檔:03.jpg

同是Fluke金封,體積可能相差很大

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

圖檔:03a.jpg

MC、VM、HP、AdvTr、JRL的金封

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

圖檔:03b.jpg

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

圖檔:03c.jpg

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

圖檔:03f.jpg

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

圖檔:03g.jpg

當然,在所有這些金封中,我最喜歡的是從Fluke 752A裡面拆出來的120k,每一個電阻有自己的編号,溫度系數非常小(<1ppm/C),老化很難觀察出來。我用這些電阻做了10k、100k和1M标準電阻。

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

圖檔:03h.jpg

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

圖檔:03i.jpg

其實,也有國産的金封線繞,老化應該不錯,能在高等級的電橋和電位差計裡面見到。但是,也還是因為采用錳銅的原因,使得溫度系數不好。 第二名:金封金屬箔

金屬箔電阻本身性能良好,再加上金封,不僅能把溫漂做到1ppm/C之内,更能保證年老化<5ppm/a,這與很多标準電阻都可以媲美了。

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

圖檔:02.jpg

這是一個大家族,Vishay自己就有很多種,一般均以VH開頭。例如這種VHP3,老化性能也是<5ppm/a

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

圖檔:02b.jpg

金封 金屬箔也有不少别的廠家,比如美國的RCD公司,日本的AE、TDK,還有原法國的SFERNICE(現歸Vishay)的RCHK系列。

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

描述:TDK的金封金屬箔,比Vishay的大

圖檔:02TDK.jpg

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

描述:日本Alpha Electronics(簡稱AE)的

圖檔:02AE.jpg

第一名:高穩金封金屬箔

這是威世最近幾年的新成果,比如典型的VHP202Z,能把溫漂做到0.1ppm/C之内,同時保證10年老化2ppm,即便加速折算下來,第一的老化也不超過0.7ppm,堪稱理想電阻。這樣的名額,目前隻有Vishay一家能做到。

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

圖檔:01.jpg

VHP202Z内部

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

圖檔:01e.jpg

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

圖檔:01f.jpg

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

圖檔:01g.jpg

不過,最近對202Z做的一系列測試表明,Vishay在資料表裡有誤導行為。

測試了一些202Z在常溫下的溫度系數,大多在0.2ppm/C到0.6ppm/C之間,典型值應該0.4ppm/C,而根本不是Vishay說的那麼小

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

圖檔:VHP202Z-TCR.gif

以下是3609對一個 4.8k的202Z的實際測試,TCR=0.48ppm/C

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

圖檔:4k8.gif

當然,也有介于二者之間的,比如老一些的VHP101,老化名額保證10年2ppm,但溫度系數稍微遜色一些

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

圖檔:01b.jpg

再比如這種VHA518,根據最新的資料表,老化性能也是10年2ppm

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

圖檔:02c.jpg

總表(點選可見清晰大圖)

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

圖檔:all.gif

總表(小)

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

圖檔:alls.gif

總圖

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

圖檔:Rclass.gif

國内電阻合金材料國家标準

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

圖檔:電阻合金p.gif

其它電阻

高精度碳膜電阻

在沒有金屬膜電阻的時代,或者由于金屬膜電阻很貴,出了很多RTL型高精度碳膜電阻。當時電阻大部分是5%或者10%的,而RTL可以達到1%甚至0.5%。

當然,碳膜電阻的溫度系數很大(一般是-200ppm到-350ppm/C),這樣的電阻常見于老儀器中(比如60、70年代的500型萬用表)。

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

圖檔:18a.jpg

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

圖檔:18b.jpg

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

圖檔:18c.jpg

   假冒電阻

假冒高精度電阻

一種所謂進口AMA航天級0.01%精密電阻,上面的Acurate Resistance都寫錯,實際上是幾隻金屬膜電阻串并聯而成。

造假的人也許認為把阻值湊準确了,就達到了高精度。殊不知,金屬膜電阻的老化和溫飄,與精密線繞相差甚遠,不可能通過幾隻串并聯來取得。

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

圖檔:15c.jpg

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

圖檔:15d.jpg

假冒金屬箔

内部為兩個小的普通電阻并聯

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

圖檔:15a.jpg

最後,看一個不常見的電阻:Fluke 81M金封線繞。

這個是我見過的最高阻值的單體線繞電阻了,是從Fluke 5450A電阻校準儀裡拆出來的,粗細類似5号電池但稍微長一些,重12.9克。想不出到底電阻絲有多細、有多長,是如何繞的。

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

如果采用0.01mm的電阻絲(不少人說這樣的電阻絲是不可能的,太細),經過計算(電阻率1.33),長度要4800米才能有81M,這樣的電阻絲重3g,加上漆皮要6g,已經接近整個重量的一半了。

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

圖檔:20a.jpg

補充,最近Aeon拆了個國産的9M線繞電阻,我測試了一下,線很細,直徑不到0.01mm!誰說不可能來着?

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

圖檔:5a.jpg

精密電阻排行榜 List of Precision Resistors

圖檔:6a.jpg