如何修復(fù)不合格的高精度電阻？

我們單位有很多0.01級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)電阻,年代都是在70年以前的，穩(wěn)定性很好，但是有的電阻值已經(jīng)超標(biāo)，不符合100ppm的要求，通過對(duì)這些電阻的研究，利用電阻的相關(guān)特性，找到了一種簡(jiǎn)單但可行的方法，來修復(fù)這些標(biāo)準(zhǔn)電阻，而且還不會(huì)影響其穩(wěn)定性，不如，有一只1歐姆的標(biāo)準(zhǔn)電阻，通過測(cè)量其電阻值為1.0003145歐姆，已經(jīng)超標(biāo)，通過計(jì)算，我用3180歐姆0.1級(jí)的線繞電阻和它并聯(lián)，成功使它的電阻恢復(fù)到0.9999991歐姆，誤差為0.9ppm，因?yàn)椴⒙?lián)的電阻為3180歐姆，為標(biāo)準(zhǔn)電阻的3千多倍，根據(jù)電阻的串并聯(lián)定律，它的權(quán)重非常小，它的變化對(duì)并聯(lián)后的標(biāo)準(zhǔn)電阻的影響非常小，即使變化達(dá)到30歐，即百分之一，對(duì)并聯(lián)后的標(biāo)準(zhǔn)電阻的影響也僅為3ppm，更何況，線繞電阻也不可能有如此大的變化，并聯(lián)后的標(biāo)準(zhǔn)電阻其穩(wěn)定性因該和原來的標(biāo)準(zhǔn)電阻30年的穩(wěn)定性差不多，而電阻的精度卻大大提高了。如果說標(biāo)準(zhǔn)電阻的阻值偏小，比如標(biāo)稱值為10歐姆的100ppm標(biāo)準(zhǔn)電阻，實(shí)際電阻為9.9988,已經(jīng)超過100ppm,那我們可以通過串聯(lián)一個(gè)0.01歐的精密線繞電阻,使其電阻值達(dá)到10.0088歐姆,然后再并聯(lián)一個(gè)11400歐姆的精密線繞電阻,這樣就使其電阻值達(dá)到10.00002歐,遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足要求,因?yàn)榇?lián)的電阻是原來電阻的千分之一,并聯(lián)的電阻是原來電阻的一千倍,所以他們即使同時(shí)同向變化百分之一,改造后的電阻也能達(dá)到9.99984歐姆,也完全符合要求.

的確如此。采用串并聯(lián)的方法，附加電阻對(duì)總電阻的影響非常小，無(wú)論是阻值、穩(wěn)定性和溫度特性，這個(gè)可以通過用Excel來模擬出來。
商品的0.01級(jí)電阻，生產(chǎn)出來后若發(fā)現(xiàn)阻值超標(biāo)，也常用這種方法來補(bǔ)償。比如我有一只BZ3-10k的國(guó)產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)電阻就是這樣做的，在外邊串聯(lián)了一個(gè)小電阻（圖）。我另外有一只前蘇聯(lián)產(chǎn)的0.01級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)電阻也是這樣做的。
當(dāng)采用成品電阻制作標(biāo)準(zhǔn)電阻的時(shí)候，也是采用類似的方法，比如Fluke 742A-10k，是采用4個(gè)比40k小一點(diǎn)的電阻進(jìn)行并聯(lián)，但其中一只串聯(lián)一個(gè)線繞，達(dá)到調(diào)整到亞ppm的目的，同時(shí)也不影響整體的穩(wěn)定性。

這種改造方法也應(yīng)注意：
1、不應(yīng)有可調(diào)節(jié)的部分。這是制作標(biāo)準(zhǔn)電阻的忌諱
2、焊接應(yīng)進(jìn)行絕熱處理，以免熱量通過管腳傳到電阻內(nèi)部，引起阻值變化
3、超差過大的電阻，說明穩(wěn)定性差，不適宜用此法改造。我手里有一些國(guó)產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)電阻，都有十幾年或者更長(zhǎng)的時(shí)間，大部分有出廠檢定，到了現(xiàn)在仍然沒有超差，說明穩(wěn)定性很好。
4、改造前后的測(cè)量要準(zhǔn)確，以免本來不超差的標(biāo)準(zhǔn)電阻，改造后反而超差，或者糾正過量
5、改造后往往有一個(gè)相對(duì)不穩(wěn)定的時(shí)期，所以應(yīng)放置一段時(shí)間后，拿到上級(jí)計(jì)量機(jī)構(gòu)重新標(biāo)定。

請(qǐng)問如此精密的電阻到哪去買呢?一般的電子店有賣嗎？

0.01級(jí)的在計(jì)量上不算最好的，屬于“工作計(jì)量器具”，上面還有好多等級(jí)。
一般的電子店難于找到，盡管我知道在大連有一個(gè)電子商場(chǎng)里有賣的，都是存貨。當(dāng)然，電阻這東西，越老的反而穩(wěn)定性越好。
我知道我國(guó)有幾個(gè)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)電阻的廠家，比如甘肅天水長(zhǎng)城、原上海電表廠（上海精密科學(xué)儀器有限公司）、原上海電工儀器廠、上海正陽(yáng)，都生產(chǎn)BZ3等標(biāo)準(zhǔn)電阻，可以直接在廠家或者其代理買到。

今天我又對(duì)我改造的1歐電阻進(jìn)行了檢測(cè)，得到的電阻值是0.9999989歐,所使用的標(biāo)準(zhǔn)是8508A,采用其真歐姆功能,低電流,7位半顯示，因?yàn)闆]有更好的設(shè)備來檢定這樣的標(biāo)準(zhǔn)電阻，只能通過長(zhǎng)時(shí)間用一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)來檢測(cè)，以觀察其長(zhǎng)期穩(wěn)定性。

根據(jù)我的測(cè)試，國(guó)產(chǎn)的這些0.01級(jí)的BZ3穩(wěn)定性是不錯(cuò)的，都在每年變化5ppm之內(nèi)，比指標(biāo)的20ppm/年還要小很多。

但是，限于所采用的材料，BZ3系列的溫度系數(shù)很大，變化1度甚至?xí)绊?0ppm以上，因此才要求油浴控溫到20度C。如果在室溫下空氣中測(cè)量，一般需要厚鋁殼均溫并用精密溫度計(jì)測(cè)量，這樣才能根據(jù)其α和β溫度系數(shù)進(jìn)行修正。如果原始檢定資料丟失因此沒有αβ需要自己測(cè)量，嚴(yán)格說需要恒溫設(shè)備測(cè)量三點(diǎn)（比如15℃、20℃、25℃）的阻值然后解方程算出。

還有，8508A的低阻測(cè)試準(zhǔn)確度來得差一些，如果校準(zhǔn)期過了90天同時(shí)溫度控制的不很嚴(yán)格，需要采用365 day TCal ±5 °C的絕對(duì)誤差指標(biāo)，那就是17ppm reading + 2ppm range，對(duì)于1歐就是21ppm，這也將引起較大的不確定讀。即便用同一個(gè)8508A來測(cè)量1歐BZ3，8508A的年穩(wěn)也是在10ppm，與BZ3的老化也很類似了。

我知道我國(guó)以前對(duì)比1歐電阻時(shí)或者用三次平衡電橋，或者用直流比較儀式電橋，比如國(guó)產(chǎn)的QJ55，高聯(lián)的6675 （替代9975），MI 公司的6010B，比較的不確定度可以達(dá)到0.1ppm以下。

但是這幾樣直流比較電橋都聽貴，QJ55最便宜也要5萬(wàn)元。實(shí)在不行只有將電阻送檢，這樣花費(fèi)的時(shí)間就很長(zhǎng)。