[原創]有關金屬殼密封精密線繞電阻

[原創]有關金屬殼密封精密線繞電阻

摘錄一些文字信息，補充幾張圖片。

高精密電阻最重要的指標是穩定度，其次是溫度系數等其它指標。線繞電阻是常見的高穩定度電阻之一，好的線繞電阻都是密封的，以便隔絕潮濕和氧氣這兩個電阻老化的大敵。常見的普通的塑料殼/環氧殼密封的電阻，制作簡單，但密封性能不好，潮氣會慢慢順著老化外殼或者粘接的微小裂縫滲透進去，引起電阻的變化。真正高穩定的線繞電阻都是金屬外殼，玻璃/陶瓷絕緣密封，引腳也是后焊上去的。制作的工藝應該是先在陶瓷/玻璃封口絕緣材料上制作鑲嵌有金屬引腳的電極，并在周邊進行金屬化，待電阻芯制作調整完畢后，把金屬外殼焊接密封。另外，為了絕緣，大部分這樣的電阻外邊要套上聚四氟乙烯管。高精度的電阻自然也要求低溫度系數，尤其是在非恒溫下使用，這其實對電阻的制作提出了更高的要求。經過老化和逐一測試后，很多高精度的電阻把溫度系數標在外殼上。溫度系數有的要測量到0.25ppm/℃（Fluke 5450A），甚至測量到0.1ppm/℃（Fluke 752A）。測量到那么小，是因為要配對補償和抵消。

圖：Fluke 5450A電阻校準器內部電阻，可以看到這三只0.005%的電阻分別是405k、450k、450k，溫度系數為+0.75ppm/C、-0.50ppm/C、+0.25ppm/C。

摘錄，附七、自制電阻標準一
    由于要進行老化測試與校準，經常需要穩定可靠的標準電阻。但商品標準電阻來源有限，價格也比較貴，因此可以考慮利用現有條件DIY標準電阻。下面的制作例子中，并非是從電阻絲開始自己繞制，而是利用了現有幾十只20多年前的Fluke精密電阻，每一只出廠時是19.999k、0.005%的，而且標有溫度系數。自制標準電阻經過了如下幾個步驟：
1、重新測量這些電阻的溫度系數。為此專門制作了半導體恒溫箱，并以Fluke 720A為基礎搭建了高分辨、高穩定Warshawsky電橋。
2、重新測量在23度下的電阻值
3、計算出每只電阻的老化系數。由于這些電阻已經經歷了大約21年的自然老化，因此即便老化系數不是很大，積累起來也相當可觀，因此根據現在的阻值就可以計算出老化率來。
4、把以上數據輸入Excel，然后整理、匹配，挑選出8只電阻，使得它們串并聯以后，在溫度系數上和老化率上能夠盡量抵消，目標老化率<0.5ppm/年。
5、裝配起來并加上鋁制外殼和端子，實際測量α溫度系數達到<0.05ppm/℃以下，β溫度系數達到<0.1ppm/℃2以下。

聚四氟乙烯的原料國內好像沒有生產吧？
另外樓主專門作電阻嗎？
是否發幾個檢測后的數據:)

國內聚四氟乙烯應該是自己生產吧，反正我在大連有好幾家賣，價格大約70元/kg，我今天還買了一卷0.5mm厚的。
直流標準（電阻、電壓、分壓）純粹是我的業余愛好了。:$  不生產，不銷售，只賠錢。
檢測數據，我有一些，整理后我會發。但都是相對的（相對這個IET SRX-10k），因為我目前還沒有好的基準（現在正找SR104），因此也沒拿到外邊去檢定。我希望能校準到1ppm好象比較難。:(


補充，我的測試數據都是在Excel里，這個就是上述標準電阻測試溫度系數的結果和選配結果，每個電阻測量5點（溫度C: 17、20、23、26、29），可以看到藍色的溫度系數Alpha=-0.006ppm/C，Beta=-0.047ppm/C2。紅色是另外做的一個。

[ 本帖最后由 lymex 于 2007-5-27 18:46 編輯 ]

如果想要多值電阻，可以買個0.01%精度的電阻箱，國產的有幾款。我手里有個25a，是0.02%的，但實際測試都在0.01%之內。
如果要單值10^N方式的電阻，可以直接買標準電阻。
如果要單值非標準電阻，那就需要自己做了。5k以下要做成4端的，要有金屬殼屏蔽。電阻可以選擇線繞的、塊金屬/金屬箔的，溫度系數要求10ppm/C以下，有條件用多個串并聯，同時可以進行溫度系數互補。一般金屬膜或者金屬氧化膜的穩定性和溫度系數很難達到0.01%。

是說3樓的那個外殼？是鋁的，買現成的。
太小了點，接線柱沒搞成標準間距。

感覺查表法不能做的太細分吧？（如果測溫區間很小就沒關系了）直接用公式計算應該更好一些。可惜8051編程水平有限，俺沒能成功。

原帖由 051688 于 2008-1-12 21:02 發表
你那個殼子是小了點，接線柱互相太近了用起來要受點影響，不過外觀小巧靈瓏挺好看，攜帶也方便。
我今天在淘寶網上找到一家專賣機殼的，你上面那種小的一個也就是十幾元到二十幾元。但我現在不想弄太專業的，我用手頭現有的鐵 ...

是的，那個電阻的殼子太小了，而且內部電阻由于不是金屬密封的因此飄的也大一些。
后來我又找了大一些的外殼，高標準的做了兩個新的，內部都是用金屬殼密封的電阻，外部接線柱的間距也是標準的了（19.05mm）。

原帖由 051688 于 2008-1-13 22:41 發表
昨天我到電子市場去買東西，順便問了下有精密電阻嗎。
結果那里最精密的是精度0.1％的，25ppm，一支兩元多，我也沒問25ppm是指的溫度系數還是老化率。反正是不中用。還是慢慢在淘寶網上淘吧。 ...

25ppm是溫度系數（ppm/C），國產電阻沒有一家有老化率指標的，更不進行老化測試，太費時間。
可以找0.01%的線繞電阻。
你看的0.1％的，25ppm，是否為6環的？最后一環是黃色？這個我買了不少，一只0.6元。

記得你右邊的那兩個銀色的電阻基準用的是pomona的低接觸電動勢的接線柱？是找國內代理么？

原帖由 051688 于 2008-1-15 18:16 發表

我在淘寶網上看到有樓主這樣的電阻，一個也是幾解錢。樓主這種應該是金屬膜的吧，我問的那種可能是線繞的，老化率可能要比樓主這種小些。
我申請的icl7135寄來了， 我想用它做個四位半的電壓表，里面的電阻選用0.1%精度，溫度系系數25ppm的就可以了吧？

用ICL7135做4為半，這樣的電阻可以了，關鍵怕找不到9.9M的，可以弄幾個稍微小阻值的 串聯。

原帖由 hedgehog 于 2008-1-19 14:30 發表
記得你右邊的那兩個銀色的電阻基準用的是pomona的低接觸電動勢的接線柱？是找國內代理么？

是的，我是看到國外有連接，然后找的淘寶上的某代理。

樓上這幾只電阻就是國內最常見的高精度線繞電阻。
第一圖RX70我拆過，貌似用玻璃絲環氧管+環氧密封，新的用兩個瓷環+少許密封材料，密封效果很差。
第二圖RX71盡管是鋁外殼，但兩端密封仍然不好。
第三圖密封的還湊合，外殼也不是金屬的，體積不大用起來方便，阻值比較小。
這些電阻根據我的測試離散比較大，溫度系數好的可以<5ppm/C，差的有20ppm/C左右。老化還湊合絕大多數<0.005%/年，因此，做到0.01%還是靠譜的。
這些電阻的最大問題，就是老化的不確定性。本來測試很好的，一焊上去不僅阻值變化，而且老化加大，很長時間恢復不過來，因此焊接要管腳留的長一些，用鉗子或鑷子沾硅脂散熱，使得不要把熱量通過管腳傳到電阻體。

沒有標精度的，看看有否字母：
L=0.01%
P=0.02%
W=0.05%
B=0.1%

[ 本帖最后由 lymex 于 2008-2-21 09:42 編輯 ]