不是每個精密電阻都叫標準電阻
作者：開步睿思 發(fā)表日期：2018-06-28 11:21:41
標準電阻器是專為精密儀器或校準電阻值而設(shè)計的。如果說精密電阻是具有更高精度和更低溫漂的普通電阻，那么標準電阻則具有幾近于嚴苛的參數(shù)要求。在高精度的基本要求外，需要有極低的溫漂，極高的可靠性和穩(wěn)定性，十年如一日的穩(wěn)定是優(yōu)質(zhì)標準電阻的必備條件。為了驗證標準電阻的性能特征，我們隨機挑選了12只電阻進行測試。
實驗一：溫漂特性
性能好的標準電阻材料比如錳銅或者鎳鉻合金有著極低的溫度系數(shù)，在室溫下可以達到小于1 ppm/°C。在室溫波動小于0.01°C的情況下，阻值測量中由于溫度波動影響的不確定度在0.001ppm（較好的金屬比如鉑或銅在比較廣的溫度范圍內(nèi)有著非常大的線性溫度系數(shù):0.4%/°C從低溫到700K）。
為了確定箔電阻的溫度系數(shù)，我們將它們放在空氣槽內(nèi)，相對濕度設(shè)置為44%，溫度按梯度變化(28°C 24°C 23°C 22°C 18°C 18°C 22°C 23°C 24°C 28°C)進行2個周期的測試。分別對12個電阻進行阻值測量，并計算其一次項和二次項溫度系數(shù)，結(jié)果如下表中所示：測量結(jié)果中溫度系數(shù)最差的電阻（標號L）的溫度漂移大約在0.15ppm/°C，而其他的溫漂都在0.1ppm/°C內(nèi)。用上一段的說法溫度波動0.01℃的情況下阻值測量中由于溫度波動影響的不確定度在0.001 ppm。可以看出箔電阻材料具有極好的溫漂特性。
表 · 溫度系數(shù)實驗結(jié)果
實驗二：長期穩(wěn)定性
我們試驗了這12個電阻在一年內(nèi)的漂移率變化，參見下圖。這個期間內(nèi)，電阻經(jīng)歷了濕度，溫度和大氣壓力的巨大變化，從而檢驗環(huán)境因素對阻值的影響。盡管如此嚴厲的測試環(huán)境，365天后的阻值變化仍小于0.1ppm，而且12個電阻都處于±0.1ppm的區(qū)間內(nèi)，如圖4右側(cè)所示。也就是說該電阻的漂移率低于0.1(ppm)/年 。在一年的觀察期內(nèi)，一些曲線偶爾波動過了±0.1ppm這個區(qū)間，但是最終還是會回到區(qū)間里。可以看到箔技術(shù)標準電阻極其優(yōu)異的長期穩(wěn)定性。
圖 · 電阻阻值在一年內(nèi)的漂移率變化
在實際的選型過程中，我們發(fā)現(xiàn)不少工程師或者采購人員對標準電阻和普通精密電阻理解有些偏差，接下來就一起來看看標準電阻和普通精密電阻的差別。
應用區(qū)分：
1.普通精密電阻一般用于高精度的信號轉(zhuǎn)換、橋電路、取樣電路、精密分壓電路等等
2.標準電阻一般用于實驗室的固有阻值基準、基準傳遞以及校準
參數(shù)區(qū)分：
1.穩(wěn)定性:普通精密電阻的穩(wěn)定性主要針對負載壽命穩(wěn)定性，參數(shù)說明一般是幾千小時負載下的阻值漂移，單位多為百分比，而標準電阻不需要一直處于負載狀態(tài)下，穩(wěn)定性為 年穩(wěn)定性，單位為 ppm/年。
2.溫度系數(shù):普通精密電阻的溫度系數(shù)主要考慮環(huán)境溫度變化和電阻及電路發(fā)熱所產(chǎn)生的阻值漂移，單位多為一次項溫度系數(shù)ppm/°C，標準電阻多用于實驗室的恒溫環(huán)境，但仍對溫度系數(shù)十分苛求，需要精確給到 一次項 溫度系數(shù)ppm/°C和 二次項 溫度系數(shù)ppm/°C2
3.計量標準：普通精密電阻中也有少部分能做到二級計量標準的電阻，但要作為國際比對以及國家計量校準用需要符合 一級計量標準 。
4.精度：標準電阻因做參照標準使用，其精確度多 高于萬分之一，普通精密電阻一般最高做到萬分之一。
日本Alpha Electronics的USR-SF系列一級計量標準電阻，精度可達 0.0002%（百萬分之二），典型溫漂低至0.05ppm/°C，穩(wěn)定性達到0.5ppm/年。各項參數(shù)均遠優(yōu)于普通精密電阻。
一組穩(wěn)定的標準電阻不僅在電阻標準的維護和校準中發(fā)揮著極其重要的作用，對其參數(shù)要求之高遠不是一般精密電阻可以達到的，想要了解更多標準電阻信息歡迎登陸我司官網(wǎng) 查閱更多技術(shù)文章及應用案例，網(wǎng)址：www.yuexuan2011888.cn。