在電子元器件行業(yè)，提起電阻，往往想到的是幾塊錢買一盤的便宜東西，哪怕是較為特殊的合金電阻，也不過幾毛錢一顆。上百塊一顆的“天價”電流檢測電阻，真的有人買嗎？我們觀察了Digikey和Mouser等海外元器件電商平臺等的銷量變化，發(fā)現(xiàn)不僅有需求，而且需求還不少。

在工業(yè)自動化產(chǎn)線、ATE自動測試線、精密儀器儀表、半導(dǎo)體設(shè)備等高端應(yīng)用中，精密電阻和精密電流檢測電阻的作用十分關(guān)鍵，它能精準監(jiān)測電流，為設(shè)備提供精準的輸入信號，穩(wěn)定的輸出參數(shù)和精確的控制能力。隨著新能源、半導(dǎo)體、工業(yè)自動化等高精度場景的爆發(fā)式增長，帶動了高性能精密檢流電阻的需求，同時市場對該類產(chǎn)品的要求愈發(fā)嚴苛——不僅要毫厘不差，更要經(jīng)得起時間與環(huán)境的考驗。

然而，長期以來，高端精密電阻市場被海外品牌壟斷，它們靠先發(fā)優(yōu)勢和技術(shù)積累主導(dǎo)市場，價格居高不下，給國內(nèi)依賴此類電阻的企業(yè)帶來成本壓力，制約行業(yè)發(fā)展。

開步電子自主研發(fā)的 PCSR2512 精密檢流電阻突破技術(shù)壁壘，打入國際市場，為國產(chǎn)精密電阻爭得一席之地。這款電阻究竟有何硬核實力？讓我們一探究竟。

 產(chǎn)品介紹 

PCSR2512 是開步電子研發(fā)制造的一款精密檢流電阻，在工藝方面，PCSR2512采用電子束焊接工藝，焊接設(shè)備由開步集團子公司桂林實創(chuàng)團隊研發(fā)，具備焊縫深寬比高，焊縫窄，熱影響區(qū)小以及機械強度高等特點。電阻材料采用自主研發(fā)的高穩(wěn)定性鎳鉻合金，該合金由開步集團子公司上海同立合金團隊自主研發(fā)生產(chǎn)。電阻本體采用精密沖壓方式一體成型，提高了電阻的一致性。通過精準把控原材料電阻合金、焊接工藝和成型工藝，該產(chǎn)品的精度可達 0.1%，典型溫漂為 5 - 10ppm/℃，在 - 55℃至 + 170℃的溫度范圍內(nèi)，最大溫漂不超過 15ppm/℃ 。在 70℃環(huán)境溫度、額定功率的條件下，經(jīng)過 1000 小時負載壽命測試，電阻典型長期漂移量不超過 0.01%；目前PCSR2512 已實現(xiàn)批量生產(chǎn)，交付海內(nèi)外頭部用戶。

核心參數(shù)

對于高精度檢流電阻，工程師主要關(guān)注兩個方面：一是電阻的實際使用總誤差（直接影響電阻器可實現(xiàn)的電流采樣精度），二是電阻的長期性能表現(xiàn)，其中長期性能表現(xiàn)主要通過負載壽命參數(shù)體現(xiàn)，而電阻誤差則由多個參數(shù)共同決定，其簡化的計算公式為：

檢流電阻總誤差 = 初始精度誤差 + 溫升 × 溫漂系數(shù)（溫漂） + 負載壽命（時漂）

上式中各參數(shù)對總誤差的影響存在差異。

● 初始精度誤差：初始精度誤差固定不變，通過設(shè)備初始下線校準或標定，能較容易避免電阻本身初始精度對設(shè)備的影響。

● 溫度系數(shù)造成的誤差：該誤差是可恢復(fù)的，當環(huán)境溫度恢復(fù)到室溫，電阻阻值也會恢復(fù)到初始值。通過檢測實際溫升并結(jié)合溫度系數(shù)，誤差貢獻相對容易計算。

● 負載壽命造成的誤差：此誤差不可逆轉(zhuǎn)且難以計算，在實際使用中也很難測量。要降低其對檢測精度的影響，只能定期對電阻進行阻值測試，并對整體設(shè)備進行重新標定，但在實際使用中幾乎無法實現(xiàn)。

顯而易見，為確保電流采樣精度，實現(xiàn)誤差貢獻可控，電阻的長期穩(wěn)定性至關(guān)重要。下文我們將會從：長期穩(wěn)定性，溫漂，初始精度三個角度，為您介紹對應(yīng)參數(shù)。

/  負載壽命/長期穩(wěn)定性   /

負載壽命是用于評估電阻在長時間使用后阻值變化程度的參數(shù)，測試方法：“在特定溫度下給電阻加載額定功率，經(jīng)過一定時間后，檢測電阻的阻值變化值，此時測得的電阻變化值與初始電阻值的比例稱為該電阻產(chǎn)品在對應(yīng)條件下的負載壽命。”需要注意的是：負載壽命的測試有不同的溫度，不同的測試時間，在對比產(chǎn)品時請對比同溫度，同測試時的負載壽命參數(shù)。

以我司 PCSR2512 系列產(chǎn)品為例，在 70℃環(huán)境下，加載額定功率 1000h 后，阻值變化情況如下：

從這些數(shù)據(jù)可以看出，PCSR2512 系列產(chǎn)品在該條件下測試的阻值變化率總體小于 0.05%，換言之，該系列產(chǎn)品在使用1000h后電阻值的變化非常微小，處于行業(yè)領(lǐng)先水平。

/   溫度系數(shù)   /

溫度系數(shù)是用于評估隨著溫度升高，電阻器阻值變化程度的參數(shù)。其測試方法如下：

1.  將電阻分別置于參考溫度、最小溫度、最大溫度環(huán)境中。這里的最小溫度與最大溫度，是人為定義的，不同廠家有著不同標準。以 PCSR2512 為例，其溫漂定義范圍是 - 55℃~125℃，此時最小溫度即為 - 55℃，最大溫度為 + 125℃。不同廠家、不同產(chǎn)品的溫漂定義區(qū)間有所不同，需要額外注意。

2.  待電阻阻值穩(wěn)定后，測量其在上述不同溫度下對應(yīng)的電阻值。

3.  按照特定公式計算，最終得出電阻器的溫度系數(shù)。

需要注意，電阻器的溫度系數(shù)僅在對應(yīng)的溫漂定義區(qū)間內(nèi)符合要求。因此，在對比不同產(chǎn)品的溫度系數(shù)時，務(wù)必確保它們的溫度定義范圍一致，否則對比結(jié)果將不具參考性 。

以下是 PCSR2512 系列產(chǎn)品在不同溫度下的溫度系數(shù)測試數(shù)據(jù)：

從這些數(shù)據(jù)中我們可以發(fā)現(xiàn)，PCSR2512 系列在 -55℃至 +125℃的溫度區(qū)間內(nèi)，能夠?qū)崿F(xiàn) 10ppm/℃以內(nèi)的溫度系數(shù)，也就是溫度每升高1℃，電阻值的變化率小于十萬分之一。

在實際使用中，如果系統(tǒng)不提供強制散熱條件，電阻溫升常常能達到幾十度，此時選擇溫度系數(shù)低的產(chǎn)品將會大幅度降低溫度升高導(dǎo)致的阻值變化。這就是選擇低TCR產(chǎn)品的意義所在，尤其是面向小型化，高集成度，高精度需求的高端/特種設(shè)備。

/  初始精度   /

初始精度是用于評估電阻產(chǎn)品在未使用的情況下電阻值與標稱值偏差大小的參數(shù)，測量方法：“在25℃環(huán)境下，直接測量電阻器的電阻值，此時測得的電阻值與標稱阻值的差值除以標稱阻值就是該電阻器的初始精度。“

當電流檢測精度要求不高時，往往對初始精度沒有太多要求。但是對于高精度電流檢測則不同，在不對電阻產(chǎn)品進行標定的情況下，電阻器的初始精度會較大程度地影響電流檢測精度。因此，我們也需要對初始阻值保持關(guān)注。

產(chǎn)品對比

在精密檢流電阻領(lǐng)域，參數(shù)指標是衡量產(chǎn)品競爭力的核心標尺。然而，面對市場上琳瑯滿目的產(chǎn)品，工程師們往往陷入兩難：性能與成本能否兼得？國產(chǎn)替代能否滿足嚴苛需求？

為此，我們選取全球精密電阻領(lǐng)域具有代表性的知名品牌 2512 系列產(chǎn)品，與開步電子 PCSR2512 進行基本信息對比 。

PS：表格中海外品牌產(chǎn)品的價格、交期等信息均參考貿(mào)澤電子公開信息，PCSR2512產(chǎn)品的價格、交期信息參考自開步電子官網(wǎng)的公開信息

對比兩款產(chǎn)品的參數(shù)我們可以發(fā)現(xiàn)，開步電子的PCSR2512系列產(chǎn)品在基本參數(shù)上已經(jīng)比肩業(yè)內(nèi)頂尖標桿產(chǎn)品，得益于開步電子堅持的全產(chǎn)業(yè)鏈布局，PCSR2512系列在產(chǎn)品價格與交付上的有所領(lǐng)先。

 總結(jié) 

國產(chǎn)精密電阻的破局邏輯：技術(shù)+成本+服務(wù)的三重革新

開步電子PCSR2512的突圍，絕非簡單的“低價替代”，而是通過全產(chǎn)業(yè)鏈布局實現(xiàn)的技術(shù)躍遷：

● 性能對標：在長期穩(wěn)定性（2000h漂移0.2%）、溫度系數(shù)（±15ppm/℃）、初始精度±0.1%、等核心指標上，與業(yè)內(nèi)標桿并駕齊驅(qū)，部分場景甚至更適配國內(nèi)嚴苛工況。

● 成本控制：采用自研電子束焊接工藝與全流程國產(chǎn)化供應(yīng)鏈，價格僅為海外同類1/5，同時交期從大半年壓縮至8周，化解“等料卡產(chǎn)”困局。

● 本土化服務(wù)閉環(huán)：從定制化參數(shù)調(diào)整到24小時技術(shù)支持，解決進口品牌“響應(yīng)慢、門檻高”的行業(yè)現(xiàn)狀。

當下，精密電阻的國產(chǎn)化已從“替代”走向“超越”。開步電子作為國產(chǎn)高端電阻制造商的領(lǐng)頭企業(yè)，始終秉持以技術(shù)與研發(fā)為核心，以 “豐全球電子羽翼，解用戶設(shè)計制造之難”為愿景，正在新能源BMS、工業(yè)伺服系統(tǒng)、高端醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域，重塑中國制造的競爭力。

睿思課堂

Q：電阻阻值的長期漂移，為何不可逆？長期漂移誤差為何難以計算？

A：根據(jù)VPG（Vishay Precision Group）與Vishay的創(chuàng)始人Felix Zandman博士的著作《Resistor Theory and Technology》第三章：Irreversible Phenomena Associated with Ohm's Law中提及：

①“在由各種類型原子組成的固體溶液中，相似性質(zhì)原子的濃度 c 可以在溶液中從一點變化到另一點，因此該系統(tǒng)的自發(fā)趨勢將趨向于均勻化。”

②“就導(dǎo)電性而言，如果被研究的晶體是完美且單晶的，那么可能不會有與歐姆定律相關(guān)的不可逆現(xiàn)象，因為晶格原子將無法區(qū)分。然而，顯然情況并非如此，導(dǎo)電性將通過馬蒂森定律隨時間和溫度變化。”

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由此我們可以得到答案：

①電阻參數(shù)誤差不可逆轉(zhuǎn)的原因：制造電阻的材料并非均勻分布，依據(jù)熱力學第二定律，材料會自發(fā)朝著更均勻的狀態(tài)演變，如同屋子不打掃會變雜亂，且當下沒有恢復(fù)材料初始狀態(tài)的手段，所以變化無法逆轉(zhuǎn)。

②電阻參數(shù)誤差難以計算的原因：該過程受微觀結(jié)構(gòu)、使用環(huán)境等因素影響，缺乏簡便理論進行分析，實際測試的可重復(fù)性低且耗時很長，故而難以從理論上預(yù)估電阻變化值，只能依據(jù)負載壽命測試數(shù)據(jù)，結(jié)合溫度，功率，時間等參數(shù)，做大致判斷。