電阻有三種基本類型:金屬薄膜電阻、薄膜貼片電阻和厚膜貼片電阻。這三個電阻器表面看起來非常相似,可能具有相似的購買規格。但事實上,這三種電阻器的制造方式不同。固有的設計和處理將極大地影響電氣性能。因此,安裝后,這三個電阻的性能不同。當外部和內部溫度變化時,這些差異變得顯著和關鍵。此外,長期穩定性、濕度和其他環境條件的影響將隨著時間的推移產生額外的影響。這一點應予以考慮,尤其是當電路對信噪比(SNR)和脈沖響應的要求更嚴格時。因此,一些所謂的高精度電阻器在電路中使用后,無法達到人們預期的精度。為了生產高精度和穩定性的電阻器,控制溫度和環境條件對電阻器件的影響非常重要。
在TCR值較低的高精度電阻中,自熱(焦耳效應)將使電阻器無法嚴格滿足其TCR規格。這種不準確會導致施加功率時的電阻值出現錯誤。
電阻功率因數測試示例:
在本測試中,我們使用了相同的尺寸(1206)
三種具有相同電阻值(1 K)的表面貼裝片式電阻器。我們測試了以下每個電阻器的TCR值(MIL范圍:-55℃~+125℃,+25℃作為參考):箔式電阻器、薄膜片式電阻器和厚膜片式電阻器。我們有意選擇薄膜和厚膜電阻器,以獲得超低TCR值。
在PCR測試期間,我們對這些電阻器施加100 mW~500 mW的功率,并測試整個測試過程中電阻值的變化。
我們使用了一個基本的惠斯通電橋電路。選擇橋臂的電阻值,以向測試電阻(Rx)施加高功率,同時確保其余三個支腿保持超低功率。隨著功率的增加,Rx的任何變化都是由Rx的自加熱引起的。
公式:
Rb×Rx=Rstd×Ra?(1 K×1 K=10Ω×100 K)
Ra:100 K,額定功率:+125℃時0.3w,Rb=1K,額定功率:+125℃時0.3w,rstd:10Ω,額定功率:+125℃時0.3w?RX=1 K,0.3w,額定功率:+70℃
結論:高精度金屬薄膜電阻器在以下兩個因素引起的電阻溫度變化期間(環境溫度變化TCR和負載變化焦耳效應引起的內部溫升PCR)實現最可用的穩定性。