[原创]有关金属壳密封精密线绕电阻

[原创]有关金属壳密封精密线绕电阻

摘录一些文字信息，补充几张图片。

高精密电阻最重要的指标是稳定度，其次是温度系数等其它指标。线绕电阻是常见的高稳定度电阻之一，好的线绕电阻都是密封的，以便隔绝潮湿和氧气这两个电阻老化的大敌。常见的普通的塑料壳/环氧壳密封的电阻，制作简单，但密封性能不好，潮气会慢慢顺着老化外壳或者粘接的微小裂缝渗透进去，引起电阻的变化。真正高稳定的线绕电阻都是金属外壳，玻璃/陶瓷绝缘密封，引脚也是后焊上去的。制作的工艺应该是先在陶瓷/玻璃封口绝缘材料上制作镶嵌有金属引脚的电极，并在周边进行金属化，待电阻芯制作调整完毕后，把金属外壳焊接密封。另外，为了绝缘，大部分这样的电阻外边要套上聚四氟乙烯管。高精度的电阻自然也要求低温度系数，尤其是在非恒温下使用，这其实对电阻的制作提出了更高的要求。经过老化和逐一测试后，很多高精度的电阻把温度系数标在外壳上。温度系数有的要测量到0.25ppm/℃（Fluke 5450A），甚至测量到0.1ppm/℃（Fluke 752A）。测量到那么小，是因为要配对补偿和抵消。

图：Fluke 5450A电阻校准器内部电阻，可以看到这三只0.005%的电阻分别是405k、450k、450k，温度系数为+0.75ppm/C、-0.50ppm/C、+0.25ppm/C。

摘录，附七、自制电阻标准一
    由于要进行老化测试与校准，经常需要稳定可靠的标准电阻。但商品标准电阻来源有限，价格也比较贵，因此可以考虑利用现有条件DIY标准电阻。下面的制作例子中，并非是从电阻丝开始自己绕制，而是利用了现有几十只20多年前的Fluke精密电阻，每一只出厂时是19.999k、0.005%的，而且标有温度系数。自制标准电阻经过了如下几个步骤：
1、重新测量这些电阻的温度系数。为此专门制作了半导体恒温箱，并以Fluke 720A为基础搭建了高分辨、高稳定Warshawsky电桥。
2、重新测量在23度下的电阻值
3、计算出每只电阻的老化系数。由于这些电阻已经经历了大约21年的自然老化，因此即便老化系数不是很大，积累起来也相当可观，因此根据现在的阻值就可以计算出老化率来。
4、把以上数据输入Excel，然后整理、匹配，挑选出8只电阻，使得它们串并联以后，在温度系数上和老化率上能够尽量抵消，目标老化率<0.5ppm/年。
5、装配起来并加上铝制外壳和端子，实际测量α温度系数达到<0.05ppm/℃以下，β温度系数达到<0.1ppm/℃2以下。

聚四氟乙烯的原料国内好像没有生产吧？
另外楼主专门作电阻吗？
是否发几个检测后的数据:)

国内聚四氟乙烯应该是自己生产吧，反正我在大连有好几家卖，价格大约70元/kg，我今天还买了一卷0.5mm厚的。
直流标准（电阻、电压、分压）纯粹是我的业余爱好了。:$  不生产，不销售，只赔钱。
检测数据，我有一些，整理后我会发。但都是相对的（相对这个IET SRX-10k），因为我目前还没有好的基准（现在正找SR104），因此也没拿到外边去检定。我希望能校准到1ppm好象比较难。:(


补充，我的测试数据都是在Excel里，这个就是上述标准电阻测试温度系数的结果和选配结果，每个电阻测量5点（温度C: 17、20、23、26、29），可以看到蓝色的温度系数Alpha=-0.006ppm/C，Beta=-0.047ppm/C2。红色是另外做的一个。

[ 本帖最后由 lymex 于 2007-5-27 18:46 编辑 ]

楼主这贴子回的人太少了。可能是这个地方的人气太低，应该把他移到CQ社区去。

我现在做热电阻温度计，要求测量工具能达到0.01%的精度就行了，我的打算是找些精度在0.01%左右的电阻做个标准电阻。希望楼主能指点一下。

如果想要多值电阻，可以买个0.01%精度的电阻箱，国产的有几款。我手里有个25a，是0.02%的，但实际测试都在0.01%之内。
如果要单值10^N方式的电阻，可以直接买标准电阻。
如果要单值非标准电阻，那就需要自己做了。5k以下要做成4端的，要有金属壳屏蔽。电阻可以选择线绕的、块金属/金属箔的，温度系数要求10ppm/C以下，有条件用多个串并联，同时可以进行温度系数互补。一般金属膜或者金属氧化膜的稳定性和温度系数很难达到0.01%。

呵呵，金属壳有但是不漂亮，楼主用的那个外壳很漂亮，是铝的吧，是定做的还是买的。看了挺喜欢人的。

[ 本帖最后由 051688 于 2008-1-12 12:54 编辑 ]

是说3楼的那个外壳？是铝的，买现成的。
太小了点，接线柱没搞成标准间距。

你那个壳子是小了点，接线柱互相太近了用起来要受点影响，不过外观小巧灵珑挺好看，携带也方便。
我今天在淘宝网上找到一家专卖机壳的，你上面那种小的一个也就是十几元到二十几元。但我现在不想弄太专业的，我用手头现有的铁壳，既经济空间也大，再找些精度还说的过去相对还便宜的电阻多联几只。
至于楼主说的电阻箱，我看了有几十元钱的二手货，精度只有0.2%，精度高的又贵了。要花钱的地方还多来，现在能省就省点吧！
我的打算是先量出热电阻的阻值，然后再用查表法查出相对应的温度值。这样做的好处是省了非线性调整。

[ 本帖最后由 051688 于 2008-1-13 09:26 编辑 ]

回11#
       不是不顶，主要是lymex这篇文章写的太精彩了，我早就下载了，一直在研究，一直也没有一些新的东西出来，所以也不好意思干吆喝。

感觉查表法不能做的太细分吧？（如果测温区间很小就没关系了）直接用公式计算应该更好一些。可惜8051编程水平有限，俺没能成功。

这个贴子是讨论电阻基准的，我不想把它变成讨论温度测量的，对于楼上的贴子我就不回了。

原帖由 051688 于 2008-1-12 21:02 发表
你那个壳子是小了点，接线柱互相太近了用起来要受点影响，不过外观小巧灵珑挺好看，携带也方便。
我今天在淘宝网上找到一家专卖机壳的，你上面那种小的一个也就是十几元到二十几元。但我现在不想弄太专业的，我用手头现有的铁 ...

是的，那个电阻的壳子太小了，而且内部电阻由于不是金属密封的因此飘的也大一些。
后来我又找了大一些的外壳，高标准的做了两个新的，内部都是用金属壳密封的电阻，外部接线柱的间距也是标准的了（19.05mm）。

昨天我到电子市场去买东西，顺便问了下有精密电阻吗。
结果那里最精密的是精度0.1％的，25ppm，一支两元多，我也没问25ppm是指的温度系数还是老化率。反正是不中用。还是慢慢在淘宝网上淘吧。

原帖由 051688 于 2008-1-13 22:41 发表
昨天我到电子市场去买东西，顺便问了下有精密电阻吗。
结果那里最精密的是精度0.1％的，25ppm，一支两元多，我也没问25ppm是指的温度系数还是老化率。反正是不中用。还是慢慢在淘宝网上淘吧。 ...

25ppm是温度系数（ppm/C），国产电阻没有一家有老化率指标的，更不进行老化测试，太费时间。
可以找0.01%的线绕电阻。
你看的0.1％的，25ppm，是否为6环的？最后一环是黄色？这个我买了不少，一只0.6元。

我问的精密电阻是黑色的，是专门给一家做电子称的进的。因为精度太差我就没要店主拿出来看。
在网上找到三种0。05％精度的，一支一元钱，因为阻值都不是整数的，一样只买五只玩玩，说不定什么时候能用上呢。

原帖由 lymex 于 2008-1-13 23:47 发表

25ppm是温度系数（ppm/C），国产电阻没有一家有老化率指标的，更不进行老化测试，太费时间。
可以找0.01%的线绕电阻。
你看的0.1％的，25ppm，是否为6环的？最后一环是黄色？这个我买了不少，一只0.6元。 ...

我在淘宝网上看到有楼主这样的电阻，一个也是几解钱。楼主这种应该是金属膜的吧，我问的那种可能是线绕的，老化率可能要比楼主这种小些。
我申请的icl7135寄来了， 我想用它做个四位半的电压表，里面的电阻选用0.1%精度，温度系数25ppm的就可以了吧？

记得你右边的那两个银色的电阻基准用的是pomona的低接触电动势的接线柱？是找国内代理么？

原帖由 051688 于 2008-1-15 18:16 发表

我在淘宝网上看到有楼主这样的电阻，一个也是几解钱。楼主这种应该是金属膜的吧，我问的那种可能是线绕的，老化率可能要比楼主这种小些。
我申请的icl7135寄来了， 我想用它做个四位半的电压表，里面的电阻选用0.1%精度，温度系系数25ppm的就可以了吧？

用ICL7135做4为半，这样的电阻可以了，关键怕找不到9.9M的，可以弄几个稍微小阻值的 串联。

原帖由 hedgehog 于 2008-1-19 14:30 发表
记得你右边的那两个银色的电阻基准用的是pomona的低接触电动势的接线柱？是找国内代理么？

是的，我是看到国外有连接，然后找的淘宝上的某代理。

我从淘宝网上淘了一批拆机电阻,型号有三种,rx70   rx71   rxj

电阻已到，先发图片上去。

第一张图片上的电阻有几只是0.01精度的，还有许多没有标出精度。
第三张图上的电阻全部是0.05％、250欧的。
看第一张图外壳感好象是胶木的，看来老化率的指标不会好了。
第三张图上的电阻没有标型号，也不知外壳是什么的。

楼上这几只电阻就是国内最常见的高精度线绕电阻。
第一图RX70我拆过，貌似用玻璃丝环氧管+环氧密封，新的用两个瓷环+少许密封材料，密封效果很差。
第二图RX71尽管是铝外壳，但两端密封仍然不好。
第三图密封的还凑合，外壳也不是金属的，体积不大用起来方便，阻值比较小。
这些电阻根据我的测试离散比较大，温度系数好的可以<5ppm/C，差的有20ppm/C左右。老化还凑合绝大多数<0.005%/年，因此，做到0.01%还是靠谱的。
这些电阻的最大问题，就是老化的不确定性。本来测试很好的，一焊上去不仅阻值变化，而且老化加大，很长时间恢复不过来，因此焊接要管脚留的长一些，用钳子或镊子沾硅脂散热，使得不要把热量通过管脚传到电阻体。

没有标精度的，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 编辑 ]