要想了解精密線繞電阻器，首先要知道什么是精密電阻。在航天航空、醫(yī)療器械、汽車電子、通訊產(chǎn)品和儀器儀表等領(lǐng)域，需要使用性能穩(wěn)定甚至接近理想電阻的電阻器，也就是所謂的“精密電阻器”。
精密電阻根據(jù)采用的技術(shù)工藝不同，主要分為四種類型：精密厚膜電阻器、精密線繞電阻器、薄膜電阻器以及金屬箔電阻器。
什么是精密線繞電阻器
線繞電阻一般分為“功率線繞電阻”和“精密線繞電阻”。功率線繞電阻使用過程中會發(fā)生很大變化，不適于精密度要求很高的情況下使用。因此，本文中不討論這種電阻。
對于“精度”一詞，可以分解成三個要素：①溫度系數(shù)：溫度變化是電阻的大敵，溫度系數(shù)一般用 ppm/℃表示，即溫度每變化 1℃對應(yīng)電阻變化百萬分之幾。100ppm/℃就是 0.01%/℃。②老化：也就是長期穩(wěn)定性，一般用 ppm/ 年來表示，也有用%/ 年來表示的。③初始調(diào)整誤差。
線繞電阻是由陶瓷骨架上纏繞康銅、錳銅或鎳鉻合金線構(gòu)成。再在電阻的表面涂上防護(hù)涂料或玻璃釉，一些電阻體上有絕緣外殼，并填充以耐熱填料。精密線繞電阻器的電阻絲一般采用精密錳銅，密封后穩(wěn)定性得到提高，實際測試了大量的 0.01%電阻，絕大多數(shù)數(shù)年后仍然能保持在 0.02%之內(nèi)。溫度系數(shù)也因為選材和工藝達(dá)到較高水平，大約是 5ppm/℃到 20ppm/℃之間。除開表面的絕緣封裝，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖所示。
其中引線、金屬帽 A、瓷棒、金屬帽 B 構(gòu)成電阻骨架。電阻絲一頭焊接在金屬帽 A 上的第一焊點(diǎn)處，另一頭焊接在金屬帽 B 上的第二焊點(diǎn)處，電阻絲中間部分按螺旋線狀緊密地纏繞在瓷棒上。
精密線繞電阻器工作原理
精密線繞電阻的制作方法一般是將絕緣電阻絲纏繞在特定直徑的線軸上。不同線徑、長度和合金材料可以達(dá)到所需電阻和初始特性。精密線繞電阻 ESD 穩(wěn)定性更高，噪聲低于薄膜或厚膜電阻。線繞電阻還具有 TCR 低、穩(wěn)定性高的特點(diǎn)。
線繞電阻初始誤差可以低至±0.005%。TCR（溫度每變化 1℃的電阻的變化量）可以達(dá)到 3ppm/℃典型值。不過，降低電阻值，線繞電阻一般在 15ppm/℃到 25ppm/℃。熱噪聲降低，TCR 在限定溫度范圍內(nèi)可以達(dá)到±2ppm/℃。
線繞電阻加工過程中，電阻絲內(nèi)表面 （靠近線軸一側(cè)） 收縮，而外表面拉伸。這道工藝產(chǎn)生永久變形 — 相對于彈性變形或可逆變形，必須對電阻絲進(jìn)行退火。永久性機(jī)械變化 （不可預(yù)測） 會造成電阻絲和電阻電氣參數(shù)任意變化。因此，電阻元件電性能參數(shù)存在很大的不確定性。
由于線圈結(jié)構(gòu)，線繞電阻成為電感器，圈數(shù)附近會產(chǎn)生線圈間電容。為提高使用中的響應(yīng)速度，可以采用特殊工藝降低電感。不過這會增加成本，而且降低電感的效果有限。由于設(shè)計中存在的電感和電容，線繞電阻高頻特性差，特別是 50kHz 以上頻率。
兩個額定電阻值相同的線繞電阻，彼此之間很難保證特定溫度范圍內(nèi)精確的一致性，電阻值不同，或尺寸不同時更為困難。這種難度會隨著電阻值差異的增加進(jìn)一步加劇，這種不一致性是由于直徑、長度，并有可能由于電阻絲使用的合金不同造成的。而且，電阻芯以及每英寸圈數(shù)也不同，機(jī)械特性對電氣特性的影響也不一樣。由于不同的電阻值具有不同的熱機(jī)特性，因此它們的工作穩(wěn)定性不一樣，設(shè)計的電阻比在設(shè)備生命周期中會發(fā)生很大變化。TCR 特性和比率對于高精度電路極為重要。
精密線繞電阻器作用
繞線電阻器主要用來在低頻交流電路中發(fā)揮降壓、分流、負(fù)載、反饋、轉(zhuǎn)能、匹配等作用，或在電源電路中起到吸收作用，也可用作震蕩回路和變壓器內(nèi)衰減調(diào)整及脈沖形成電路中的分流器。同時，也可以廣泛應(yīng)用于家電、汽車行業(yè)、鐵路、航空、軍用設(shè)備儀器等領(lǐng)域。而精密線繞電阻器則應(yīng)用于電阻箱、測量儀器（萬用表）、電訊儀器儀表等要求高精密高穩(wěn)定的場合。
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