介绍
即便在这个数字年代,数字丈量和仪器仪表运用依托一个或多个电阻准确性的阻值。为了确保体系的功能,规划人员有必要了解哪些要素会影响精细电阻的阻值,以及这些要素怎么一起影响来进行点评。
根本上有三种类型的过错来历需求了解。
- 首先是丈量差错,这些要素约束了精度与该实践电阻值。
- 其次,短期改动的要素,反映了不确定性的电阻值在客户最近拼装电路板。
- 第三,长时刻改动的要素,反映了电阻值在整个产品运用寿数期间的漂移。
这种组合所有这些要素被称为总览 (total excursion)。
丈量差错
留意是有必要的,当丈量精细电阻时,除了电阻差错外,须将仪器的不确定度保持在一个可疏忽水平。 除了操控丈量仪器的温度和电压外,衔接或许需求 4 个端口(Kelvin)和运用有屏蔽的电缆。 假如遇到很大的差错时,运用保安技能 (guarding techniques) 或许能够消除外表走漏途径。
运用仪器有必要有满足的分辨率和溯源校准,使丈量不确定性是能够量化的。假如不能丈量不确定度不能被疏忽,则应当记入。例如,当检测值为 0.01% 精度差错的电阻,用 0.001% (10ppm) 不确定性的丈量仪器,则可承受的精度差错为 0.009%。
短期改动的要素
最根本的要素是电阻的精度差错和温度系数 (TCR)。精度差错便是实践阻值与标称阻值的最高百分比差错,丈量特定的温度(一般是 25°C)。在某些情况下,丈量电压也需指定。
温度系数 TCR 是指电阻值温度改动的改动量。温度系数 TCR 界说是最大的均匀电阻值的改动量,于两界说温度间的每摄氏度温度,并表明为 ppm/°C。除非还有阐明,精度差错和 TCR 数字是有正负的,表明 "0.1%" 为 "±0.1%"。
当界定电阻的温度规模,有必要考虑内部环境温度,如元件邻近发作的热效应和温度上升,及电阻自身的散热。
在某些情况下,还有其他要素会影响电阻值的丈量。如高阻值和高电压部分,丈量电压会影响所得到的阻值。最大差错源能够从电阻的电压系数 (VCR) 核算得知,表明为 ppm/V。VCR 始终是负值的。客户能够设定丈量仪器的电压,来映对实践运作的条件,以消除此过错。
另一个极点情况,用于电流感测的十分低的电阻值,当温差发作经过自我加热,或其他原因,或许会发作热电磁场在不同金属的接口。这比电阻电压下降要显着,因而发作过错。规划对称的热源经过电阻,一般能够消除此过错的来历。
TCR 和 VCR 都可发作可逆性改动的电阻值;阻值会康复到其原始值,假如在室温下丈量和规范的丈量电压。其他的改动是永久性的,并首先要考虑的是阻值飘移,发作于电路板拼装加工的印刷。这能够经过电阻焊接热数据表处理。
长时刻改动的要素
数据表往往举出图表的功能数据,使规划师评价电阻值改动的最高寿数。一般来说,只要这些图表中,只要一个图表最能反映实践的情况。
保存期限适用于良性的环境。负载图表中功耗是主要要素,长时刻湿热图表阐明在湿润的环境中或许遇到的情况。
在所有这些测验中,最主要的阻值改动是发作在这段时刻内的测验,之后阻值将趋于稳定。例如,1000 小时的负载图表是一个很好的猜测阻值改动攻略,在较长时刻的电阻运用。为了愈加准确,用数学模型来揣度运用条件下及长时刻稳定性水平。
明显,初始的校准可用于消除精度差错和焊接进程引起的差错。