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发表于 2020-5-29 21:41:40 | 显示全部楼层 |阅读模式
线绕电阻器工作原理
线绕电阻器是用电阻丝绕在绝缘骨架上再经过绝缘封装处理而成的一类电阻器,如图所示,电阻丝一般采用一定电阻率的镍铬、锰铜等合金制成,绝缘骨架一般采用陶瓷、塑料、涂覆绝缘层的金属骨架。具有温度系数小,精度较高的特点。在线绕电阻器中,有一种用陶瓷做骨架,在电阻器的外层涂釉或其他耐热并且散热良好的绝缘材料的大功率线绕电阻器,线绕电阻器的特点是耗散功率大,可达数百瓦,主要用作大功率负载,能工作在150℃~300℃温度的环境中。
国产很老的RXJ绕是用电阻丝在瓷骨架上绕制的,体积较大,后来为绕在电木片骨架上的小型。非密封的线绕,电阻丝直接暴露在空气中,尽管生产成本低,但容易受气候影响。在国产的早期仪器和万用表中常见。
小型密封线绕常见用薄铝外壳,两端用环氧密封。国内的常见的型号为RXJX(老型号)和RX71(新),也有RX12立式的。电阻小,势必在相同阻值下要采用细线,这样耐受功率和特性都会受到一定的影响,但线绕毕竟是线绕,要强于金属膜,更因为体积小,因此用途广泛。
偏差一般是0.05%到0.5%。
即便都是RX71,体积也可能相差很大。RJ71有1W、0.5W、0.25W和0.125W之分。

环氧封装线绕,圆柱外壳和端部一般采用玻璃丝环氧材料制作,再采用环氧胶进行密封。国内常见RX11(老型号)和RX70(新)精密电阻,功率有0.25W(常见)、0.5W(较常见)、1W(偶见)、2W、3W。这是国产最好的量产电阻了,最高能到0.01%(定做的可以到0.005%)老化没有指标但一般能在25ppm/a典型值,温度系数好的可以《15ppm/C。主要用途是各种高精密仪器。尽管上面那种立式的也是环氧封装的,但体积太小性能不如,因此没放到这里。

RX9-20是高阻线绕电阻,有0.5W、1W、2W三种规格,新型号是RX-78。以下电阻能在10M上做到0.02%,也是相当不容易了。但由于高阻的线非常细,要绕很多圈,因此生产成本高、废品率高。
绕线电阻(Wire Wound Resistor)
绕线电阻是将镍铬合金导线绕在氧化铝陶瓷基底上,一圈一圈控制电阻大小。绕线电阻可以制作为精密电阻,容差可以到0.005%,同时温度系数非常低,缺点是绕线电阻的寄生电感比较大,不能用于高频。绕线电阻的体积可以做的很大,然后加外部散热器,可以用作大功率电阻。

在很小阻值的情况下,有人提到是否可以用铜丝、漆包线、电线来替代?
结论是不可以的,因为铜的电阻温度系数非常大,达到约4000ppm/℃。因此铜电阻常用来测温或补偿。事实上,纯金属的电阻温度系数都非常大,只有几款电阻合金温度系数才小,同时电阻率大,才适合做线绕电阻。

有关线绕电阻线,大多是用精密锰铜漆包线。锰铜线的电阻温度系数很小,电阻率比较高,是比较理想的材料。以前有用康铜的,但康铜的热电动势很大,不适合用在精密的场合。现在还有一种叫做新康铜的,成本低、但也不很适合精密场合。
电阻的温度系数,是指当温度每升高一度时,电阻增大的百分数。
例如,铂的温度系数是0.00374/℃。它是一个百分数。在20℃时,一个1000欧的铂电阻,当温度升高到21℃时,它的电阻将变为1003.74欧。
实际上,很多对电阻的描述使用的参数是“电阻率温度系数”,一段电阻线的电阻由四个因素决定:
1、电阻线的长度;
2、电阻线的横截面积;
3、材料;
4、温度。
前三个因素是自身因素,第四个因素是外界因素。电阻率温度系数就是这第四个因素的作用大小。实验证明,绝大多数金属材料的电阻率温度系数都约等于千分之4左右,少数金属材料的电阻率温度系数极小,就成为制造精密电阻的选材,例如:康铜、锰铜等。
常用材料电阻率和电阻温度系数
材料
电阻率ρ(20℃)
   Ω.m
平均电阻温度系数α
   (0~100℃)1/℃
1.62×10-8
3.5×10-3
1.75×10-8
4.1×10-3
2.85×10-8
4.2×10-3
黄铜(铜锌合金)
(2~6)×10-8
2.0×10-3
铁(铸铁)
5×10-7
1.0×10-3
5.48×10-8
5.2×10-3
2.66×10-8
2.47×10-3
1.3×10-7
5.77×10-3
4.8×10-8
5.7×10-4
康铜
4.4×10-7
5.0×10-6
锰铜
4.2×10-7
5.0×10-6
镍铬合金
1.08×10-6
1.3×10-6
铁铬铝合金
1.2×10-6
8.0×10-5
1.0×10-5
-5.0×10-4

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