手动降低电阻容差

电器工程 电阻器 宽容
2022-01-08 13:50:49

所有可用的电阻器都具有有限的容差。这是不希望的,特别是在高度敏感的系统中。虽然我们可以使用具有最小容差的电阻器,但我想知道是否有任何方法(例如设计特殊设置以降低容差)可以手动将容差值降低到我们可能需要的最小值?

4个回答

容差是一种统计抽象,它告诉我们从给定类型的电阻器样本中期望有多少变化。单个电阻器没有容差:它有一个值,在一定程度上偏离规定值(当然会随温度而变化)。我们不能(手动或以其他方式)更改零件不具有的属性。

如果电路的一部分需要非常精确地设置电阻(可能必须补偿其他部分的变化,因此无论多么精确都不能是固定值),我们可以使用电位器。电位器或变阻器是一种电阻器,您可以手动更改其值。

一个有用的技巧是对大部分电阻使用固定电阻,并使用较小值的电位器进行调整。例如,如果我们想在 +/- 5% 范围内调整 100K,我们可以得到一个 95.3K 电阻器(E48 系列号),以及一个 10K 电位器作为变阻器与该电阻器串联。

虽然您无法更改电阻器的容差,但您可以在容差范围内选择一个值。

如果您要购买 1000 个电阻器并准确测量它们的电阻值,您可能会找到一些更接近实际所需值的电阻器。这些选定的电阻器实际上将是非常接近公差的电阻器 - 即使它们在开始使用时与许多相似的值捆绑在一起。它们的“紧密公差”取决于您的测试设备。

但是,从统计上讲,不能保证在任何样本量内您都能找到您正在寻找的东西。

您不能以这种方式降低电阻器的容差,因为在这种情况下,容差意味着制造时的固定值。一个给定的 10% 电阻器,给定一个稳定温度范围内的稳定电流,不会从 -10% 摆动到 1% 到 +10%,它会保持不变。(随着时间的推移或热损坏,这会超出窗口。)电阻器容差仅表示电阻器应在给定值的范围内。

确定电阻器公差的方式是批量生产并测试所有部件。在 E-12 (10%) 和 E-24 (5%) 系列中,一个“标准”电阻值与上一个或下一个标准值之间存在紧密重叠。任何被测试的电阻值超过其应值的 10%,都会被标记为下一个向上或向下的值。任何只有 5% 或更少的电阻都被标记为 5% 电阻,而介于 10% 和 5% 之间的任何电阻都被标记为 10% 电阻。您购买的任何一批 10% 电阻器通常都不会包含 5% 以内的电阻器。这意味着给定包装中的 1k 10% 电阻器将介于 900 到 950 或 1050 到 1100 之间,下一个值为 1.2k 10%。

您可以做的是零件匹配,您可以在其中测试和测量多个零件以找到彼此紧密匹配的零件使用上面相同的 1k 10% 电阻,您可以找到足够的 930~950 个电阻,它们本质上是 940Ω 1% 电阻。当然不是标准值,但考虑到与标记值的微小差异,这是一个微不足道的电流变化量。这对于您需要匹配对而不是精确值的任何情况都足够好(对于 LED 也是如此,与确保一组十个 LED 具有相同的颜色和相对亮度相比,一个人的亮度可能无关紧要。)

但是,其他选项涉及更多。并不复杂,但需要手动更改。这已经进行了几十年,尤其是在需要精确的非标准值时。使用碳膜电阻器,你拿一个锉刀,慢慢地突破外部材料并去除少量的电阻材料。这可以增加值,因此测量 950Ω 的 1k 10% 电阻器可以变为 980Ω 或 990Ω 或恰好为 1000Ω。然后,您使用透明指甲油将其密封起来。这才是你真正要问的。

电阻器

http://www.youtube.com/watch?v=OQDjjIvLaj4

不,没有办法从一堆不太精确的电阻器中“制造”出更精确的电阻器。

例如,如果您没有认真考虑,您可能会想使用串联/并联配置的四个 10 kΩ 10% 电阻器来制作一个 10 kΩ 5% 电阻器,但这不起作用。如果原始电阻的值在其范围内随机分布,则此方法使结果值更有可能接近标称,但最大公差范围仍完全相同。想想所有电阻都高出 10% 的极限情况。无论您将多少个放在一起并进行平均,结果也将高出 10%。即使是平均值也不太可能得到理想的结果。组装电路时,您可能会从同一制造批次中获得一堆电阻器,可能是一个接一个地立即制造。这种分布不可能是随机的。然而,关键是最坏情况下的错误永远不会变好,这在设计电路时很重要。

如果您想要精确的电阻,您要么必须使用精确的电阻器,要么自己进行微调。

您可以做的一件事是处理电阻器所经历的温度范围。在极端情况下,您可以使用主动加热和/或冷却来将电阻器保持在固定温度。这将减少由于温度引起的电阻漂移,但您仍然存在初始值的问题。

天下没有免费的午餐。