Generalmente il termine "resistore di precisione" si riferisce a un resistore il cui valore è corretto per l'1% o più. Questo valore non è definitivo. Produttori diversi possono impostare punti differenti, ad esempio 0,5% o addirittura meno. In qualsiasi caso la percentuale sarà indicata chiaramente e in modo non ambiguo. Tuttavia si tratta solo del punto di partenza, in quanto la resistenza effettiva di un resistore da 500 ohm all'1% è garantita tra 495 ohm e 505 ohm solo in condizioni ideali. Ma i progetti reali devono funzionare in condizioni reali.
Temperatura e potenza
Spesso i dispositivi elettronici devono funzionare in ambienti a temperature elevate, quindi è fondamentale sapere come il resistore scelto si comporterà in caso di variazione della temperatura. Il coefficiente di temperatura della resistenza (TCO, Temperature Coefficient of Resistance) è specificato come il cambiamento nella resistenza, in parti per milione (ppm), per un cambiamento in temperatura di un grado. Solitamente il valore è specificato in gradi Celsius e non Fahrenheit. Strettamente correlato al TCR è il coefficiente di potenza della resistenza (PCR, Power Coefficient of Resistance) perché i cambiamenti di temperatura in un resistore sono legati da vicino alla quantità di potenza dissipata.
I cambiamenti dovuti al TCR sono reversibili. Quando la potenza viene disattivata e il resistore si raffredda fino a temperatura ambiente, il valore del resistore torna a essere normale. Ma, a più lungo termine, la temperatura a cui funziona il resistore può anche causare cambiamenti permanenti nel valore di un resistore. L'effetto varia a seconda della tecnologia del resistore e solitamente può essere previsto in anticipo in base alle informazioni fornite dal produttore.
Tensione
Il coefficiente di tensione della resistenza (VCR, Voltage Coefficient of Resistance) è il cambiamento nella resistenza con la tensione applicata. Ciò è completamente diverso e va ad aggiungersi agli effetti di autoriscaldamento quando viene fornita l'alimentazione. Un resistore con un VCR di 100 ppm/V cambierà dello 0,1% per un cambiamento di 10 V e dell'1% per un cambiamento di 100 V.
Resistori di precisione particolari
Esistono molti fattori che i resistori di precisione condividono con tutti i resistori che forse sono più importanti per quelli di precisione semplicemente perché spesso non prendono in considerazione le applicazioni che possono tollerare una variazione compresa tra il 10% e il 20%, ma che possono essere devastanti in un'applicazione che richiede maggiore accuratezza.
Ogni resistore viene classificato in base alla potenza massima che è in grado di dissipare, ma la quantità dichiarata della dissipazione della potenza sicura viene ridotta del valore di cui la temperatura del resistore devia dalla temperatura ambiente. Una scheda tecnica valida per qualsiasi resistore di precisione includerà un grafico che specifica il calo.
Il rumore del resistore può essere considerato come un piccolo insieme di segnali elettrici casuali emessi dal resistore stesso. Ciò può essere inaccettabile per i progetti che misurano segnali analogici di basso livello. Inoltre il valore dei resistori può cambiare con il tempo e, in risposta a molti tipi di sollecitazioni ambientali, con la dissipazione della potenza e il calore che hanno il solito ruolo negativo.
Tecnologie
Sul mercato oggi sono disponibili molti tipi di resistori e alcuni tipi sono più adatti di altri per quanto riguarda problemi specifici dove sono necessarie una precisione alta e la sua diretta correlata, ovvero l'alta stabilità. In generale i resistori di precisione a pellicola sottile offrono ottime prestazioni su questa base e i resistori in alluminio funzionano ancora meglio. I resistori Bulk Metal® Z-Foil di Vishay presentano TCR bassi fino a 1 ppm nell'intero intervallo di temperatura compreso tra -50 °C e +125 °C.
Figura 1: Resistori Bulk Metal® Z-Foil di Vishay (fonte: Vishay Precision Group)
La serie Z201-1K0000 di Vishay dei resistori ad alta precisione è disponibile presso Arrow Electronics. La scheda dati rivela una famiglia di resistori in alluminio con foro passante con TCR bassi pari a ±0,05 ppm/°C in un intervallo compreso tra 0 °C e 60 °C.
La specifica di un resistore di precisione può essere un'attività scoraggiante, in quanto sono elementi costosi. Il progettista deve comprendere completamente le sollecitazioni ambientali che dovrà sostenere il prodotto finale ed esaminare attentamente le schede dati offerte da produttori noti. Devono evitare non solo di specificare in difetto, ma anche in eccesso.