「高精度抵抗器」という用語は、一般に、値が1パーセント以内の正確な 抵抗器 を指します。この値は固定されたものではなく、メーカーによって0.5パーセントやそれ以下の値など、異なるポイントが設定されている場合があります。いずれにしても、パーセンテージは曖昧さのない方法で明確に示されます。ただし、これは単なる出発点に過ぎず、1パーセントの 500オームの抵抗器 の実際の抵抗は、理想的な条件下でのみ495オームから505オームの間であることが保証されます。しかし、現実世界の設計は現実世界の条件下で機能する必要があります。
温度と電力抵抗器の動作
電子機器は高温環境で動作する必要があることが多いため、選択した抵抗器が温度の変化に対してどのように動作するかを知ることが重要です。抵抗温度係数 (TCR) は、温度が1度変化したときの抵抗の変化を百万分の一 (ppm) 単位で表したものとして指定されます。この値は通常、華氏ではなく摂氏で表されます。TCRと密接に関連しているのは電力抵抗係数 (PCR) です。これは、抵抗器の温度変化が消費される電力の量と密接に関連しているためです。
TCRによる変化は可逆的であり、電源をオフにして抵抗器が室温まで冷却されると、抵抗器の値は正常に戻ります。しかし、長期的には、抵抗器が動作する温度によって抵抗器の値に永続的な変化が生じる可能性もあります。効果は抵抗器の技術によって異なり、通常はメーカーから提供される情報に基づいて事前に予測できます。
電圧
電圧抵抗係数 (VCR) は、印加電圧による抵抗の変化です。これはまったく異なるもので、電力が供給されたときの自己発熱の影響に加えて発生します。VCRが100 ppm/Vの抵抗器は、10ボルトの変化で0.1パーセント変化し、100ボルトの変化で1パーセント変化します。
特に精密抵抗器
精密抵抗器には、すべての抵抗器に共通する多くの要素があります。これらの要素は、10パーセントまたは20パーセントの変動を許容できるアプリケーションではあまり考慮されないものの、より高い忠実度が要求されるアプリケーションでは壊滅的な影響を与える可能性があるため、おそらく精密抵抗器にとってはより重要です。
すべての抵抗器は最大消費電力によって定格が定められていますが、規定された安全な消費電力量は、抵抗器の温度が周囲の室温からどれだけ離れているかによって軽減されます。高精度抵抗器の優れた仕様書には、減衰を指定するグラフが含まれています。
抵抗器ノイズは、抵抗器から発せられる小さなランダムな電気信号と考えることができます。これは、低レベルのアナログ信号を測定する設計では許容できない可能性があります 。また、抵抗器の値は時間の経過とともに変化する可能性があり、また電力消費や熱が通常の原因となるさまざまな環境ストレスに応じて変化する可能性があります。
抵抗器の種類
現在、市場にはさまざまな タイプの抵抗器 があり、高精度、そしてそれに伴う高い安定性が求められる特定の課題に対して、他のタイプよりも適したタイプがあります。一般的に言えば、精密薄膜抵抗器はこの点で優れた性能を発揮し、箔抵抗器はさらに優れています。Vishayのバルク メタルZ-Foil抵抗器は、-50℃ ～ +125℃ の温度範囲全体にわたって1 ppmという低いTCRを示します。® ° °
図1: VishayバルクメタルZ-Foil抵抗器 (出典: Vishay Precision Group)®
Vishayの高精度抵抗器Z201-1K0000ファミリ は、Arrow Electronicsで入手できます。データシートには、 ± 0°C ～ +60 Cの範囲で、TCRが °0.05 ppm/ °Cと低いスルーホール フォイル抵抗器のファミリが記載されています。
高精度抵抗器を指定するのは困難な作業になる可能性があり、安価ではありません。設計者は、最終製品が耐えるために必要な環境ストレスを完全に理解し、信頼できるメーカーが提供するデータシートを注意深く研究する必要があります。不十分な指定だけでなく、過剰な指定も避けなければなりません。