4. Коефіцієнт старіння

(3.2)

де R-зміна значення опору при роботі в заданому режимі протягом визначеного проміжку часу; R-значення опору до іспитів.

5. Власна індуктивність і ємність резистора визначається конструкцією його елемента, що проводить струм, і виводів.

Через вплив L і С при вмиканні резистора в коло високої частоти повний опір резистора Z виявиться не рівним його омічному опорові, що змінить характер струму, що проходить по резистору, і може порушити роботу схеми.

6. Значення ЕРС шумів. При проходженні електричного струму через резистор у ньому різко зростає перемінна ЕРС, джерелом якої є теплові флуктуації електронів, а також зміни контактів між окремими частками прошарку, що проводить струм.

У дротових резисторів, що мають монолітний струмопровідний прошарок, ЕРС шумів визначається тепловими флуктуаціями; шуми тим більші, чим більша температура та опір.

У недротяних резисторів (тонкошарових і об'ємних) струмопровідний прошарок складається з окремих часток; у цьому випадку ЕРС шумів визначається зміною контактів між окремими частками і шуми, що виникають при цьому, значно більші теплових. ЕРС шумів недротяних резисторів залежить від прикладеної напруги. Значення ЕРС шумів оцінюють відношенням Е_ш/U (мкВ/В), де Е_ш - ЕРС шумів; U - напруга, при якій проводилося вимірювання.

7. Коефіцієнт напруги. Значення опору деяких типів резисторів може змінюватися від прикладеної напруги, тобто графік залежності струму, що проходить через резистор, від прикладеної напруги (вольт - амперна характеристика) отримується нелінійним. Причиною цього є залежність концентрації носіїв заряду і їхньої рухливості від напруженості поля, а також зміна контактів у композиціях особливо з грубозернистою структурою при нагріванні. Ступінь нелінійності вольт - амперної характеристики оцінюють коефіцієнтом напруги:

(3.3)

де R₁ - опір, вимірюваний при напрузі, що відповідає 10% від номінальної потужності; R₂- те ж, для 100 % номінальної потужності.

8. Габарити і маса резистора.

9. Допустимі кліматичні впливи (температура, вологість тощо) і механічні перевантаження.

Недротяні постійні резистори

Недротяні резистори в порівнянні з дротовими менше стабільні, мають значно більші шуми, не мають ідеальної вольт - амперної характеристики.

Але поряд із цим недротяні резистори мають менші габарити, їхній опір менше залежить від частоти, вони значно дешевші. Тому в радіоелектронній апаратурі недротяні резистори застосовуються значно частіше, чим дротові.

По призначенню недротяні постійні резистори підрозділяють на резистори широкого застосування і спеціальні. До категорії спеціальних відносять високомегаомні, високочастотні, високовольтні, прецизійні резистори. Резистори, що не підпадають ні під одне з перерахованих понять, відносять до групи резисторів широкого застосування.

Недротяні змінні резистори

Недротяні змінні резистори підрозділяють по конструкції струмопровідного прошарку на тонкошарові металеві або металооксидні (СП2), плівкові композиційні (СПЗ) і об'ємні композиційні (СП4).

Змінні резистори використовують для зміни параметрів виробу в процесі експлуатації (наприклад, регулятор гучності в приймачі) або для підстроювання параметрів схеми в процесі регулювання виробу.

Дротяні постійні резистори

Для резисторів цієї групи використовують дроти зі спеціальних сплавів, що мають високий питомий опір, добру теплостійкість і малий температурний коефіцієнт опору. Тому дротові резистори можуть мати практично будь-який опір у діапазоні від тисячних часток ом до десятків тисяч ом, велику припустиму потужність розсіювання, що досягає десятків ватів при відносно невеличких розмірах, високу точність і добру температурну стабільність.

Оскільки резистори виготовляють намотуванням проводу на каркас, то вони мають велику індуктивність і власну ємність, якщо в конструкції не передбачені спеціальні заходи для зменшення паразитних параметрів.

Відзначимо, що дротові резистори значно дорожчі тонкоплівкових і їх застосовують в тих випадках, коли характеристики тонкоплівкових резисторів не задовольняють запропонованим вимогам.

дротяні змінні резистори

Дротові змінні резистори по конструкції можна підрозділити на три групи:

1. із круговим переміщенням рухомого контакту, однооборотні;

2. із круговим переміщенням рухомого контакту, багатооборотні;

3. із прямолінійним переміщенням рухомого контакту, багатооборотні.

У залежності від розміру і теплостійкості використовуваних матеріалів припустима потужність розсіювання для дротових змінних резисторів складає від одиниць до декількох десятків ватів.

У багатооборотних резисторів повна зміна опору відбувається при багатократному повороті керуючої осі. Такі резистори зручно використовувати як регулювальні, тому що зазначена властивість дозволяє легко встановити необхідне значення опору з необхідною точністю.

Вибір типу резистора (постійного або змінного) для конкретної схеми потрібно робити з урахуванням умов роботи (потужності, що розсіюється, температури навколишнього середовища і т.д.), а також вимог, запропонованих до характеристик резисторів.

Слід враховувати, що надійність резистора істотно залежить від потужності, що розсіюється в ньому, і температури навколишнього середовища.

Визначення залежності опору від температури і температурних коефіцієнтів опору

Електричний опір провідника істотно залежить від його тепло­вого стану. Для спрощення прийнято виражати опір у вигляді лінійної функції від температури:

(3.4)

хоча в дійсності ця залежність виражається складнішим законом. У зв'язку з цим формулу (3.4) можна застосувати у невеликих інтервалах температур. Крім того, очевидно, що температурний коефіцієнт  не залишатиметься сталою величиною і змінюватиметься в певній мірі зі зміною температури. Особливо помітно змінюється а при високих температурах. Середнє значення температурного коефіцієнта в невеликому інтервалі температур визначається з (3.4):

(3.5)

Точне ж значення буде знайдено з (3.5), коли , а за формулою:

(3.6)

З останньої формули видно, що температурний коефіцієнт при даній температурі  можна визначити з графіка , враховуючи, що похідна виражає значення кутового коефіцієнта дотичної, проведеної через дану точку кривої.

Схема установки представлена на рис. 3.1

Рис. 3.1. Схема вимірювальної установки:

1 – вирівнювач струму ТЕС 15, 2 – міст постійного стуму Р 333, 3 – зразок , 4 – піч

Міст постійного стуму Р 333 допускає вимірювання опорів в межах 0,005-999900 Ом.

Порядок виконання роботи

1. Вивчити схему установки

2. Ознайомитися з принципом роботи одинарного мосту постійного струму Р 333 (інструкція по використанню знаходиться на внутрішньому боці коробки Р 333).

3. Скласти електричне коло і при кімнатній температурі виміряти опір r₁ зразка згідно з інструкцією. Врахувати ціну поділки моста.

4. Включити піч і через кожні 10 °С виміряти опір r₂ зразка, поступово довівши температуру до максимального значення (100 °С).

5. За формулою (3.5) прорахувати температурний коефіцієнт опору .

6. Побудувати залежність .

7. За геометричною побудовою та формулою (3.6), визначити справжнє значення .

8. Знайти похибку вимірювання.

Контрольні питання

1. Опишіть властивості металів.

2. Опишіть властивості провідникових матеріалів і дайте їх повну класифікацію

3. Як пояснити з точки зору електронної теорії зміну опорів провідникових матеріалів і сплавів зі зміною температури?

4. Перерахуйте типи резисторів, наведіть їх класифікацію, здійсніть аналіз основних параметрів резисторів.

5. Опишіть властивості досліджуваного терморезистору.

Список літератури

Основна

1. К.Окадзаки. Пособие по электротехническим материалам. М, "Энергия ", 1979, сс. 45-57.

2. Ван Флек, Х. Лоренс. Теоретическое и прикладное материаловедение. М,: “Атомиздат”, 1975, сс.123-178.

3. А.С. Палатник, В.К. Сорокин. Материаловедение в микроелектронике. М, “Энергия”, 1978, сс. 189-213.

4. Г.Д.Фрумкин Расчет и конструирование радиоаппаратуры. М, “Высшая школа”, 1989, сс. 93-105.

5. Актуальные проблемы материаловедения. Пер. с англ. под ред. Е.И.Гиваргизова, М.М.Колтуна. М, “Мир”, 1982, сс. 278-301.