Weerstand Koolfilm
Release status: Documentation
| Description | Weerstand Koolfilm
|
| License | |
| Author | |
| Contributors | |
| Based-on | [[]]
|
| Categories | |
| CAD Models | |
| External Link |
Inleiding
In de loop der jaren hebben de koolstoffilmweerstanden het overgenomen van de koolstof-composietweerstand, vanwege hun draagbaarheid en het vermogen om een veel beter prestatieniveau te bieden. Dit soort weerstanden kunnen worden vergeleken met metaalfilm en metaaloxidefilm en worden veel gebruikt in elektronica. Dit komt omdat ze in veel opzichten betere prestaties leveren dan de koolstof-composietweerstand. De metaaloxidefilm wordt echter meer overgenomen omdat ze betere prestaties leveren dan koolstoffilm. In dit artikel behandel ik de definitie, toepassingen, functies, symbolen, componenten, symbool, kenmerken, werking, specificaties en constructie van koolstoffilmweerstanden kennen. Je leert ook de voor- en nadelen van een koolstoffilmweerstand kennen.
Wat is een koolstoffilmweerstand?
Koolstoffilmweerstanden zijn weerstanden met een vaste waarde die zijn opgebouwd uit een keramische of voormalige drager met een dunne pure koolstoffilm eromheen. Deze dunne koolstoffilm functioneert als resistief materiaal. Normaal gesproken wordt een spiraalvormige snede in de film gemaakt om de koolstoffilm de juiste weerstand te geven. Hiermee wordt de lengte van het pad vergroot en neemt de breedte van het resistieve element af. De weerstand van dit soort weerstanden wordt bepaald door de lengte van het pad, de breedte van het resistieve element en ook de dikte van de afgezette koolstoffilm.
Wanneer het resistieve element een spoel vormt, hebben deze weerstanden een inductie die hun werking in RF-circuits kan beïnvloeden. De waarde kan enkele μH bereiken, hoewel er ongesneden weerstanden zijn en hun niveau van zelfinductie ongeveer 0,01 μH kan zijn. de capaciteit kan ongeveer 0,5pF zijn.
Pure koolstof wordt hier gebruikt om ervoor te zorgen dat koolstoffilmweerstanden een negatieve temperatuurcoëfficiënt hebben die hoger is dan die van koolstofsamenstellingsweerstanden. De waarde kan variëren tussen -1×10-4 Ω/°C en -8×10-4 Ω/°C. andere eigenschappen van dit soort weerstanden zijn pure koolstof, minder ruis, enz.
Toepassingen
De toepassingen van koolstoffilm-weerstanden zijn gebruikelijk in hoogspannings- en hoge temperatuur toepassingen. Ze kunnen werken op de spanning van maximaal 15 kV met een nominale temperatuur van 350 oC zijn haalbaar voor koolstoffilmweerstanden. Met deze eigenschap omvatten sommige toepassingen van koolstoffilm-weerstanden radars, röntgenstralen en lasers. Met andere woorden, de toepassingen van koolstoffilm weerstanden omvatten röntgen en laserapparaten, ook radar- en lastechnologie maakt gebruik van deze weerstanden.
Symbool
Componenten van een koolstoffilmweerstand
=Opbouw
Constructie van een koolstoffilmweerstand
De constructie van koolstoffilmweerstanden wordt bereikt door een apdampings-proces. Een keramische staaf of drager wordt in een omgeving met hoge temperatuur en druk geplaatst. Ook koolwaterstofgas, meestal methaan of benzeen, wordt over de staven geleid bij een temperatuur van ongeveer 103°Celcius. Bij dit temperatuurniveau breekt het koolwaterstofgas af en wordt een dunne koolstoffilm op de staven afgezet. Nadat de staven zijn verkregen, worden eindkappen op de staven geplaatst om verbinding te maken met de koolstoffilm en kan de weerstandswaarde worden bijgesneden door een spiraalvormige snede in het koolstof te maken. Eenmaal voltooid, worden de weerstanden gecoat in een hars om het resistieve element te beschermen tegen hantering, vocht en andere verontreinigingen.
Specificaties
De onderstaande tabel toont de typische prestatiecijfers voor koolstoffilmweerstanden als leidraad voor de prestaties.
Series en Tolerantie
| Serie | Tollerantie | Verkrijgbare waarden in Ώ |
|---|---|---|
| E6 | ±20% | 1.0, 1.5, 2.2, 3.3, 4.7, 6.8 |
| E12 | ±10% | 1.0, 1.2, 1.5, 1.8, 2.2, 2.7, 3.3, 3.9, 4.7, 5.6, 6.8, 8.2 |
| E24 | ±5% | 1.0, 1.1, 1.2, 1.3, 1.5, 1.6, 1.8, 2.0, 2.2, 2.4, 2.7, 3.0,
3.3, 3.6, 3.9, 4.3, 4.7, 5.1, 5.6, 6.2, 6.8, 7.2, 8.2, 9.1 |
| E96 | ±1% | 1.00, 1.02, 1.05, 1.07, 1.10, 1.13, 1.15, 1.18, 1.21, 1.24, 1.27, 1.30, 1.33, 1.37, 1.40, 1.43, 1.47, 1.50, 1.54, 1.58, 1.62, 1.65, 1.69, 1.74, 1.78, 1.82, 1.87, 1.91, 1.96, 2.00, 2.05, 2.10, 2.15, 2.21, 2.26, 2.32, 2.37, 2.43, 2.49, 2.55, 2.61, 2.67, 2.74, 2.80, 2.87, 2.94, 3.01, 3.09, 3.16, 3.24, 3.32, 3.40, 3.48, 3.57, 3.65, 3.74, 3.83, 3.92, 4.02, 4.12, 4.22, 4.32, 4.42, 4.53, 4.64, 4.75, 4.87, 4.99, 5.11, 5.23, 5.36, 5.49, 5.62, 5.76, 5.90, 6.04, 6.19, 6.34, 6.49, 6.65, 6.81, 6.98, 7.15, 7.32, 7.50, 7.68, 7.87, 8.06, 8.25, 8.45, 8.66, 8.87, 9.09, 9.31, 9.53, 9.76 |
Voor- en nadelen Koolstoffilm Weerstanden
Het grote voordeel van koolstofsamenstellingsweerstanden is hun vermogen om hoge energiepulsen te weerstaan. Wanneer stroom door de weerstand stroomt, geleidt het hele koolstofsamenstellingslichaam de energie. De draadgewonden weerstand heeft bijvoorbeeld een veel kleiner volume draad om stroom te geleiden. De thermische massa van de koolstofcomposiet weerstand is dus veel hoger, wat resulteert in een hoger energievermogen. Koolstoffilm weerstanden kunnen worden gemaakt met een hogere weerstand dan draadgewonden weerstanden en zijn aanzienlijk goedkoper. De eigenschappen zijn echter inferieur in termen van temperatuurcoëfficiënt, ruis, spanningsafhankelijkheid en belasting.
Vijftig jaar geleden werden koolstofsamenstellingsweerstanden veel gebruikt in consumentenelektronica. Vanwege de lage stabiliteit van de weerstandswaarde is dit type weerstand niet geschikt voor een moderne toepassing met hoge precisie. Zo kan de weerstandswaarde tot 5% veranderen over een houdbaarheid van een jaar. Bij intensief gebruik verandert de waarde nog meer: tot 15% voor een test van 2000 uur bij volledige beoordeling met een omgevingstemperatuur van 70 °C. Solderen kan een verandering van 2% veroorzaken.
De reden voor deze instabiliteit is inherent aan het ontwerp van de weerstand. De koolstofsamenstelling bevat materialen met verschillende warmte-uitzettingseigenschappen. Wanneer de geleidende koolstofdeeltjes en het niet-geleidende bindmiddel opwarmen of afkoelen, ontstaan er spanningen in het weerstandslichaam. Het mechanische contact tussen de geleidende deeltjes zal veranderen en dit leidt tot een verandering in weerstandswaarde.
Ook zijn de geluidseigenschappen of koolstoffilm weerstanden slecht vanwege het mengsel van verschillende materialen. Het geluidsniveau neemt toe als de stroom stroomt. Weerstanden van 0,25 W en 0,5 W, hebben een maximale spanning van respectievelijk 150 V en 500 V. De isolatieweerstand van 109 Ω is slecht (ongeveer een orde van grootte slechter dan andere typen). Een andere reden voor de afname van het gebruik van dit type weerstand, is de hoge temperatuurcoëfficiënt van ongeveer 1200 ppm/°C. Het bedrijfstemperatuurbereik ligt tussen -40 en 150 °C. De weerstand wordt echter afgesteld boven 70 °C.