Haben Kohleschichtwiderstände einen Einfluss auf Wechselstrom?

Kohleschichtwiderstände sind im Grunde ein isolierender (wahrscheinlich keramischer) Stab, der mit einer darum gewickelten Kohleschicht bedeckt ist, wie in der Abbildung unten gezeigt:

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Dies scheint jedoch mit einer Spule sehr ähnlich zu sein. Ich weiß, dass es bei Gleichstrom kein Problem gibt, aber dies sollte keine anderen Auswirkungen auf Wechselstrom haben, wie eine Spule? Gibt es Situationen, in denen diese Art von Widerständen in AC-Anwendungen vermieden werden?

PS Es tut mir leid, dass ich eine vage Terminologie verwende, aber ich habe AC ​​schon sehr lange nicht mehr studiert, daher verstehe ich es nicht vollständig und die genauen Auswirkungen verschiedener Komponenten. Aber ich weiß, dass eine Spule einen anderen Einfluss auf den Strom hat als ein Widerstand, und ich habe eine gewisse Intuition darüber.

Die Wörter, die Sie wollen, sind "induktiv" und Induktivität. Wie Maxthon sagt: Ja, sie haben eine Induktivität, aber es ist normalerweise ein kleiner Effekt im Vergleich zu ihrem Widerstand. Bei "Funkfrequenzen" kann es wichtig sein. Die Reihenfolge der Induktivität liegt wahrscheinlich im Bereich von 10 bis 100 NanoHenry (geschätzt).
Ich möchte dem OP mitteilen, dass diese Widerstände nicht durch "Drehen von Kohlenstofffolie um einen Keramikstab" hergestellt werden. Tatsächlich beginnen sie als Keramikstäbe, die von Ende zu Ende mit einer durchgehenden Schicht aus Widerstandsmaterial beschichtet sind. An den Stäben werden dann die Endkappen und Leitungen befestigt. Dann werden sie in einer Maschine ähnlich einer Drehbank befestigt, wo die Baugruppe gedreht werden kann, während gleichzeitig der Widerstand zwischen den beiden Leitungen überwacht wird. Ein Schneider oder Laser wird dann verwendet, um mit dem Schneiden einer Rille in die Beschichtung zu beginnen, indem entlang einer Seite vorgeschoben wird, während sich die Anordnung langsam dreht. (Fortsetzung).
(Fortsetzung von oben). Während des Nutschneidens wird der Widerstand gemessen, bis er den gewünschten Wert erreicht. Wenn innerhalb der gewünschten Toleranz, stoppt das Schneiden und hinterlässt etwas, das wie eine Spirale aus Widerstandsmaterial um den Keramikstab herum aussieht. Für Hochpräzisionskomponenten kann ein Feinabstimmungsschritt angewendet werden. Abschließend werden die Bauteile beschichtet und mit Wertringen oder eingefärbten Zahlen gekennzeichnet.

Antworten (3)

Es gibt eine Induktivität und eine Kapazität zwischen den Spiralwindungen und von Ende zu Ende. Es ist im Allgemeinen nicht wichtig, bis Sie zu VHF-Frequenzen gelangen, aber natürlich ist der Effekt bei höheren Widerständen für die Kapazität relativ größer und der Induktivitätseffekt bei sehr niedrigen Widerständen relativ höher.

Wenn Sie beispielsweise diesen Rechner verwenden, hätte eine Spule mit 8 Windungen, 2 mm Durchmesser und 7 mm Länge eine Induktivität von 0,04 uH, also bei 100 MHz und Xl/R = 0,1, R < 250 Ω . Beachten Sie, dass bei einem Strommesswiderstand mit sehr niedrigem Wert sogar ein Bruchteil einer Mikrohenry-Induktivität bei moderaten Frequenzen einen merklichen Effekt hat. Ein 10m Ω Widerstand mit einer Induktivität von 40 nH würde in ähnlicher Weise bei nur 4 kHz betroffen sein.

Die parasitäre Kapazität funktioniert ähnlich vom anderen Ende der Frequenzskala – 10 M Ω Widerstand mit 0,4 pF End-to-End-Kapazität würde ähnlich bei nur 4 kHz beeinflusst werden.

Mir wurde gesagt, dass sie manchmal immer noch Kohlezusammensetzungswiderstände der alten Schule in Anwendungen mit sehr hoher Frequenz (Mikrowelle?) Verwenden, um dieses Problem mit parasitärer Induktivität zu vermeiden.
@WarrenYoung Ein "moderner" Chip-Widerstand ist in dieser Hinsicht möglicherweise besser. Diese werden häufig auf verschiedene Weise mit LASER getrimmt. Die Methoden variieren, wobei einige weniger Einfluss auf die HF-Leistung haben als andere. Siehe z. B. Nützliche Dokumentbilder? | Fortgeschrittene Aspekte Verwendung von - Vishay ....
@RussellMcMahon Soweit ich weiß, wirken sich die Gesamtabmessungen sowie die Lasertrimmschnitte und dergleichen bei sehr hohen Frequenzen umso weniger aus, je kleiner der Widerstand ist. Dann haben wir diese Babys – 50 GHz.

In der Tat ist es eine Spule und hat einige Auswirkungen auf Wechselstrom, aber zumindest für Netzstrom und darunter ist die Induktivität so gering, dass die Auswirkungen sowieso zu vernachlässigen sind, um bemerkt zu werden.

Sogar ein Stück gerader Draht hat eine gewisse Induktivität. Und manchmal, insbesondere in HLK-Übertragungsleitungen in Stromnetzen, bedeutet diese Induktivität mehrere Prozent des Verlusts. Das ist jedoch eine SEHR HOHE Spannung und eine SEHR ERHEBLICHE Leistung, aber das liegt außerhalb unseres Bereichs.

Diese Antwort geht kurz auf die ursprüngliche Frage ein, wird jedoch hauptsächlich hinzugefügt, um Informationen über das moderne Äquivalent zum Spiralschnittwiderstand zu liefern, nach dem gefragt wird. In den meisten Fällen würde der röhrenförmige Durchgangslochwiderstand nicht verwendet werden und ein "SMD"-Äquivalent würde es wahrscheinlich tun.

Frage [umschrieben]: Kohlefilmwiderstände sind im Grunde ein isolierender (wahrscheinlich keramischer) Stab, der spiralförmig um ihn herum mit einem Kohlefilm bedeckt ist. Dies scheint jedoch einer Spule sehr ähnlich zu sein.
Gibt es Situationen, in denen diese Art von Widerstand in AC-Anwendungen vermieden wird?

Die anwendbare Terminologie für Eigenschaften wie eine Spule ist "induktiv" und Induktivität.

Wie Maxthon sagt: Ja, sie haben eine Induktivität, aber es ist normalerweise ein kleiner Effekt im Vergleich zu ihrem Widerstand.

Bei "Funkfrequenzen" kann es wichtig sein.
Die Reihenfolge der Induktivität liegt wahrscheinlich im Bereich von 10 bis 100 NanoHenry. [Dieser Bereich ähnelt dem, was Spehro in seiner Antwort angegeben hat.]

Verwandte - das moderne Äquivalent:

Das Folgende bezieht sich auf ein modernes Äquivalent - den oberflächenmontierten "Chip-Widerstand". Diese sind in Kohlefilm (älter) und Metalloxidfilm (die meisten neueren) erhältlich und funktionieren auch, indem sie eine Leiterschicht verwenden, die auf eine isolierende Oberfläche "gebrannt" wird. Außerdem haben sie meist zu breit verteilte Widerstände, um direkt eingesetzt werden zu können und sind daher auch „getrimmt“. Da das Widerstandselement (normalerweise) ein flaches Rechteck ist, wird beim Trimmen keine Spirale verwendet, sondern entweder Material von einer Seite des Rechtecks ​​abgeschnitten oder (üblicher) eine Reihe von Mustern in das Rechteck geschnitten, um den Gesamtwiderstand zu erhöhen. Zu experimentellen Zwecken (normalerweise) kann die Widerstandsschicht abgeschliffen werden (z. B. durch "Schmirgeln oder Schaben"), um ihre Dicke zu verringern und so ihren Widerstand zu erhöhen.

Die verschiedenen Methoden zur Änderung des Widerstands haben verschiedene offensichtliche und weniger offensichtliche Auswirkungen auf die Widerstandseigenschaften. Langzeit-Widerstandswerte, Ausmaß der "Drift" und Driftrate sind prozessabhängig, und um hochgenaue, langzeitstabile Widerstände zu erhalten, kann ein erheblicher Aufwand erforderlich sein.

Die üblichen zig Millionen Bilder - jedes Bild verlinkt auf eine verwandte Seite

„Moderne“ Chip-Widerstände werden oft auf verschiedene Weise LASER-getrimmt. Die Methoden variieren, wobei einige Methoden weniger Einfluss auf die HF-Leistung haben als andere.

Siehe zB Nützliches Dokument . Bilder fehlten, als ich nachsah, aber das könnte an Win 8.1 liegen / Boxing Day zu viel Essensblues / Murphy / Neustart erforderlich - sieht nach einer lohnenden Seite aus, wenn Bilder erscheinen.

Aspekte des erweiterten Widerstandstrimmens +/- 0,02 % Ziel.

  • Die Hersteller müssen nun die Gehäusegröße verkleinern sowie die Verstärkungsanpassungsfähigkeit, die endgültige getrimmte Genauigkeit und die Wiederholbarkeit verbessern. Um diese Ziele gleichzeitig und in Übereinstimmung mit den hohen Durchsatzanforderungen von Standard-TFCR-Produktionslinien zu erreichen, wurde eine neue Generation von grünen (532 nm) Lasersystemen entwickelt. Im Gegensatz zu früheren auf IR-Lasern basierenden Systemen bietet die grüne Wellenlänge eine signifikante Reduzierung der Punktgröße des Lasers und eine entsprechende Reduzierung der Schnittfugenbreite und der thermischen Effekte. In Kombination mit einer einzigartigen Serpentinen-Schnittroutine bildet dies die Grundlage für eine signifikante Steigerung der Verstärkungseinstellungen und eine Erhöhung der Genauigkeit und Wiederholbarkeit des Endwiderstands.

Verwendung von benutzertrimmbaren Widerständen – Vishay Warum das, was Sie bekommen, möglicherweise nicht das ist, was Sie wollen, wenn Sie es falsch machen, und wie Sie es richtig machen.

Nützliche 1-Seite-Zusammenfassung zum Trimmen von Widerständen Dies ist die „Was wir tun können“-Seite eines Unternehmens, zeigt jedoch angebotene Trimmmuster und erreichbare Ergebnisse.

Grundlegende Trimmschnitte

Auf den ersten Blick sieht dies aus wie „nur“ ein 6-seitiges Datenblatt für Widerstände von Vishay – Nach dem Einsetzen trimmbar mit Anweisungen , enthält jedoch Anweisungen zum LASER-Trimmen der Produkte nach dem Einsetzen.

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