Koolfilmweerstand:een uitgebreide handleiding over de basis

Vaste of variabele weerstanden bestaan ​​al sinds hun uitvinding. Vaak werken ze om de stroom in circuits te weerstaan. Er zijn verschillende soorten weerstanden gemaakt van verschillende functies.

De tekst van vandaag zal zich concentreren op koolstoffilmweerstanden en de essentiële informatie die u hierover nodig hebt.

Wat is een koolstoffilmweerstand?

Een koolstoffilmweerstand, ook bekend als een thermische ontledingskoolstoffilmweerstand, valt onder weerstandstypen met een vaste waarde. Verder is de koolstoffilm van resistief materiaal, waardoor de duurzaamheid van de weerstand wordt verbeterd door de elektrische stroomniveaus te beperken.

Een koolstoffilmweerstand

Bron:Wikimedia Commons

De structuur en kenmerken van koolstoffilmweerstanden

Structuur en constructie

Keramische kern/substraat

Leiding

Nikkel dop

Koolstoffilm

Beschermende lak/laag

Structuur van een koolstoffilmweerstand

Een koolstoffilmweerstand doorloopt een afzettingsproces in zijn constructie. Het proces is als volgt;

• Een koolwaterstofgas houdt onder hoge druk en hoge temperatuur vast in een keramische drager of keramische staaf. Vaak, wanneer gassen (zoals benzeen of methaan) 1000°C bereiken, verbrijzelen productiemachines ze.
• Vervolgens bezinkt de nu kristallijne koolstof als afzettingen op een keramisch substraat.

Het eindproduct is een structuur van een koolstofweerstand met de volgende onderdelen;

• Keramische kern/vorm – biedt isolatie tegen elektriciteit of hoge temperaturen,
• Leiding,
• Koolstoffilm die de stroom beperkt,
• Nikkeldop, en
• Epoxylaag/lak – voor bescherming.

Andere structuren die de functionaliteit ervan bevorderen zijn onder meer;

• Eerst en vooral verbeteren de grotere lengte en verminderde breedte de efficiëntie van de weerstanden.
• Wat betreft een betere geleidbaarheid, er is kopermateriaal als verbindingsdraden die tussen metalen uiteinden worden gehouden.
• Vervolgens zorgt een spiraalvormige vorm van koolstofplaten voor een precieze weerstand van de weerstand. Door de lengte van het spiraalvormige pad te verkleinen of te vergroten, wordt de weerstandswaarde aangepast.
• Ten slotte zorgt de koolstofcoating ervoor dat de weerstand elektriciteit draagt ​​zonder beschadigd te raken.

Hoe de koolstoffilmlaag de elektronenstroom beperkt

De beperking is afhankelijk van de breedte van je carbonfilmlaag. Een dunne laagfilm betekent een hoge weerstandswaarde omdat deze minder ruimte biedt voor de beweging van vrije elektronen. En vice versa met een dikgelaagde film.

Kenmerken

De volgende lijst geeft de kenmerken van een koolstoffilmweerstand aan.

• Het waardeweerstandsbereik is van ˂1Ω tot 10MΩ.
• Maximale ruis (µV/V) is 20, met een elektromotorische kracht van ruis onder 10µV/V.
• Nominale weerstand is E-48 en de weerstand varieert van 1 ohm tot 10 megaohm
• Hoge nauwkeurigheid van 2% tot 5%. U kunt de nauwkeurigheid aanpassen om een ​​precisieweerstand te construeren door de draad van de film af te knippen.
• Spanningscoëfficiënt (%/V) van 0,0005
• Typische tolerantiebeschikbaarheid van ±2%, ±5%, ±10%, ±20%
• De maximale weerstandstemperatuur (°C) is 150
• Negatieve temperatuurcoëfficiënt van soortelijke weerstand
• Nominaal vermogen omvat 1/8W, 1/4W, 1/2W, 1W, 2W, 5W en 10W bij 70°C.
• Temperatuurcoëfficiënt (ppm/°C) varieert van ±200 tot ˃±1500
• Koolfilmweerstanden hebben hoogfrequente eigenschappen. Om die reden kun je ze transformeren in hoogfrequente weerstanden en ultrahoogfrequente weerstanden.
• Hun verpakkingsmethode omvat bulkbulken of zakken.
• Ten slotte heeft het een stabiele pulsbelasting en kan het zich sneller aanpassen aan pulsen. De toepassing ervan kan dus geschikt zijn voor puls-, DC- en AC-circuits.

Voor- en nadelen van de koolstoffilmweerstand

Enkele van de voordelen zijn zoals hieronder vermeld;

• Een koolstoffilmweerstand produceert minder ruis in vergelijking met een koolstofsamenstellingsweerstand.

Een weerstand van koolstofsamenstelling

• Ten tweede heeft het een lage tolerantie.
• Het heeft een uitstekende stabiliteit op lange termijn.
• Het heeft ook een breed scala aan bewerkingen.
• Dan is het bestand tegen hoogenergetische pulsen.
• Nogmaals, het is kosteneffectief in termen van productie.
• Ten slotte geleidt het hele lichaam van de koolstofweerstand energie als je er stroom doorheen laat lopen.

Nadelen van koolstoffilm zijn;

• Ten eerste heeft het in vergelijking met metaaloxide en metaalfilms een aanzienlijk lager weerstandsbereik.
• Dan heeft het een hoge negatieve temperatuurcoëfficiënt van zijn weerstand. Bijgevolg, als er een temperatuurstijging is, neemt de weerstandswaarde af.

Koolstoffilm versus metaalfilm

Metaalfilm- en koolstoffilmweerstanden verschillen in veel opzichten. Daarom, afhankelijk van uw behoefte, zult u genoegen nemen met de beste optie uit de onderstaande discussie.

Bouw

Technologen maken koolstoffilmweerstanden door eerst de koolstof uit een vacuüm op hoge temperatuur te scheiden. Vervolgens bevestigen ze de koolstoffilm strak op een porseleinen staafoppervlak. Ten slotte gebruiken ze epoxyhars om het oppervlak te coaten voor extra bescherming.

Metaalfilmweerstanden hebben daarentegen een legeringstechnologie voor vacuümplateren. Hier is er een afzetting van films op het oppervlak van porseleinen staven (wit). Daarna sneden fabrikanten van koolstoffilmweerstanden de staaf door om de weerstandswaarden aan te passen.

Maat

Allereerst heeft een koolstoffilmweerstand een groter formaat in vergelijking met een metaalfilmweerstand.

Noise ontwerp

Vervolgens hebben koolstoffilmweerstanden een iets hoger ruisontwerp in vergelijking met metaalfilmweerstanden. Desalniettemin kunt u ze gebruiken in toepassingen met hoge frequenties en radiofrequenties.

Spanning- en temperatuurcoëfficiënt

Een spanningscoëfficiënt is de verhouding van verandering in de weerstand van het circuit tot verandering in zijn spanning. Hier heeft een metaalfilmweerstand een betere temperatuur- en spanningscoëfficiënt dan een koolstoffilmweerstand. Hoewel beide bestand zijn tegen een enorme temperatuur, hebben metaalfilms betere kansen in een breed weerstandsbereik.

Tolerantie

A is minimaal 2%. Omgekeerd kan een metaalfilmweerstand oplopen tot een laag intolerantieniveau van 0,5%.

Uiterlijk

Beide weerstanden hebben gekleurde banden maar verschillen qua uiterlijk.

Kleurcodebegeleiding

Een koolstoffilmweerstand bestaat uit vierkleurige ringen (5%) die kaki of andere kleuren zijn.

Een koolstoffilmweerstand

Aan de andere kant hebben metaalfilmweerstanden vijf kleurringen (1%) blauw.

Een metaalfilmweerstand

5. Factoren voor de toename van weerstand tegen koolstoffilmweerstand

Veel redenen kunnen ervoor zorgen dat de weerstandswaarde van koolstoffilmweerstanden als volgt toeneemt;

1. Ten eerste staat een carbonpasta van slechte kwaliteit gelijk aan verhoogde weerstand.
2. Een koolstoffilm die poreus/reflowed is

Verschillende mobiele ionen zoals Ca, Na en K degraderen de beschermende coating van de weerstand, waardoor ze inefficiënt worden. Ook kan een defecte film de weerstand verhogen.

3. Oxidatie

Een oxidatieproces begint vaak vanaf het weerstandsoppervlak dat naar binnen beweegt om een ​​toename van de weerstandswaarde te veroorzaken. De langdurige schade wordt versneld met dunnere weerstandsfilm, coatings met organisch materiaal (harsen of kunststoffen) en omgevingscondities.

Gasdesorptie en adsorptie

Als u uw koolstoffilmweerstand direct onder normale omgevingsomstandigheden gebruikt, zal deze wat gas adsorberen. Het komt voornamelijk door een toename van de luchtdruk door het constructievacuüm. Dat zal op zijn beurt de weerstandswaarde verhogen.

Hoe u de weerstandswaarde handmatig kunt verhogen

Verhoog de waarde door de verffilm op het oppervlak van de weerstand af te schrapen totdat u de koolstoffilm blootlegt. Houd daarbij de weerstand bij door te meten tot je de gewenste waarde hebt bereikt.

Je hebt hooguit een toegevoegde waarde binnen 20% van je oorspronkelijke weerstandswaarde. Zorg ervoor dat het de 20% niet overschrijdt, omdat de hogere waarde de weerstandsstabiliteit van de weerstand zal beïnvloeden.

Toepassingen van de koolstoffilmweerstand

Toepassingen van koolstoffilmweerstanden zijn in apparaten die hoge spanning (15 kV) en hoge temperaturen (tot 350 ° C) kunnen overleven. Voorbeelden;

• Hoogspanningsvoedingen,
• Lasers,
• Medische defibrillatoren,
• Ziekenhuisapparatuur die moet worden afgeschermd tegen hoogenergetische pulsen,
• Handmatige installatie en onderhoud,
• RADAR, en

(radar)

• Röntgenfoto's.

Conclusie

Om te concluderen, vanwege de effectiviteit van koolstoffilmweerstanden, hebben ze veel bewerkingen ondergaan. Je vindt ze bijvoorbeeld in toepassingen met informatieproducten, elektrische apparaten en elektronen. Ze zijn niet alleen goedkoop, maar ze hebben ook een betere stabiliteit en zijn zeer betrouwbaar.

Ondanks dat het een nadeel heeft in een hoge negatieve temperatuurcoëfficiënt, dient het nog steeds veel elektrische circuits.

Terwijl we het bericht van vandaag afronden, hopen we dat je veel hebt verzameld over koolstoffilmweerstanden. Als u echter nog steeds een brandend probleem heeft met de weerstanden, aarzel dan niet om contact met ons op te nemen. We staan ​​klaar om je te begeleiden.