我的电阻温度系数测试记录帖

washu

坛里的长短老师和 xjw01 老师都以电桥式电路扩展测量结果中的分辨率的方式测量了一些电阻的温度系数，但似乎有一些争议，当然两位老师在电路方法上的思路应该是严谨可行的，鉴于正确的测量结果应该具有可重复性，我在这里也开一个测试帖。首先，使用本身就具备足够分辨率的仪器（HP 3457A），以避开争议话题中对两位老师的测试方法中电气部分的质疑（我认为这些质疑是没有道理的）；其次，使用了自制的恒温槽，趁现在天气较冷（室外才 3 度哇啊啊啊啊啊 ）进行低温（10 度）-高温（50 度）-低温的变温测试并实时记录数据，然后用 Excel 求得温度系数，既可避免温度不均匀导致的测量误差也能避免人工记录和计算产生的误差。

由于这个测试比较花时间，所以不可能大批量测试以获得足够样本基数，测试数据仅作为对两位老师的测试的一个有益补充，每一个测试结果仅针对特定的被测电阻，不具有普遍性。为了使测试结果可信，使用 3457A 的 4 线复用器 44491A 编程测量，同时对恒温槽中的被测电阻和外部环境气温中的参考电阻（VHP101 10K OHM）进行测量采集，以消除仪表本身的不确定因素。

测试设备和方法（3457A+44491A+恒温槽+参考电阻）：


测试程序（用 VB 编写）：

washu

第一个测试，某国产 RX70 线绕电阻


红色：参考电阻；蓝色：被测电阻；绿色：温度



用 Excel 求得温度系数为 6.67ppm/度

pan4466

好帖,这个要一顶

washu

第二个测试，国产的小红袍电阻




表现不是很好，温度系数比较大，超过 17ppm/度，而且温度系数不是线性的，需要使用二次多项式才能拟合

washu

第三个测试，PTF56-T13 电阻，标称温度系数只有 10ppm/度




测试结果非常好，0.8ppm/度而已   线性也很好。同步记录了断开测试电流后仪表测得电阻两端的电压，这个比较不解中，它对测试结果的影响应该如何分析？
*测试电流为 0.1mA，在被测的 20K 电阻上产生的电压大约是 2V，在加温过程中，这个失调电压最高达到 7uV 左右，但随着加热器断电，它很快下降了


第四个测试，国产 RX21 普通线绕电阻


不是很好，18ppm/度，接近前面的小红袍电阻了，而且也是负温度系数的



第五个测试，淘宝上买的据称是台湾昆贸的金属膜色环电阻（1.8 分钱一个）



大约 12ppm/度，这个结果真是不敢相信，看来以前买到的电阻肯定是假货

zjw631114

如果将测试温度的范围再收窄一点，测试结果将更漂亮，被测电阻的温飘指标将更好看！！！

washu

如果将测试温度的范围再收窄一点，测试结果将更漂亮，被测电阻的温飘指标将更好看！！！
zjw631114 发表于 2012-2-11 01:32

   
如果电阻值和温度呈一次关系（线性良好），那么温度系数不管你测定多宽的温度区间，结果都是一样的，比如将 RX70 测试中的一段（10 度区间）截取出来做一次函数式，结果几乎是没有区别的

wumaoxu

支持！！！观测到的失调电压是否是感应的信号？

xjw01

我手上的RX70的温漂也不小的。
192万用表上的200k档的100.7k小电阻，取出估测，得温度系数是10ppm/K，造成电表的精度不达表，于是，我把它换为RX70电阻，预热漂移减小一半，由原来的万分二减小为万分一左右。因此，我的RX70电阻，温漂也大约是5ppm/K

xjw01

我与楼主不同意见，主要是金属膜色环电阻。
我与数位坛友测定的结果，现在的金膜色环电阻的温度系数一般是小于50ppm/K的，而且相当一份是小于10ppm/K的。总体性能优于红袍电阻，也优于0.1%的红袍电阻。
由于供商商常把氧化膜电阻与金属膜电阻弄混了，所以拿到电阻时，应把他们区分开来，最简单的方法就是测温漂，他们的温度系数不是同一个数量级的。用三位半的表就有办法区分它们，四位半的表更容易。

xjw01

据说，VC9806+内部的排阻是金属膜结构的。
在夏天，测得，电阻档误差小等于1字。
现在是冬天，测量结果依然如此，说明温漂很小，约5ppm/K这个级别。
下图中的192万用表已修好，并校准，精度基本达到了手册上的指标。

10K电阻对比测试





99.8K电阻对比测试





以上两组测试，说明VC9806+内部的色环排组的温度系数是很小的，不论冬天与夏天，精度保持得很好。












============================================
============================================
============================================
============================================

现在来测一下铁脚的吧。我的2k比1k温漂还小一些，约5ppm/K。
先测手指与环境的温差





2K电阻用手加热前后对比







接下来，用精密电桥复测2k电阻加热前后的情况
结果是一致的

未加热



手加热

xjw01

快速测温漂，把主要影响因素排除即可。
主要关键就是如何使电阻有效升温。
当温度系数较大时，热电势相对次要。注意夹子的对称性，加热时对电阻整体加热即可。
热电势的整体影响一般在10uV左右或更小，不会跑到100uV。

高位表测量时，电阻上的电压是伏特级的。万分之一的漂移，也会有高达百微伏的变化。
LCR电桥测量，热电势影响可忽略。

xjw01

如果色环电阻的温度系数高达50ppm/K，冬天用手掌距离电阻5cm空气加热，就会发现电阻开始漂移了。

xjw01

也正这因为现在色环电阻的表现不俗，所以手上的192表测电阻要绝对胜出VC9806+也不太容易。我精心调整、更换元件，花了三天，192表才超过VC9806+
因为，192表要很长的预热，而且内部关键电阻的温漂还比好的色环电阻差。

washu

我与楼主不同意见，主要是金属膜色环电阻。
我与数位坛友测定的结果，现在的金膜色环电阻的温度系数一般是小于50ppm/K的，而且相当一份是小于10ppm/K的。总体性能优于红袍电阻，也优于0.1%的红袍电阻。
由于供商商常把氧化膜电阻与金属膜电阻弄混了，所以拿到电阻时，应把他们区分开来，最简单的方法就是测温漂，他们的温度系数不是同一个数量级的。用三位半的表就有办法区分它们，四位半的表更容易。 ...
xjw01 发表于 2012-2-11 11:54

   
这是有可能的，我下午测试一下据称是台湾国巨的金属膜电阻，前不久买了一堆这种电阻来代替之前那种温漂很大的色环电阻，不知道这个是不是真的。