什么是金属膜电阻器：工作原理及其应用
金属膜电阻器是电子产品中最常见的电阻器类型。自20世纪60年代发展以来，它们已被广泛使用，并因其一致性和准确性而广受欢迎。这是一种具有。。。
金属膜电阻器是电子产品中最常见的电阻器类型。自20世纪60年代发展以来，它们已被广泛使用，并因其一致性和准确性而广受欢迎。这是一种在陶瓷芯表面沉积有金属氧化物膜的电阻器。这与碳膜电阻器不同，碳膜电阻器有一层碳而不是金属。
金属膜电阻器比碳或线绕电阻器具有更好的性能。它们也比其他类型的电子零件更可靠。由于这些原因，金属膜电阻器通常用作其他类型的电子元件的替代品。
金属膜电阻器定义：
金属膜电阻器是一种无源的双端子电气元件。它的设计目的是提供特定的电阻。金属膜电阻器是通过沉积氧化物或氮化物的绝缘层来构造的，然后用电阻金属膜覆盖绝缘层，并用第二绝缘层（通常是氧化物）终止。这些元件用于有源滤波器、精密电路和定时应用。
金属膜电阻器符号类似于普通电阻器，它包括两个连接端子，如下面所示的阳极和阴极。
金属膜电阻器结构
金属膜电阻器由绝缘衬底上的金属膜制成，类似于薄膜电阻器。通过蒸发将金属沉积到基底上。金属膜通常为0.1µm或更厚，并且具有比衬底高得多的电阻。
电阻器是通过在基板上丝网印刷碳膏形成的，其形状与金属膜的横截面一致，形成两个平行的导体，导体之间的间隙均匀。电阻器主体涂有环氧树脂涂层，以保护环境和绝缘。
金属膜电阻器是使用光刻工艺制造的，该工艺可产生高精度和低公差的电阻器。光刻是一种在集成电路开发过程中将图像转移到半导体晶片上的照相工艺。金属膜电阻器的电阻值范围为0.1欧姆至100 MΩ，在-55°C至155°C的工作温度范围内，公差为±0.1%或更小。
工作
这个金属膜电阻器的工作类似于普通电阻器，用于限制电流通过。因此，它起到电流流动的电阻元件的作用。这个电阻器的陶瓷基板不会让热量穿过它。
规格
这个金属膜电阻器技术条件包括以下内容。
- 典型公差的可用性为±0.1%、±0.25%、±0.5%、±1%和±2%，
- 电阻值范围为>1Ω<10MΩ
- 电阻器的最高温度为175°C
- 负载寿命（1000h内的百分比变化）为1
- 电压系数为0.0%/V
- 最大噪声为0.2µV/V
- 温度系数±50至±100 ppm/°C
金属膜电阻器公差
金属膜电阻器公差是电阻器标称值的最高偏差水平。这个公差代表了电阻器的精度标准，它决定了测量的电阻与理想电阻的差异程度。公差越紧，您的测量就越准确。
金属膜电阻器的公差是电阻器的电阻可以与其标称值不同的量。这通常用百分比表示，可以使用以下公式计算：
（测量值-标称值）/标称值）×100
如果你测量10kΩ，它有5%的公差，那么你就知道公差是500Ω。最高可能值为10.5kΩ，最低可能值为9.5kΩ。
金属膜电阻器额定功率
电阻器可以处理的最大功率称为该电阻器的额定功率。
额定功率由电阻器在发生故障之前可以承受的热量决定。热量会导致电阻器中的电阻上升，从而消耗更多的功率，从而使其变得更热，以此类推。如果这个过程消失，电阻器的温度会迅速上升，从而导致灾难性的故障。
金属膜电阻器可以处理的最大功率（Pm）是通过将最大工作电压（Um）除以电阻值（R）来计算的：
Pm=单位/小时
金属膜电阻器尺寸计算
金属膜电阻器的尺寸可以根据其额定功率来计算。
在已知额定功率（功率=电压x电流）和最大可能温升后，可以通过将电阻器的热阻RTH与安装表面的热阻RθJA相加来计算电阻器尺寸。
Rth=（TJ–TA）/Pd
这里，Rth是热阻
“Tj”是结温
“TA”是环境温度
“Pd”是功率耗散
尺寸限制由以下公式给出：
RTHmax=（TJmax–TA）/Pd
电阻器尺寸=Rthmax+RθJA
金属膜电阻器颜色代码
金属膜电阻器的颜色代码由三个波段和第四个波段组成，表示公差。
前两个带表示值的前两位数字。
第三个带表示第一个数字后面的零的数量。例如，如果第三个波段是红色的，那么前两位数字后面有两个零。如果是黄金，那么前两位数字后面有五个零。
第四个带以百分比表示公差。棕色或红色带表示1%的公差，而金色或银色带表示10%的公差。
如果存在额外的带，它们通常表示温度系数，但这取决于制造商和零件号。
金属膜电阻器和金属氧化物电阻器之间的区别是什么？
金属膜和金属氧化物电阻器之间的区别包括以下几点。
| 金属膜电阻器 |
金属氧化物电阻器 |
| 金属薄膜是最常见的电阻器类型。 | 金属氧化物电阻器也很受欢迎，并且经常用于高功率应用。 |
| 金属膜通常具有较小的公差。 | 金属膜通常具有更高的公差，但它们处理更高的额定功率。 |
| 这些是圆柱形轴向电阻器。 | 这些是轴向和固定值电阻器。 |
| 这些电阻器适用于电路中需要更精确的值和高容限值的情况。 | 这些电阻器用于高耐久性应用。 |
| 这些电阻器的频率响应大约为100MHz。 | 金属氧化物电阻器的频率响应约为100MHz。 |
| 这些电阻器具有良好的稳定性、TCR和容差特性。此外，由于电压系数低，这些电阻器具有高线性和低噪声特性。 | 这些电阻器将超过电阻器的性能，如碳膜和金属膜，具有不同的特性，如额定电压、额定功率、浪涌容量、高温操作和过载能力。 |
| 金属膜电阻器的最高温度高达150°C，使用铂传感器时，其工作温度高达600°C。 | 金属氧化物电阻器的温度系数约为300 ppm/°C。 |
优势
金属膜电阻器具有以下优点：
高精度：薄膜厚度易于控制，制造工艺成熟，性能稳定。
低噪音：电阻的温度系数小，不容易产生微音效果。
高稳定性：高纯度陶瓷芯，表面镀膜，空气中没有氧气不会氧化电阻器的表面，具有良好的抗振动和抗冲击性能。
高额定功率：金属膜电阻器也具有高额定功率，这意味着它们可以用于高功率应用。它们的温度系数往往比碳膜电阻器低，这使得它们非常适合用于低温系数至关重要的精密电路。
缺点
这个金属膜电阻器的缺点包括以下内容。
- 金属膜电阻器比碳成分和碳膜电阻器更贵，因为精度成本更高。
- 金属膜电阻器具有3瓦或更小的有限额定功率。如果你需要更多的电力，你需要使用绕线电阻器。
- 它们对环境和传导电流中的温度变化都很敏感。
- 它们需要定期维护、清洁和检查，以确保它们正常工作。
- 如果电流或电压突然激增，电阻器将在达到最大额定功率之前发生故障。
- 由于在比电阻器本身规定的功率水平更高的功率水平下长时间使用导致的高温，金属膜会随着时间的推移而腐蚀
- 金属膜电阻器只能在200°C（392°F）左右的温度下工作。
- 它们不适合在高频电路中使用，因为它们的寄生电容限制了它们处理大约100MHz（兆赫）以上的频率。
金属膜电阻器在哪里使用/应用？
这个金属膜电阻器的应用包括以下内容。
- 金属膜电阻器几乎用于所有需要电阻的电路，包括电源和其他电路。
- 它们还用于保护敏感电子元件免受危险电压的影响。
- 金属膜电阻器已经存在很长时间了，但直到最近几年才开始流行起来。这是因为它们比其他类型的电阻器便宜，而且非常可靠。这意味着它们可以用于各种各样的应用，包括汽车电子和计算机电路。
- 它对电流的电阻使它在从工业设备到消费电子产品的各种情况下都很有用。
- 这些电阻器用于不同领域的不同类型的设备，如工业、军用汽车、专业音频和视频。
- 工业应用：金属薄膜电阻器通常用于工业设备。它们有助于调节电流，防止过热造成的损坏。金属膜电阻器也经常用于电器中，因为它们有助于保护电机和机器的其他部件。
- 消费电子产品应用：金属薄膜电阻器被广泛用于消费电子产品，包括手机、笔记本电脑和电视。它们有助于调节这些设备中的电流，并防止它们在高功率水平下长时间使用时过热。
金属膜电阻器和其他类型的电阻器之间有什么区别？
金属膜电阻器比碳成分或线绕电阻器更精确，但它们不如薄膜电阻器精确。与大多数其他类型的电阻器相比，金属膜电阻器的公差范围更广，但可以通过调整制造工艺来调整公差。
在选择金属膜电阻器之前，我应该知道什么？
在选择金属膜电阻器时，需要考虑许多因素。以下是一些注意事项：
- 电阻器将消耗多少功率？
- 温度升高有问题吗？
- 价值需要有多准确？
- 它需要在高频下工作吗？
- 是否需要防潮？
使用金属膜电阻器可以使用多少功率？
金属膜电阻器可使用的功率大小取决于电阻器的尺寸及其额定温度。较小的电阻器将比较大的电阻器具有更低的额定功率，因为它将具有更小的表面积来散热。随着温度的升高，额定功率下降，因为热量更难通过空气或其他方式消散。
因此，如果你正在寻找一种在不花很多钱的情况下为电路增加电阻的方法，金属膜电阻器可能正是你想要的。它们非常耐用和可靠，这意味着你可以使用多年，而不必经常更换或修理它们。尽管金属膜电阻器并不便宜，但它们能够承受恶劣的条件，并且仍然表现良好，从而弥补了成本。这里有一个问题要问你，什么是金属氧化物电阻器？