Samanburður á kolefnis kvikmyndaviðnám og málmfilmuviðnám - Kostir og gallar, frammistaða, uppbygging

Í rafrænum hringrásarhönnun eru viðnám ómissandi grunnþættir, þar sem málmfilmuviðnám og kolefnisfilmu viðnám eru tvær algengar viðnámsgerðir.Þau eru mismunandi í uppbyggingu, framleiðsluferli, afköstum og forritum.Málmfilmuviðnám, venjulega táknuð með tákninu RJ, nota sérstaka málma eða málmblöndur sem viðnámsefni og mynda mótspyrnufilmu á keramik eða gler undirlag í gegnum tómarúm uppgufun eða sputtering.Þetta framleiðsluferli hefur í för með sér málmfilmu viðnám með yfirburða rafeiginleika, þar með talið betri hitamótstöðu, litla hávaða möguleika og stöðugt hitastig og spennustuðla.Aftur á móti eru kolefnisfilmu viðnám mynduð með því að húða fjöðrun sem inniheldur lífræn bindiefni, kolefnisblek, grafít og fylliefni á einangrunar undirlag og mynda síðan kolefnisfilmu í gegnum pyrolysisviðbrögð í háhita og lofttæmisumhverfi.Þrátt fyrir að kolefnisfilmuviðnám sé ódýrara fyrir framleiðslu og auðveldara að framleiða massa, þá eru rafmagnsafköst þeirra og stöðugleiki ekki eins góðir og málmfilmuviðnám.Þessi grein mun bera saman í smáatriðum kostum og göllum, framleiðsluferlum og notagildi þessara tveggja mótspyrna í mismunandi forritum, sem veitir lesendum alhliða tæknilega greiningu og hagnýta leiðbeiningar.

Vörulisti

1. Hvað er málmfilmuviðnám?

Málmfilmuviðnám, venjulega táknað með tákninu RJ, eru viðnám sem nota sérstaka málma eða málmblöndur sem viðnámsefni og mynda mótspyrnufilmulag á keramik eða gleri í gegnum lofttæmisuppgufun eða sputtering.Meðan á framleiðsluferlinu stendur er álfelgurinn hitaður í tómarúmi, sem veldur því að það gufar upp og myndar leiðandi málmfilmu á yfirborði postulínsstöngarinnar.Með því að gróa og breyta þykkt málmfilmsins er hægt að stjórna viðnámsgildinu nákvæmlega.Rafmagnsárangur þessa viðnáms er betri en kolefnisfilmuviðnám, með betri hitaþol, litlum hávaða möguleika, stöðugum hitastigstuðul og spennustuðlinum.Framleiðsluferlið málmfilmuviðnáms er mjög sveigjanlegt.Hægt er að stilla viðnámsgildið með því að stilla efnasamsetningu, filmuþykkt og gróp og framleiða þar með viðnám með framúrskarandi afköstum og breitt mótstöðu.

Helstu kostir málmfilmuviðnáms eru:

Kostnaðurinn er tiltölulega lágur: Framleiðsluferlið er þroskað og efniskostnaður er stjórnanlegur.

Minni hávaði: Lítill rafmagnshljóð, hentugur fyrir mikla nákvæmni.

Mikill stöðugleiki: Framúrskarandi árangur í ýmsum umhverfi, hentugur til langs tíma notkunar.

Lítil stærð: Auðvelt að samþætta í litlum rafeindatækjum.

Mikil nákvæmni: Viðnámsgildið er rétt og er hægt að nota í hringrásarhönnun sem krefst mikillar nákvæmni.

2. Hvað er kolefnisfilmuviðnám?

Kolfilmviðnám er gerð með því að húða fjöðrun sem inniheldur lífræn bindiefni, kolefnisblek, grafít og fylliefni á einangrandi undirlag og síðan fjölliðun það með upphitun.Meðan á framleiðsluferli stendur eru loftkennd kolvetni brotin niður við hátt hitastig og lofttæmi og kolefni er sett á postulínsstöngina eða rörið til að mynda kristallaða kolefnisfilmu.Með því að breyta þykkt kolefnisfilmsins og lengd grópsins er hægt að fá mismunandi ónæmisgildi.Viðnám kolefnis hefur lægri kostnað, en rafmagns eiginleikar þeirra og stöðugleiki eru lélegir, þannig að þeir eru almennt ekki notaðir sem almennar mótspyrnur.Vegna þess hve auðveldur kvikmyndir eru með mikla ónæmis, eru kolefnisviðnám aðallega notuð við mikla ónæmis, háspennuviðnám og notkun þeirra er svipuð háspennuþolum.

Kostir og gallar kolefnisfilmuviðnáms

Kostir

Lítill kostnaður: Framleiðsluferlið er einfalt og efniskostnaðurinn lítill.

Mikil mótspyrna: Auðvelt að búa til mikla mótspyrnufilmur, hentugur fyrir mikla mótstöðu og háspennu.

Auðvelt að fjöldaframleiðsla: Hentar vel fyrir stórfellda framleiðsluþörf.

Galli

Léleg rafmagnsafköst: Ekki eins stöðug og nákvæm og málmfilmuviðnám.

Mikill hávaði: Rafmagnshljóðin sem myndast þegar straumurinn fer í gegnum er mikill og hentar ekki fyrir mikla nákvæmni.

Háhita stuðullinn: Viðnámsgildið breytist mjög með hitastigi, sem hefur áhrif á stöðugleika í umhverfi háhita.

3. Kolfilmviðnám vs. málmfilmu viðnám: Samanburður við hlið

Að skilja muninn á málmfilmuviðnám og kolefnisfilmu viðnám hjálpar til við að velja réttan þátt fyrir tiltekin forrit.Þessi samanburður fjallar um lykilárangursmælikvarða eins og hitastigstuðul viðnáms (TCR), spennustuðlunar viðnáms (VCR) og heildarstöðugleika.

Hitastigstuðull viðnáms (TCR)

TCR gefur til kynna hvernig viðnámsgildið breytist með hitastigssveiflum.Venjulega eykst viðnám þegar hitastigið hækkar og lækkar þegar það lækkar.Málmfilmuviðnám sýna TCR á bilinu ± 20 til ± 200 hlutar á hverja milljón á hverja kelvin (ppm/k), sem bendir til minniháttar breytinga á viðnám með hitastigsbreytileika.Aftur á móti hafa kolefnisfilmu viðnám TCR frá -200 til -1000 ppm/k, sem gefur til kynna marktækari viðnámsveiflu við hitabreytingar.Þetta gerir málmfilmu viðnám áreiðanlegri fyrir forrit sem fela í sér mikinn hitastig.Ennfremur mynda þeir minni hitauppstreymi og auka hæfi þeirra fyrir viðkvæm rafeindatæki eins og útvarps- og ratsjárkerfi.

Spenna stuðull viðnáms (myndbandstæki)

Myndbandalagið mælir hvernig viðnám breytist með spennu notkun.Þegar spennu er beitt á viðnám minnkar viðnámið lítillega.Málmfilmuviðnám eru með lágt myndbandstæki, næstum 1 ppm/V, sem sýnir lágmarks breytingu á viðnám þegar hún er háð spennu.Kolfilmviðnám eru þó með hærri myndbandstæki sem eru -10 ppm/V, sem gefur til kynna meira áberandi viðnámsbreytingu með spennu notkun.Þessi eign gerir Metal Film Resistors stöðugri og áreiðanlegri við háspennuaðstæður.

Stöðugleiki

Stöðugleiki skiptir sköpum fyrir viðnám sem starfa í fjölbreyttu umhverfi.Málmfilmuviðnám skara fram úr í stöðugleika og framkvæma öflugt gegn ytri þáttum eins og geislun, hita og kulda.Þetta gerir þá sérstaklega vel henta fyrir umhverfi með mikilli eftirspurn.Þrátt fyrir að kolefnisfilmuviðnám býður einnig upp á ágætis stöðugleika, þá standa þeir ekki eins vel og málmfilmuviðnám við svipaðar aðstæður.

4. Kolfilmviðnám og málmfilmuþol: Structural Samanburður

Það er marktækur munur á smíði og framleiðsluferlum kolefnisfilmu og málmfilmuþols, þar sem hver viðnám er sérsniðin fyrir ákveðin forrit byggð á uppbyggingareiginleikum þess og frammistöðueinkennum.

Framleiðsla kolefnisviðnám

Ferlið byrjar með keramik undirlagi sem er húðuð með blöndu af kolefnisbleki, grafít og bindiefni sviflausn.Íhlutinn er síðan útsettur fyrir háum hitastigi og kveikir klofningsviðbrögð.Þegar hitastigið eykst brotnar kolefnasambandið niður og skilur eftir sig lag af hreinu grafít sem kristallast og myndar endingargóða kolefnisfilmu á keramikgrunni.Þetta grafítlag er ábyrgt fyrir getu viðnámsins til að framkvæma rafmagn.Til að vernda brothætt kolefnisfilmu gegn hitaskemmdum og umhverfisþáttum eru viðnámin umlukin í verndandi plasthúsi.Koparleiðbeiningar eru festir við báða enda keramikgrunnsins til að veita rafmagnstengingarstig.

Framleiðsla Metal Film Resistors

Málmfilmuviðnám eru framleidd með flóknara ferli.Þessir viðnám nota venjulega málma eins og nikkel-króm (NICR), en hægt er að nota önnur efni eins og tantal nítríð, gull, platínu eða tin og antímon eftir nauðsynlegar forskriftir.Málmurinn að eigin vali er gufu settur á undirlag til að mynda þunnt lag.Þetta málmlag er síðan tilbúnar aldrað við lágt hitastig í langan tíma til að auka rafmagns eiginleika þess.Með því að fínstilla viðnámsgildið með því að eta spíralgróp í málmfilmu gerir það kleift að ná nákvæmri stjórn á rafmagnsleiðinni og því heildarþol sem viðnámin veitir.

Árangurssamanburður

Kolfilmviðnám er yfirleitt ódýrara að framleiða og einfaldari við hönnun en hafa lægri rafmagnsafköst og stöðugleika.Þeir eru áhrifaríkastir í mikilli viðnám og háspennustillingum, en vegna þess að þær eru næmar fyrir hitastigsbreytingum og öldrun eru þær ekki tilvalnar fyrir forrit sem þurfa mikla nákvæmni.

Aftur á móti veita málmfilmuviðnám, þó að það sé dýrara og flóknari að framleiða, yfirburða rafmagnsafköst og stöðugleika.Nákvæm stjórn á þykkt filmu og ætingarferli gerir þessum viðnám kleift að starfa áreiðanlega í forritum sem krefjast mikillar nákvæmni og stöðugleika, svo sem viðkvæm mælitæki og mikilvægar rafrásir.

5. Kolfilmviðnám vs. málmfilmu: Framboð

Bæði kolefnisfilm og málmfilmuviðnám eru nauðsynlegir þættir í ýmsum rafrænum forritum, hvor með einstökum forskriftum sem henta mismunandi þörfum.

Kolefnisfilmuþol

Kolefnisfilmuviðnám er fáanlegt í viðnámsgildum á bilinu 1 ohm til 25 megohms, með orkustig frá fjórðungi vött upp í fimm vött.Útbreidd notkun þeirra má rekja til lágs framleiðslukostnaðar og aðlögunarhæfni þeirra yfir breitt svið forrits.Viðnámsgildi kolefnisfilmuviðnáms ræðst af nokkrum þáttum.Viðnám minnkar þegar þversniðssvæði kolefnishúðaðs stangar eykst.Aftur á móti eykur lengd stangarinnar viðnámið - því lengur sem stöngin er, því hærri er viðnám.Að auki lækkar viðnámið eftir því sem styrkur kolefnis í húðuninni eykst, sem gerir kleift að halda fjölhæft svið viðnáms með því að stilla þessar víddir við framleiðslu.

Metal Film Resistors

Boðið er upp á málmfilmuviðnám, þekkt fyrir nákvæmni og stöðugleika, í ýmsum vikmörkum, þar á meðal 2%, 1%, 0,5%, 0,25%og 0,1%.Þeir eru með hitastigsstuðla (TCR) sem eru breytilegir frá 10 til 100 ppm/ k, sem gerir þá tilvalna til notkunar í háþróaðri rafeindatækjum þar sem nákvæmni skiptir sköpum.Þættirnir sem hafa áhrif á ónæmi málmfilmuviðnámanna eru nátengdir framleiðsluferli þeirra.Viðnám minnkar eftir því sem breidd skurðar spíral grópanna á málmfilmunni eykst - breiðari niðurskurður leiðir til minni viðnáms.Ennfremur, með því að fjölga lögum málmfilmsins leiðir einnig til minnkaðrar viðnáms.Þetta gerir framleiðendum kleift að ná nákvæmri stjórn á eiginleikum viðnámsins með því að stilla dýptina og fjölda spíralskurðar.

6. Kolfilmviðnám vs Metal Film Resistors: Ókostir

Þrátt fyrir að málmfilmuþolin skili best hvað varðar tíðniviðbrögð, hafa kolefnisfilmu viðnám enn sinn einstaka kosti vegna lítillar kostnaðar og mikillar mótstöðu.Hins vegar hafa báðir einnig galla sína.

Ókostir kolefnisfilmuviðnáms

Hitastig næmi: Kolfilmviðnám hefur verulegan hitastigstuðul (TCR), venjulega á bilinu -200 til -1000 ppm/k.Þessi háa TCR þýðir að viðnám þeirra breytist verulega með hitastigi, sem getur verið vandmeðfarið í hitastigsnæmum forritum.

Stöðugleikamál: Viðnámsgildi kolefnisfilmuviðnáms getur breyst verulega með tímanum eða við miklar umhverfisaðstæður.Þessi óstöðugleiki getur leitt til ófyrirsjáanlegs afkasta, sérstaklega í nákvæmni rafrásum þar sem stöðug ónæmisgildi eru mikilvæg.

Líkamleg stærð: Almennt eru kolefnisfilmu viðnám stærri miðað við aðrar tegundir viðnáms.Fyrir samningur rafeindatækja þar sem pláss er takmarkað og smámining er forgangsverkefni getur stærri stærðin verið ókostur.

Ókostir málmfilmuviðnáms

Kostnaðarþáttur: Í samanburði við kolefnisfilmu viðnám felur framleiðsla málmfilmu viðnám í sér flóknari ferla og hærri gæði efni, sem leiðir til hærri framleiðslukostnaðar.Fyrir vikið eru þeir dýrari, sem getur verið verulegur ókostur fyrir verkefni á þröngum fjárhagsáætlun.

Rafmagnsdreifing: Málmfilmuviðnám getur dreift meiri krafti í forritum þar sem mikill straumur rennur í gegnum viðnámið.Þessi aukna orkunotkun getur valdið skilvirkni vandamálum í rafrásum sem geta leitt til hærri rekstrarkostnaðar og hitaöflunar.

7. Yfirlit

Með ítarlegum samanburði á uppbyggingu, framleiðsluferli, rafmagnsafköstum og notkun málmfilmuviðnáms og kolefnisfilmu viðnáms, má sjá kosti þeirra og galla.Málmfilmuviðnám hefur orðið fyrsti kosturinn fyrir að krefjast rafeindabúnaðar vegna mikillar nákvæmni þeirra, mikils stöðugleika og lítillar hávaða.Þrátt fyrir að framleiðslukostnaður þeirra sé hærri eru þeir án efa besti kosturinn fyrir forrit sem krefjast langtíma áreiðanleika og nákvæmrar stjórnunar.Kolfilmviðnám er mikið notað í mikilli viðnám og háspennurásir sem þurfa ekki mikla raforku vegna lítillar kostnaðar, mikils viðnáms og auðveldrar fjöldaframleiðslu.Í raunverulegri notkun ættu verkfræðingar að vega vandlega einkenni þessara tveggja viðnáms og velja viðeigandi viðnámsgerð út frá sérstökum kröfum um forrit til að tryggja áreiðanleika og afköst stöðugleika hringrásarinnar.Bæði málmfilmuviðnám og kolefnisfilmu viðnám gegna mikilvægu hlutverki í nútíma rafrænni tækni og stöðug þróun þeirra og framför munu halda áfram að stuðla að framvindu og nýsköpun rafrænnar tækni.

Algengar spurningar [FAQ]

1. Hver er munurinn á málmfilmuviðnám og kolefnisfilmu viðnám?

Málmoxíðfilmuviðnám starfar í fjölmörgum viðnámum og þolir hærra hitastig en viðnám kolefnisfilmsins.Hávaðahönnun í mótsögn við kolefnisfilmu viðnám, hafa málmoxíðfilmu viðnám með litla hávaða hönnun.Þeir halda lágmarksstraumi.Þess vegna tryggir það minni hávaða.

2. Er hægt að nota málmviðnám í stað kolefnisfilmu viðnám?

Að skipta þeim út er val þitt.Bæði kolefnisfilm og málm kvikmynd munu virka eins.Sumum líkar frábær nákvæmni málmmynda (1%, 2%osfrv.).Sumum líkar kolefnis kvikmyndir vegna þess að þær eru svipaðar frumritum annars staðar í móttakaranum.

3. Af hverju eru kolefnisviðnám ekki lengur algengust?

Kolefnisviðnám eru venjulega ekki hönnuð til að bera stóra strauma.Ef of mikill straumur fer í gegnum þessa tegund viðnám mun það hitna að því marki að varanlegt tjón leiðir til.Jafnvel straumar sem eru aðeins of stórir geta valdið breytingum á viðnám kolefnisefnisins.

4. Hvernig á að segja til um hvort viðnám sé málmfilmuviðnám?

Kolfilmviðnám hefur lag af svörtum hlífðarmálningu á yfirborðinu.Við getum greint með því að skoða lit hlífðarmálsins.Málmfilmuviðnám notar venjulega skær hvíta hlífðarfilmu.