绕线电阻

什么是线绕电阻器？
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一个 20W 的 5 欧姆陶瓷线绕电阻器绕线电阻器是一种限制电流的无源电子元件。电阻元件是缠绕在非导电材料芯上的绝缘金属线。线材具有较高的电阻率，通常由镍铬（Nichrome）或称为Manganin的铜镍锰合金等合金制成。常见的磁芯材料包括陶瓷、塑料和玻璃。线绕电阻器是当今仍在生产的zui古老的电阻器类型。它们可以非常精确地生产，并且在低电阻值和高额定功率方面具有出色的特性。

线绕电阻器的定义
绕线电阻器是一种电阻器，其中具有高电阻率的电线缠绕在绝缘芯上以提供电阻。

结构
绕线电阻器结构变化很大。制造方法和材料的选择取决于电阻器在电路中的使用方式。所有这些都是通过将电线缠绕在磁芯上而制成的。电阻值取决于导线的电阻率、横截面和长度。由于可以精确控制这些参数，因此可以实现高精度电阻。对于高容差要求，测量电阻值以准确确定切割电线的长度。为了产生高电阻，线径需要非常小，长度需要非常长。因此，线绕电阻器主要是为较低的电阻值而生产的。对于低额定功率，使用非常细的电线。处理非常细的电线至关重要。任何损坏都可能切断电线。缠绕后，

还有一些线绕电阻器具有 50 W 或更高的高额定功率。这些电阻器具有完全不同的结构。与其他类型的电阻器（例如 金属膜）相比，线径相对较大，因此更加坚固。

电阻丝材料
线绕电阻器主要由合金制成，因为纯金属具有较高的电阻温度系数 (TCR)。但是，对于高温，通常使用钨等纯金属。温度系数是衡量电阻随温度变化的程度的量度。TCR 以 ppm/°C 为单位测量。如果制造商对电阻器的额定值为 50 ppm/˚C，则对于 1 ˚C 的温度变化，对于给定值的每 1 MΩ 电阻器，电阻器的电阻变化不会超过 50 Ω。用作电阻丝的典型合金有：

●铜合金
●银合金
●镍铬合金
●铁铬合金
●铁铬铝合金

下表列出了zui常见合金的特性。

对于高精度测量应用，电阻线和连接引线的材料差异可能会产生负面影响。在材料之间的结点处，温度的变化会导致电阻器两端产生小的不需要的电压。这称为 热电效应。

高频效果；感应和电容
线绕电阻器自然会有一些寄生 电容和电感。因此，它们会影响交流电路中的电流。这些寄生效应的这些影响通常是不希望的。与交流电流相比，直流电流受寄生电容和自感应的影响较小。

由于线绕电阻器（基本上是电感器）的设计原理，这些电阻器的高频特性是所有电阻器类型中zui差的。有几种方法可以应用绕组，具体取决于电阻器的应用。为了减少这些寄生效应，存在几种专门的绕组类型：

●双线绕组
●在平卷机上缠绕
●Ayrton-Perry 绕组

减少寄生的绕线技术

这些类型的绕组适用于测量设备和十进制组。这些方法的缺点是制造过程困难。

双线绕组双线绕组是一种将导线折叠成双倍的绕组。然后将该双线缠绕在基板材料上以形成电阻器。这种绕组的自感很低，但导线之间的寄生电容很大。
扁平线圈上的简单绕组降低双线绕组产生的电容的另一种方法是扁平线圈上的简单缠绕。卡片越薄，正反两面的线越靠近。它们相互抵消了磁场，从而降低了电感。
Ayrton-Perry 绕组电阻器带有 Ayrton-Perry 绕组，用于要求zui严苛的电路。这种类型的绕组类似于扁平线圈架上的简单绕组，但在这种情况下应用了两个相反的绕组。电流方向相反的导线靠在一起，使绕组没有自感。两个绕组的交叉点处于相同的电位以zui小化电容。
线绕电阻器的类型
线绕电阻器大致可分为两类：精密型和功率型。它们可以进行修改以用于电流传感器、温度传感器和电位计。这些多功能电阻器可用于广泛的应用。

精密线绕

精密线绕电阻高精度线绕电阻器通常用于精密音频 (AF) 衰减器、测量电桥和校准设备。电阻值公差的典型值为 0.1% 或更好。电阻的温度系数通常约为 5 ppm/°C，远好于大多数金属膜电阻器（约 25 ppm/°C）。稳定性也相当不错，在满功率额定值下运行一年，数值变化为 35 ppm。这些电阻的温升通常低于 30 °C。因此它们可以用环氧树脂材料涂覆。在实践中，设计人员可能会决定电阻器需要在特定电路应用的设计值的 ±0.05% 以内。为了考虑老化、TCR 和其他参数，设计人员可能会指定 ±0.01% 的容差。

电源线绕

功率线绕电阻器线绕电阻器适用于非常大的功率应用。范围从0.5W到1000W以上不等。功率线绕电阻器可根据涂层类型进行分类。

硅树脂用于zui低的功耗水平。这些是紧凑型电阻器，可承受比环境温度高 300 °C 的温度升高。

另一种类型的涂层是搪瓷。这种传统涂层在低温下具有良好的绝缘性能，但在全额定温度下运行时绝缘能力降低。此属性使其不太常用。zui高工作表面温度可达 400 °C。TCR 在 75 至 200 ppm/°C 之间变化，典型电阻值在 1 Ω 至 10 kΩ 范围内。

大多数功率线绕电阻器具有陶瓷芯和陶瓷涂层以保护绕组。陶瓷涂层结合了高绝缘性和物理保护性以及良好的散热性。典型的额定功率在 4 到 17 W 之间。zui高表面温度约为 300 °C，TCR 在 250 到 400 ppm/°C 之间变化。电阻值介于 10 kΩ 和 22 kΩ 之间。通常它们是用允许垂直或水平安装的引线制造的。

为了获得zui高的功耗值，线绕电阻器具有带翅片的铝制外壳。这些翅片提供了更大的散热表面积，让电阻器处理更多功率而不会受到损坏。这些电阻器具有陶瓷芯和硅树脂涂层，封装在铝挤压件中。表面经过阳极氧化处理，以保持良好的绝缘电阻。这些功率绕线电阻器的典型额定功率为 25 至 50 W。这假设电阻器将安装在金属表面上以帮助耗散功率。zui高表面温度约为 300 °C，电阻值高于 50 Ω 时，TCR 较低，约为 25 ppm/°C。通常，电阻值越低，TCR 越高。

电位器线绕

电位器通常是线绕电阻器。电位器是具有三个端子的电阻器。其中之一连接到可改变电阻大小的可移动触点。由于其耐用的结构，线绕电阻器适合用作电位计。

应用
线绕电阻器通常用于断路器或用作保险丝。为了制作可熔电阻器，制造商在电阻器的一端连接了一个小弹簧。少量焊料将把这个弹簧固定到位。如果通过电阻器的电流和热量足够高，焊料会熔化，弹簧会弹出并打开电路。由于其高功率能力，线绕电阻器在断路器应用中很常见。可用作大型断路器设备中的组件，也可用作断路器本身。

当可熔线绕电阻器用于高功率应用时，它们通常被标记为断路器。可以制作线绕电阻电位器以提供高功率和高精度。这些电位计通常用于立体声系统，因为它们的精度和高功率应用（如换能器和电视）中。线绕电阻器也可用作温度传感器。在这种情况下，使用具有正温度系数的金属。这意味着随着金属温度升高，电阻升高。可以测量这种变化的电阻并将其转换回温度值。

增强线绕电阻器的自然电感效应可以让这些电阻器用作电流传感器。感抗由器件的电感和流过它的电流决定。电流传感设备测量电抗并将其转换为电流读数。这些用于可能发生高电流条件的情况，并且需要在断路器跳闸之前对其进行纠正。大型冷却水泵和冷冻机就是此类应用的例子。

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