標準電阻是電阻基本單位Ω(歐姆)的度量器,產品具有電阻精度高、溫度系數低、穩(wěn)定好的特點,在精密測量和計量檢定部門作傳遞用。
國際公認的標準電阻是金屬制的,它遵守歐姆定律,在給定的溫度下,在兩端加上電壓V,則必通過確定的電流值I,V與I的比值是確定不變的值,它就是恒定值R=V/I 。請注意,標準電阻均為金屬線材,電流線均為互相平行的線,它們必與終端平面互相垂直。
標準電阻器通常為10進制。其阻值范圍一般為 1毫歐至 100千歐,特殊情況下也可做成更小或更大的量值,或非十進制量值。
標準電阻器一般用溫度系數低、穩(wěn)定度高的錳銅合金絲(片)繞在黃銅或其他材料的骨架上,再套上銅制外殼制成。外殼與骨架通常焊在一起,把電阻絲密封起來,以減少大氣中的濕度等因素的影響。電阻器繞成后需退火處理,以消除繞制過程中產生的應力,改善其穩(wěn)定性。電阻器的引線經密封的陶瓷絕緣子引出,與裝在面板上的端鈕相接。標準電阻器通常做成四端鈕式(見圖)。A、B為電流端,C、D為電位端。測量和使用時從 A、B兩端通進電流,取出C、D兩點的電壓進行測量。此時需使電位端不流過電流,這樣C、D兩端鈕的電位就分別等于α、β兩點的電位,而標準電阻器的電阻值就被定義為 α、β兩個結點之間的電阻值。這樣,Aα,Cα,Bβ,Dβ四條引線的電阻的影響均被消除。
用電阻合金絲繞制的標準電阻器的自感及分布電容在使用時會引起一些不良效果。為了減少自感,可采用雙線繞法。但對100千歐的高值電阻器,所用的電阻絲很長,采用雙線繞法會導致較大的分布電容,因而多采用分段繞法,使自感和分布電容均較小。
對用于交流電路的標準電阻器,希望其自感和分布電容更小,因而需要采用一些特殊繞法;骨架也常使用云母、陶瓷等優(yōu)質絕緣材料,以進一步減少分布電容和介質損耗。
70年代以來,已試制成了一系列比錳銅材料性能更優(yōu)良的新型電阻合金,其特點是在更寬的溫度范圍內具有很低的溫度系數。用這些合金制成的標準電阻器可在一般室溫條件下達到以前只能在恒溫室中達到的測量準確度。在結構工藝方面,試制成了高準確度的薄膜電阻器,其自感及分布電容均比線繞電阻小得多,特別適用于交流測量。薄膜電阻器的穩(wěn)定性已逐步接近傳統(tǒng)的線繞電阻器。