ทำไมความต้านทานของตัวต้านทานจึงสัมพันธ์กันแทนที่จะเป็นสัมบูรณ์?

ตัวต้านทานทุกตัวมีความทนทานซึ่งจะช่วยให้ผู้ใช้เข้าใจถึงความถูกต้องของผลิตภัณฑ์ ความอดทนนี้จะแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ ซึ่งหมายความว่า: ตัวต้านทานค่าใหญ่จะมีความแม่นยำน้อยกว่าตัวต้านทานขนาดเล็กที่มีความทนทานเท่ากัน

ตัวต้านทาน100Ω 10% จะใกล้เคียงกับ100Ωมากกว่า1kΩ 10% จะใกล้เคียงกับ1kΩ

ทำไมถึงเป็นอย่างนั้น? เพราะตัวต้านทานที่มีมูลค่าสูงนั้นผลิตได้ยากกว่าตัวเล็ก? ถ้าไม่เป็นเช่นนั้นทำไมเปอร์เซ็นต์ความอดทนจึงไม่ใช่จำนวนโอห์มที่แน่นอน เหตุใดจึงมีความอดทนและไม่แน่นอน?

คำถามเหล่านี้ใช้ได้กับตัวเก็บประจุด้วย แต่ฉันค่อนข้างแน่ใจว่าคำตอบจะเหมือนกัน

ฉันจะพยายามทำให้มันง่ายขึ้นสำหรับคุณ ... หวังว่าจะประสบความสำเร็จ

ถ้าคุณจินตนาการว่าการสร้างตัวต้านทานเพียงแค่ตัดชิ้นส่วนของวัสดุสมมติว่าเป็นฟิล์มโลหะพิเศษ

คุณต้องการให้ตัวต้านทานของคุณใส่ในกล่องที่ใช้งานได้มิฉะนั้นมันไม่มีประโยชน์ดังนั้นคุณจึงไม่สามารถสร้างแถบยาวมากหรือเส้นสั้น ๆ อย่างไม่น่าเชื่อ ดังนั้นคุณใช้ฟิล์มที่มีความหนาต่างกันของโลหะชนิดเดียวกัน

ทีนี้สมมติว่าคุณมีความหนามากมายแต่ละความหนาจะมีความต้านทานน้อยกว่าหนึ่งครั้งที่บางกว่าสิบเท่า และพวกมันทั้งหมดต้องมีความยาว 10 มม. เพื่อให้พอดีกับกล่องของคุณเพื่อที่คุณจะสามารถตัดออกจากความกว้างของแถบมาตรฐานเท่านั้นสมมติว่า 5mm

ถ้าคุณต้องการสร้าง 10 Mohm คุณจะต้องใช้คนที่ผอมที่สุดและคุณต้องเอาความกว้างออกครึ่งหนึ่ง ดังนั้นคุณต้องลบ 2.5 มม. หากวัสดุทำงานเป็นเส้นตรงซึ่งเราจะสมมติให้ง่ายขึ้นนั่นหมายความว่าคุณ "ตัด" 10 Mohm ใน 2.5 มม. ในการลบ 10 Ohm มากขึ้นหรือน้อยลงนั่นหมายถึงการตัดด้วยความแม่นยำของ (วงเล็บเพื่อความชัดเจนของคำสั่งไม่ใช่เพราะจำเป็น):

(10/10000000) * 2.5mm = 2.5nm

2.5nm นั้นเล็กกว่าสิ่งที่เราสามารถทำได้ในเทคโนโลยีชิปซิลิคอน เขียนในหน่วยเมตรที่ 0.0000000025m ซึ่งสำหรับผู้ที่ไม่ได้ฝึกหัดหนึ่งเมตรอยู่ใกล้กับหนึ่งหลาหรือขนาดเท่าก้าวย่างยาวของมนุษย์ที่เป็นผู้ใหญ่

หากคุณต้องการได้รับข้อผิดพลาด 10 โอห์มเดียวกันบนตัวต้านทาน 100 โอห์มคุณจะใช้ฟอยล์ที่มีห้าก้าวขึ้นไปซึ่งถ้ามันยังคงเป็นเชิงเส้นคุณจะได้รับประมาณ 50 โอห์ม (2 บิตของ 100 โอห์มขนาน) ดังนั้นคุณ ต้องตัด 2.5 มม. อีกครั้ง แต่ในครั้งนี้คุณสามารถลดความแม่นยำลงไปที่:

(10/100) * 2.5mm = 0.25mm

นั่นเป็นสิ่งที่ผู้ฝึกฝนสามารถทำได้ด้วยกรรไกร

เห็นความแตกต่างในความยากลำบากที่นั่น? เมื่อเทียบกับกรรไกรไม่สามารถทำได้ด้วยไมโครชิพ?

และนั่นคือเมื่อกล่องตัวต้านทานของคุณได้รับอนุญาตให้มีขนาด 10 มม. x 5 มม. ซึ่งมีขนาดประมาณ 10 เท่าของประเภทที่ใช้บ่อยที่สุดในวันนี้

ตอนนี้ตัวต้านทานที่เห็นได้ชัดไม่ได้ถูกสร้างขึ้นในการประชุมเชิงปฏิบัติการเอลฟ์ที่เต็มไปด้วยม้วนฟิล์มโลหะ ... อีกต่อไป ... เราได้ดียิ่งขึ้นในการสร้างความหนาที่แตกต่างกันมากขึ้นของวัสดุที่แตกต่างกัน

แต่มันแสดงให้เห็นถึงจุดแม้ว่าคุณจะใช้การตัดแต่งด้วยเลเซอร์กับทุก ๆ ส่วนตัดให้เหลือเพียงหนึ่งส่วนต่อล้านซึ่งก็คือ 10 โอห์มต่อ 10 โมห์มจะเป็นกระบวนการที่ยากมากที่จะได้รับความสอดคล้องกัน ยังคงสร้างชิ้นส่วนจำนวนมากที่สูงหรือต่ำกว่าที่ถูกตัดแต่ง

โดยการยอมรับว่ากระบวนการทางวิศวกรรมใด ๆ ถูกควบคุมโดยสถิติและเปอร์เซ็นต์รวมถึงกฎของค่าเฉลี่ยเราสามารถรับมือกับตัวต้านทานที่มี 10% หรือแม่นยำ 1% หรือ 0.1% ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องทำดีกว่า สำหรับกรณีส่วนใหญ่

เฉพาะเมื่อคุณต้องการการอ้างอิงที่แม่นยำมากซึ่งไม่ใช่เรื่องแปลกหากชื่อของคุณไม่ใช่ Fluke, Keysight, Keithley หรือบุคคลอื่น ๆ เหล่านั้นคุณจะต้องการให้ใครสักคนมอบตัวต้านทานที่ดีกว่า 0.001% และมักเป็นแผ่นเซรามิกขนาดใหญ่ ด้วยชั้นวัสดุที่ต้านทานการใช้งานที่แม่นยำมากซึ่งจะถูกตัดเป็นสูตรที่แม่นยำมากและจะต้องใช้เงินจำนวนมหาศาลในตอนนี้ แม้ว่า 0.01% จะใกล้เคียงกับราคาที่ไม่แพง

นี่เป็นคำถามเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์วัสดุหรือคำถามการผลิต มันขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีตัวต้านทานและกระบวนการที่ใช้ในการผลิต ที่มา: ข้อมูลตัวต้านทานชิป

ความต้านทานขององค์ประกอบวัดการต่อต้านกระแสไฟฟ้าที่แสดงออกเป็นโอห์ม (Ω) วัสดุทุกชนิดมีความต้านทานเฉพาะซึ่งวัดความแข็งแกร่งของการต่อต้านนี้ สำหรับส่วนหน้าตัดขององค์ประกอบความต้านทาน®เป็นสัดส่วนกับความต้านทานของวัสดุ (ρ) และความยาว (L) และสัดส่วนแปรผกผันกับพื้นที่ (A)

$\rho$ได้รับการแก้ไขเนื่องจากความต้านทานของวัสดุและอาจไม่ใช่ปัจจัยใหญ่ในการยอมรับ พื้นที่อาจเป็นปัจจัยที่ควบคุมได้ง่าย แต่ปริมาณของวัสดุโดยเฉพาะความสูงนั้นไม่สามารถควบคุมได้ง่าย ไม่ว่าคุณจะลงเอยด้วยข้อผิดพลาด 1% หรือไม่คุณก็จะทำการแกะสลักด้วยเลเซอร์ในขณะที่วัดความต้านทานเพื่อให้ได้ความแม่นยำซึ่งต้องใช้เวลาและค่าใช้จ่ายในการแกะสลัก แต่กระบวนการนั้นเหมือนกันสำหรับตัวต้านทานขนาดใหญ่และขนาดเล็กและคุณมีข้อผิดพลาดในการผลิตที่เหมือนกันสำหรับทั้งขนาดใหญ่และขนาดเล็ก

ความอดทนคือการแก้ไขในหมู่ตัวต้านทานโดยไม่คำนึงถึงค่าเพราะกระบวนการผลิต ดังกล่าวในคำตอบอื่น ๆ นี้เกิดจากเครื่องมือหรือวัสดุที่ใช้ เครื่องมือหรือวัสดุเหล่านี้มีความทนทานซึ่งสะท้อนถึงความทนทานของตัวต้านทาน

คุณสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเล็กน้อยเกี่ยวกับกระบวนการผลิตของผู้ค้าได้บนหน้าเว็บนี้