Was ist ein Metallfilm-Widerstände?
Metallfilm-Widerstände sind Festwiderstände, die Metall als Widerstandselement verwenden.
Da es sich um eine Art von Festwiderstand handelt, werden sie manchmal auch als Metallfilm-Widerstände bezeichnet. Zwei Arten von Festwiderständen sind im Allgemeinen weit verbreitet: Kohlewiderstände und Metallfilm-Widerstände.
Kohlewiderstände haben ein Widerstandselement aus Kohlenstoff, während Metallfilm-Widerstände ein Widerstandselement aus Metall haben. Sie haben eine höhere Widerstandsgenauigkeit als Kohlewiderstände, sind aber auch teurer.
Verwendungszwecke von Metallfilm-Widerständen
Metallfilm-Widerstände sind Festwiderstände, die einen Metallfilm als Widerstandselement verwenden. Sie haben eine niedrige Widerstandstoleranz und einen niedrigen Temperaturkoeffizienten und sind sehr genaue und stabile Widerstände. Außerdem haben sie den Vorteil, dass sie Stromrauschen unterdrücken.
Aufgrund dieser Eigenschaften werden sie häufig in Geräten eingesetzt, die winzige Signale verarbeiten. Die folgenden Beispiele für Metallfilm-Widerstände sind in Gebrauch
- Kommunikations- und Messgeräte im Bereich der Industrieausrüstung
- Computer und Peripheriegeräte
- Audiovisuelle Geräte
Kohlewiderstände werden als Strombegrenzungswiderstände verwendet, z. B. für lichtemittierende Geräte und Vorspannungswiderstände von Verstärkern, da sie keine hohe Widerstandsgenauigkeit erfordern. Metallfilm-Widerstände hingegen werden in Gleichstrom-Verstärkerschaltungen verwendet, bei denen die Temperaturdrift ein Problem darstellt, sowie in Filterschaltungen, bei denen eine strenge Grenzfrequenz erforderlich ist.
Prinzip von Metallfilm-Widerständen
Das Widerstandselement eines Metallfilm-Widerstands besteht hauptsächlich aus Metall. Im Allgemeinen wird Nickel-Chrom als Material verwendet. Im Vergleich zu Kohlenstoffwiderständen haben Metallfilmwiderstände Vorteile wie eine höhere Präzision, sind aber auch teurer.
Es gibt zwei Arten von Metallfilm-Widerständen: den Dickschicht-Typ und den Dünnschicht-Typ. Der Dünnschichttyp ist eine Version des Dickschichttyps mit höherer Genauigkeit (±0,05%).
Dickschichtwiderstände werden durch Erhitzen und Sintern einer Metallpaste hergestellt, während Dünnschichtwiderstände durch Aufbringen oder Beschichten von Metall hergestellt werden. Während die Temperaturkennlinie von Metallen im Allgemeinen positiv ist, wird der Temperaturkoeffizient von Metallfilm-Widerständen durch Änderung des Legierungsverhältnisses verringert. Das Verhältnis bestimmt also, ob sie eine positive oder negative Kennlinie haben.
Wie wählt man einen Metallfilm-Widerstand aus?
Metallfilm-Widerstände werden nach dem Widerstandswert und anderen Faktoren ausgewählt. Widerstände können entweder beschriftet oder farbcodiert sein, da Widerstände der Größe 1,005 oder kleiner schwer lesbar sind und daher farbcodiert werden.
Bei farbcodierten Widerständen werden die “oberen zwei Ziffern” oder “oberen drei Ziffern” des Widerstandswertes durch insgesamt zehn Farben dargestellt, wobei Schwarz für die 0 und Grau für die 9 steht. Durch Ablesen kann der Widerstandswert des Widerstandselements bestimmt werden. Ebenso lassen sich Multiplikatoren, Toleranzen und Temperaturkoeffizienten anhand des Farbcodesystems bestimmen.
Die Widerstandstoleranzen betragen in der Regel ±5% für Kohlewiderstände, für Metallfilm-Widerstände können ±2%, ±1% und ±0,5% gewählt werden. Kohlewiderstände zeigen eine negative Temperaturreihe von -200 bis -800 ppm/°C. Metallschichtwiderstände zeigen eine negative Temperaturreihe von -200 bis -800 ppm/°C. Metallfilm-Widerstände weisen relativ geringe Temperaturschwankungen auf und können zwischen ±200ppm/°C, ±100ppm/°C und ±50ppm/°C gewählt werden.
Weitere Informationen zu Metallfilm-Widerständen
Farbige Anzeige von Metallfilm-Widerständen
Bei Drahtwiderständen oder MELF-Widerständen werden Widerstandswert, Fehler und Temperaturkoeffizient durch einen Farbcode angezeigt. Die durch den Farbcode angegebenen Werte sind in JIS C 5062 spezifiziert.
Auf dem Widerstand werden vier verschiedene Bänder angezeigt, von drei bis sechs Bändern, wobei vier und fünf Bänder am häufigsten verwendet werden. Die zwei oder drei Bänder von links stehen für den Widerstandswert und das darauf folgende für den Multiplikator.
Kohlewiderstände haben in der Regel eine Vier-Band-Anzeige. Die zweiten beiden Bänder von links zeigen den Widerstandswert an, das dritte Band die Ziffer des Multiplikators und das vierte Band den Fehler, der in der Regel Gold ist (5 %).
Metallfilm-Widerstände hingegen haben aufgrund ihrer hohen Genauigkeit drei signifikante Ziffern. Daher steht die dritte Ziffer von links für den Widerstandswert, die vierte für den Multiplikator und die fünfte für den Fehler, aber auch grün (0,5%), braun (1%) und rot (2%) werden verwendet.