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分享一下有关精密电阻的知识何为精密电阻,一般指精度高(万分之一以上)、温漂低(10ppm以下)及长期稳定性(年变化率小于50ppm)。从品种上讲可以有金属膜电阻、线绕电阻、金属箔电阻。但从整体指标上看,金属箔电阻明显要比其它几类电阻精密得多。第一只金属箔电阻是1962年由物理学家 FelixZandman博士发明的,在随后发展的五十多年间,金属箔电阻在要求高精度、高稳定性、高可靠性的应用方面远远超越其他电阻技术,满足了各种行业的高端应用需求,如航空航天、军用装备、精密测量、医疗设备等领域。目前世界上有三家公司掌握着这种电阻的生产技术,分别是以色列的Vishay(威世精密测量集团,包括被Vishay收购的AE)、中国的山东航天正和电子有限公司(原济宁元器件三厂)、中国的北京718友晟电子有限公司(原北京718厂)。从金属箔电阻的整体技术水平上来说,威士精密测量集团占有绝对的优势。尤其是新研发的Z-Foil金属箔电阻技术,使各项技术指标又有了大幅提高,如在-55℃~+125℃温度范围内、+25℃参考温度下,Z箔电阻具有±0.2 ppm/°C 典型TCR。 下面讲一讲其作为精密电阻的一些主要技术参数n 温度系数(TCR)l ±5 ppm/oC 典型(-55 oC to +125 oC, +25 oC ref.)n 额定功率l 1W at +125 oCn 负载寿命稳定性: ±0.005 %(50ppm) at +70 oC, 5000 小时n 精度: 0.005 % (十万分之五)n 阻值范围: 0.5Ω to 1 MΩn 静电放电负荷 (ESD) 至少25, 000 Vn 无感无容设计n 上升时间: 1 ns 无振铃n 热稳定时间 1sec (常规阻值的稳态值在10ppm以内)n 电流噪声: 0.010 μV (RMS)/Volt加载电压( - 40 dB)n 热EMF: 0.05μV/oCn 电压系数: 0.1 ppm/V
[size=16px][color=#000099]摘要:超高真空度的控制普遍采用具有极小开度的可变泄漏阀对进气流量进行微小调节。目前常用的手动可变泄漏阀无法进行超高真空度的自动控制且不准确,电控可变泄漏阀尽管可以实现自动控制但价格昂贵。为了实现自动控制且降低成本,本文提出了手动可变泄漏阀与低漏率电控针阀组合的解决方案,结合真空压力PID控制器可实现超高真空度自动控制。[/color][/size][align=center][size=16px][/size][/align][size=16px][/size][align=center][color=#000099]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/color][/align] [b][size=18px][color=#000099]1. 问题的提出[/color][/size][/b][size=16px] 超高真空一般是指10-7Pa~10-2Pa范围的真空度,相应的超高真空技术应用也十分广泛,特别是对于芯片级原子钟(CSACs)、电容膜片规(CDGs)、显微镜、质谱仪和和新型金属有机化学[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相[/color][/url]沉积(MOCVD)等需要超高真空环境的设备,其真空度控制的稳定性通常非常重要。[/size][size=16px] 超高真空度控制的基本原理如图1所示,可采用开环和闭环两种控制形式,基本控制原理是固定真空泵的抽速,通过调节进气流量来实现不同真空度的控制。对于超高真空控制,要求进气量非常微小,所以一般采用可变泄漏阀(varible leakage valve)进行调节进气量。[/size][align=center][size=16px][color=#000099][b][img=01.超高真空度控制系统结构示意图和各种可变泄漏阀,650,493]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/04/202304272211542322_7977_3221506_3.jpg!w690x524.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#000099][b]图1 超高真空度控制的基本原理和各种可变泄漏阀[/b][/color][/size][/align][size=16px] 如图1所示,目前常用的可变泄漏阀有手动和自动两种形式,但在实际应用中存在以下两方面的问题:[/size][size=16px] (1)手动可变泄漏阀只能组成开环控制回路,需要人工调节泄漏阀开度并同时观察真空计读数进行超高真空度控制。这种开环控制方法很难实现真空度的稳定,气源和真空腔体内稍有扰动就会带来严重的波动,另外就是在多个真空度点控制时很难操作和控制。[/size][size=16px] (2)自动可变泄漏阀是在手动泄漏阀上配置了一个电子致动器和PID控制器,与真空计可构成闭环控制回路,可实现超高真空度的精密控制,但存在的问题是价格昂贵,自动可变泄漏阀要比手动泄漏阀贵三倍左右。[/size][size=16px] 针对目前可变泄漏阀具体使用中存在的上述问题,本文提出了如下解决方案。[/size][size=18px][color=#000099][b]2. 解决方案[/b][/color][/size][size=16px] 解决方案的基本思路是采用价格相对较低的手动可变泄漏阀以提供微小的很定进气流量,然后再配备低漏率的电控针阀对此微小进气流量进行电动调节,以实现最终超高真空度的自动控制,由此构成的超高真空度控制系统结构如图2所示。[/size][align=center][size=16px][color=#000099][b][img=02.手动泄漏阀和电动针阀组合式超高真空度控制系统结构示意图,600,267]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/04/202304272212262679_3036_3221506_3.jpg!w690x308.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#000099][b]图2 手动泄漏阀和电动针阀组合式超高真空度控制系统结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 由图2所示的控制系统可以看出,整个系统由手动泄漏阀、电控针阀、真空计和PID真空压力控制器构成,并形成闭环控制系统。在具体控制过程中,首先将手动泄漏阀调节到某一固定位置使其保持恒定的微小进气流量,真空压力控制器根据采集到的真空计信号与设定值比较后对电控针阀进行动态调节。由于电控针阀自身有很小的真空漏率,所以电控针阀的开度变化相当于是对手动泄漏阀进气流量的进一步调节,由此电动针阀与手动泄漏阀配合可实现对进入腔体的流量进行调节而最终实现超高真空度的控制。[/size][size=16px] 在图2所示的控制系统中,真空计采用了组合式皮拉尼真空计,真空度测试范围可以从一个大气压到5×10-8Pa,全量程真空度对应的模拟信号输出为0~10V。此真空计信号可以直接被真空压力PID控制器接收,PID控制器具有24位AD、16位DA和0.01%最小输出百分比技术指标,并带有程序控制和RS485通讯功能,可很好的进行超高真空度的全量程自动控制。[/size][size=16px] 此解决方案除了可以满足小型真空腔室的超高真空度控制之外,也可以用于较大腔室的控制,所需的只是改变手动可变泄漏阀开度大小。[/size][align=center][size=16px][color=#000099]~~~~~~~~~~~~~~~~[/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#000099][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#000099][/color][/size][/align]
我最近新引进世界上最先进的德国PEMtec的精密电化学加工设备:PEM技术是一种在震动电极的电化学下沉腐蚀技术。直流电脉冲作用在电极和工件之间。根据震动电极的几何形状工件作为阳极被电解。几乎所有复杂几何结构的金属都能被加工,如回火钢,轴承钢,合金钢。PEM开启了不能使用传统工艺加工或者使用传统加工方式不经济的领域的应用。PEM优势 * 加工过程中没有电极耗损!仅用单个电极就可以重复生产无限量的产品。 * 加工后工件上没有热应力!不影响工件现有属性。不会产生微观裂纹。延长工件的寿命。 * 不产生氧化层!工件无需后序加工。 * 高效率的加工速度,对孔腔的表面速度可达0.5mm/min。 * 电极的表面质量是可以复制。粗糙度可达Ra 0.05µ m,在连接处具有不同的光洁度。 * 加工件上没有机械应力!可以加工壁较薄的结构件。 * 不会影响工件磁极属性。PEM Technology 技术优势●使用PEM制程工具电极不会造成损耗。 ▲只要一个电极可以重覆制造完全相同的产品。●不会有热应力残留,不会产生氧化层,不须要二次加工。●低温制程,不会影响材料本质。 ▲不会影响材料本质和结构。 ▲可以延长工件寿命。●一般制程的表面粗糙度品质Ra ≤ 0,5 μm, 取决于电极制作的表面品质。●可以作镜面加工。●高效率加工制程,因材料不同加工速度为 0.1 – 0.8 mm/min。●理想的电极材料为黄铜,但是其它导电材料都是可以作为电极。例如,红铜,高品质的钢,和石墨等等‧ ‧ ‧ 。●总而言之,PEM Technology 总合了EDM和ECM的优点,减少由这两种特殊加工技术的缺点。更重要的是,使用者必须衡量传统机械加工和特殊机械加工的特点为您生产的产品作最佳的选择。PEM 精密电化学切削应用范围●依功能分类:▲电解开孔,如轮机翼冷却孔。▲电解圆割加工,如曲孔。▲电解微小孔加工。▲精微成型。▲电解切穿,如深孔或盲孔加工。▲凹部加工(cavity sinking)。▲电解成型 (shaping), 如曲面加工。▲电解复印。▲电解除屑加工,如去毛边导角‧ ‧ 。●精密电化学加工的应用主要以传统方式不易完成的加工为主,有以下几个方向:▲内齿轮加工。▲花键孔加工。▲涡轮叶片加工。▲一体成形轮叶加工。▲高消耗性模具,如锻造模, 玻璃模, 压铸模等…。▲燃料电池极板。▲精密零配件。▲精密医疗器材。▲精密齿轮。PEM在汽车工业的应用 Exhaust pipe flange排气管法兰 * 汽车排气系统的不锈钢排气管法兰片,图中可以看到毛坯,电极和成品。 * 球面凹处为准备焊接的排气管的焊缝。 * 同一个型号的发动机一年销售量需求150,000个排气管法兰片。 * 同时加工30个零件, 并在10分钟内完成。 Diesel pump 柴油泵 柴油泵上无缝隙交叉孔的加工。椭圆形交叉孔。盲孔。表面光滑有利流动。无毛刺。每年450,000个。可以同时加工48个零件燃料电池制造 汽车用燃料电池反应金属板。用印刷电路技术覆盖抗腐蚀不锈钢板,用精密电化学工艺加工,然后清除电解残余。制造出的锐角表面无毛刺。PEM加工技术还可以应用在其他传统加工难以加工的材料的地方,例如模具制造,医疗器械,锻压模具等等,详情请浏览www.renpro.com.cn