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Vale la pena conoscere le resistenze a strato metallico

I resistori vengono utilizzati in circuiti elettronici per molti scopi, tra cui la limitazione della corrente come resistenza pilota, la conversione della tensione di corrente come resistenza di lavoro o la riduzione della tensione come divisore di tensione. Come componenti si possono realizzare resistenze in diversi modelli: Le versioni più comunemente presenti nell'elettronica sono resistenze a strato di carbone o a strato metallico come componenti assiale.

  • Come sono costruite le resistenze a film metallico?

  • Quali sono le caratteristiche delle resistenze a film metallico rispetto ad altri tipi?

  • Come vengono specificati i resistori a film metallico?

  • Quali sono le versioni di resistori a film metallico?

  • Di cosa bisogna tener conto nella scelta e nel funzionamento delle resistenze a film metallico?

 

Come sono costruite le resistenze a film metallico?

Analogamente alle resistenze a strato di carbone, anche le resistenze a strato metallico sono composte da un piccolo corpo in ceramica a forma di cilindro, sul quale è applicato uno strato di metallo. A destra e a sinistra sono presenti cappucci in metallo per il contatto, a cui è fissato un filo di collegamento assiale. Il corpo della resistenza è rivestito con uno strato di protezione, sul quale si trova anche la codifica a colori ad anello, che indica il valore nominale e la tolleranza.

Il rispettivo valore di resistenza, indicato in Ohm (abbreviazione "Ω"), kOhm (abbreviazione "kΩ") ecc. è determinato dalla resistenza specifica del metallo applicato nonché dal suo spessore dello strato. Per ottenere valori più elevati, le tacche o le scanalature elicoidali vengono fresate nello strato metallico.

Estremità resistenza a strato metallico
 

Quali sono le caratteristiche delle resistenze a film metallico rispetto ad altri tipi?

I valori di resistenza dei tipi di strato metallico sono caratterizzati da un'elevata stabilità a lungo termine e da una bassa dipendenza dalla temperatura. Quest'ultimo è nell'intervallo di meno una media di 50 ppm/K, mentre per le resistenze a strato di carbone può essere più alto di un fattore 10 e anche negativo. Ad esempio, 100 ppm/K (parti per milione per kelvin) significa che il valore nominale a temperatura ambiente aumenta di 0,01% con un aumento di temperatura di 100 gradi. Come tutti gli altri tipi di resistenza, anche le resistenze a film metallico producono una bassa tensione di rumore, causata da movimenti di elettroni irregolari nel materiale conduttore. Tuttavia, per i tipi di resistenza basati sul carbonio, il livello di rumore può essere notevolmente più elevato a causa di altri effetti fisici. Il metallo reagisce inoltre in modo insensibile a carichi elevati. Per questo motivo, le resistenze a film metallico con le stesse dimensioni sono adatte per una maggiore potenza elettrica rispetto alle resistenze a strato di carbone.

 

Come vengono specificati i resistori a film metallico?

Le caratteristiche e i dati tecnici più importanti di un tale elemento da costruzione, indicati nelle schede tecniche, sono naturalmente il valore nominale della resistenza a temperatura ambiente e la sua tolleranza, il coefficiente di temperatura e la massima capacità di carico elettrico. Viene inoltre indicata una tensione massima consentita sull'elemento. Si noti che in caso di tensioni alternate il valore di picco è notevolmente superiore al valore effettivo. Per le applicazioni ad alta frequenza, anche l'induttanza parassita dell'elemento da costruzione è un parametro importante. La capacità parassita è molto bassa e non è rilevante per la maggior parte delle applicazioni.

 

Quali sono le versioni di resistori a film metallico?

Il modello più comune è il tipo 0207 . Questi sono componenti cilindrici assiali con una lunghezza di 6,3 mm e un diametro di 2,3 mm. Questa versione è adatta per potenze comprese tra 0,5 e 0,6 watt. La struttura più piccola 0204 con una lunghezza di 3,4 mm e un diametro di 1,9 mm può essere caricata a 0,25 W. Questi modelli sono adatti per il classico montaggio THT ("Through Hole Technology") di schede con griglia da 0,1 pollici e anche per il cablaggio libero.

Le resistenze a film metallico sono verniciate in blu e la codifica a colori è conforme alla norma IEC 60757 (precedentemente DIN 47002). Poiché con i moderni processi di produzione è possibile produrre resistenze a film metallico con minime variazioni al rispettivo valore nominale, queste sono praticamente disponibili in qualsiasi valore. Nel frattempo, le resistenze a film metallico nella serie E96 sono conformi allo standard con una deviazione massima di +/-1 %. I valori sono graduati in sequenza geometrica e si sovrappongono ai rispettivi limiti di tolleranza. L'intervallo di valori standard è compreso tra 0Ω e 10 MΩ . Per poter specificare i valori esatti con codice colore, i quattro anelli precedenti non sono sufficienti. Per questo motivo, su resistori a film metallico vengono applicati cinque anelli, il cui significato è determinato secondo la norma DIN IEC 62. Uno strumento utile è il "Vitrometro", con il quale è possibile decrittografare quattro e cinque volte gli anelli di colore sul corpo della resistenza.

 

Di cosa bisogna tener conto nella scelta e nel funzionamento delle resistenze a film metallico?

Le resistenze a film metallico sono in realtà adatte a tutti i settori di applicazione dell'elettronica, in quanto si tratta di componenti particolarmente affidabili e stabili nel tempo. Le strette tolleranze lo rendono particolarmente adatto per circuiti in cui è importante un'elevata precisione, ad es. Dispositivi di misurazione, controllo e regolazione analogici. Il basso rumore di queste resistenze è vantaggioso per circuiti di amplificazione a bassa frequenza, così anche per applicazioni HiFi.

Anche se le resistenze a film metallico sono molto robuste, durante il funzionamento non devono essere superati i valori massimi consentiti per la tensione applicata e la potenza applicata nel breve periodo e in particolare nel lungo periodo. Anche se una tale resistenza non è stata ancora danneggiata in caso di sovraccarico a breve termine, può aver cambiato significativamente i suoi valori e addirittura rompersi a lungo termine. La durata più lunga con il rispetto dei valori nominali raggiunge una resistenza quando non diventa più calda di 40° °C in modo permanente durante il funzionamento.

Altri tipi di resistenza, ad es. Le resistenze a strato di carbone possono essere sostituite senza problemi con resistenze a strato metallico. Viceversa, ciò non è possibile in tutti i casi, in quanto alcuni parametri possono essere soddisfatti solo da tipi di resistenza a strato metallico.

Le resistenze a film metallico sono disponibili in pezzi singoli. Per la produzione, le resistenze vengono fornite in confezioni su bobine, in modo che possano essere utilizzate anche da macchine per il montaggio automatico. Per le esigenze del laboratorio o dell'officina di assistenza, riparazione, ricerca e sviluppo, l'assortimento di resistori si è dimostrato valido, in cui sono disponibili in modo chiaro i valori più importanti per esperimenti o riparazioni.

A causa delle dimensioni ridotte dei corpi di resistenza, gli anelli colorati stampati sono molto piccoli e non sempre ben leggibili. Prima di installare l'elemento da costruzione, si consiglia di controllare con un multimetro il valore effettivo della resistenza.

 
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