炭素皮膜抵抗器 – 固定抵抗器と可変抵抗器は、その発明以来、存在し続けています。多くの場合、回路内の電流の流れに抵抗する働きをする。異なる機能で作られたいくつかの抵抗の種類があります。
本日は、炭素皮膜 抵抗器に焦点を当て、その基本的な情報をご紹介します。
炭素皮膜抵抗器とは？
炭素皮膜 抵抗器は、熱分解炭素皮膜抵抗器とも呼ばれ、固定値抵抗器に該当します。炭素皮膜は抵抗体であり、電流を制限することで抵抗器の耐久性を高めています。
炭素皮膜 抵抗器
出典ウィキメディア・コモンズ
炭素皮膜抵抗器の構造と特徴
構造・材質
セラミックコア/基板
鉛
ニッケルキャップ
炭素皮膜
保護ラッカー／コート
炭素皮膜抵抗器の構造
出典ウィキメディア・コモンズ
炭素皮膜抵抗器は、その構造上、成膜の工程を経ます。その工程は次のようなものである。
炭化水素系のガスが、セラミック製の担体やセラミック製の棒の中に、高温高圧で保持される。ベンゼンやメタンなどのガスが1000℃になると、製造機械で粉々に砕かれることが多い。
そして、結晶化したカーボンが堆積物としてセラミック基板に沈殿する。
最終的には、次のような部品で構成されるカーボン抵抗器の構造となる。
セラミックコア/モールド：電気や高温に対する絶縁性を提供します。
鉛。
電流の流れを制限する炭素膜
ニッケルキャップ
保護するためのエポキシ層／ラッカー。
その他、機能性を高めるための構造として、以下のようなものがある。
まず、長さを長く、幅を小さくすることで、抵抗器の効果を高めています。
また、導電性を高めるために、金属端子の間に銅材を挟み込んでいる。
そして、カーボンシートをらせん状にすることで、抵抗器の抵抗値を正確にします。らせんの長さを短くしたり長くしたりすることで、抵抗値を調整することができます。
最後に、カーボンでコーティングすることで、抵抗器が壊れることなく電気に耐えられるようにしている。
炭素皮膜抵抗器 – 炭素膜が電子の流れを制限する仕組み
電子の流れは、炭素膜の幅によって制限される。層が薄いと、自由電子が動くスペースが少なくなるため、抵抗値が高くなる。また、厚い膜の場合は、その逆となります。
特性
炭素皮膜抵抗器の特性は次の通りです。
抵抗値範囲は1Ω～10MΩです。
最大ノイズ（μV/V）は20で、ノイズ起電力は10μV/V以下です。
公称抵抗値はE-48で、抵抗値範囲は1Ω～10メガΩです。
2%〜5%の高精度を実現。フィルムの糸を切って精度を調整し、精密抵抗器を構成することができます。
電圧係数(%/V)は0.0005です。
代表的な公差の可用性は±2％、±5％、±10％、±20％。
抵抗器の最高温度(℃)は150
抵抗率の温度係数は負
定格電力は70℃において1/8W, 1/4W, 1/2W, 1W, 2W, 5W, 10Wからなる。
温度係数（ppm/℃）は±200～˃±1500
炭素皮膜抵抗器は高周波特性をもっています。そのため、高周波抵抗器や超高周波抵抗器などに加工することができます。
その包装方法は、バルクバルキングや袋詰めがあります。
最後に、安定したパルス荷重を持ち、パルスに速く適応することができます。したがって、パルス回路、直流回路、交流回路に適用できる。
炭素皮膜抵抗器の長所と短所
炭素皮膜抵抗の長所は以下の通りである。
炭素皮膜抵抗器は、炭素組成抵抗器に比べ、ノイズが少ない。
カーボンコンポジション抵抗器
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2つ目は、公差が小さいことです。
長期安定性に優れている。
また、動作範囲が広い。
それから、高エネルギーパルスに耐えることができる。
ここでも、製造上のコストパフォーマンスが高い。
最後に、電流を流すと、炭素抵抗体全体がエネルギーを伝導する。
炭素皮膜の欠点は。
まず、金属酸化物や金属薄膜と比較すると、抵抗値範囲がかなり狭い。
そして、抵抗値の負の温度係数が大きい。そのため、温度が上がると抵抗値が下がってしまう。
炭素皮膜抵抗器 – 炭素皮膜と金属皮膜の違い
金属皮膜抵抗器と炭素皮膜抵抗器は、いろいろな点で異なります。したがって、必要に応じて、以下の議論から最適な選択肢に落ち着くでしょう。
炭素皮膜抵抗器 – 構造
炭素皮膜抵抗器は、まず高温の真空中で炭素を分離します。次に、磁器棒の表面に炭素膜を密着させる。最後にエポキシ樹脂で表面をコーティングし、保護する。
一方、金属皮膜抵抗器は、合金真空メッキの技術を持っています。こちらは磁器棒の表面に膜を蒸着します（白色）。その後、炭素皮膜抵抗器メーカーが棒を切断し、抵抗値を調整する。
サイズ
まず、金属皮膜抵抗器に比べてサイズが大きい。
ノイズ設計
金属皮膜抵抗器と比較すると、ノイズ設計はやや高めです。しかし、高周波、高電圧の用途に使用することができます。
電圧係数と温度係数
電圧係数とは、電圧の変化に対する回路の抵抗値の変化の割合のことです。ここで、金属皮膜抵抗器は炭素皮膜抵抗器よりも温度係数と電圧係数が優れています。両者とも高温に耐えることができますが、広い抵抗値範囲では金属皮膜の方が有利です。
公差
Aは最小で2％です。逆に、金属皮膜抵抗器は0.5％程度の低い許容差まで可能です。
外観
どちらの抵抗器にもカラーバンドがありますが、外観は異なります。
カラーコードの目安
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炭素皮膜 抵抗器は、カーキ色などの4色の輪（5%）で構成されています。
炭素皮膜抵抗器
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一方、金属皮膜抵抗器は、5色のリング（1％）が青色です。
金属皮膜抵抗器
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炭素皮膜抵抗器の抵抗値が上昇する原因としては、次のような多くの理由が考えられます。
Ca、Na、Kなどのいくつかの可動イオンが抵抗器の保護膜を劣化させ、抵抗器の効率を低下させます。また、皮膜に欠陥がある場合も抵抗値が上昇することがあります。
酸化は、抵抗器の表面から内側に向かい、抵抗値を上昇させることが多い。抵抗膜の薄膜化、有機物（樹脂、プラスチック）のコーティング、環境条件などにより、長期的なダメージが加速されます。
ガスの脱離と吸着
炭素皮膜抵抗器を通常の環境条件で直接使用した場合、多少のガスが吸着します。その主な原因は、施工時の真空による空気圧の上昇です。その結果、抵抗値が上昇するのです。
手動で抵抗値を上げる方法
抵抗器の表面の塗膜を削り取り、炭素膜が露出するまで抵抗値を上げます。その際、目的の値になるまで測定して、抵抗値を把握しておく。
最大で、元の抵抗値の20%以内の値が追加されます。20％を超えると抵抗器の抵抗値安定性に影響を与えるので、20％を超えないように注意してください。
炭素皮膜抵抗器の用途
炭素皮膜 抵抗器の用途は、高電圧（15kV）、高温（350℃まで）に耐える機器である。例としては
高電圧電源。
レーザー
医療用除細動器。
高エネルギーパルスの遮蔽が必要な病院設備。
手動による設置やメンテナンス。
レーダー（RADAR）、および
(レーダー)
X線。
おわりに
最後に、炭素皮膜 抵抗器はその有効性から、多くの運用を獲得している。例えば、情報機器、電気製品、電子機器などの用途で見かけることが多い。安価なだけでなく、安定性に優れ、信頼性も高い。
負の温度係数が高いという欠点はありますが、それでも電気回路に大いに役立っています。
今日の記事をまとめると、炭素皮膜 抵抗器についてだいぶご理解いただけたかと思います。しかし、もし、まだ抵抗器のことで悩むことがあれば、遠慮なく私たちに相談してください。私たちはあなたを指導する準備ができています。
