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2014年10月 9日 (木)

精密抵抗のお値段 - 抵抗器の精度と価格の関係

5kΩの抵抗がないので5.1kΩの抵抗を使う、というのが電子工作ですから、ふだんはそんなに精度が高い抵抗が必要になるということもないと思います。オペアンプの増幅度を厳密に決めたいというようなことになると例えば抵抗値のまったく等しい抵抗が必要になったりします。
ただこの場合は抵抗の比があってればいいわけで抵抗値の精度というのとはちょっと違うような気がします。つまり精度の悪い抵抗を“選別”して使うという方法があります。

とは言ってもこういう場合温度係数は問題になるわけで、温度係数が小さい抵抗と言うと勢い精度の高い抵抗ということになりますからそういうところには出番があります。

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どうしてこういうのを調べ始めたかというと白金抵抗温度計を作るのに正確な100Ωというのを知りたかったからです。正確な100Ωというのは100.00Ωくらいのことをいいます。つまり±0.005~0.01%の精度ということになります。

もっとも白金抵抗温度計と言ってもアマチュアが作るものですから0.1度の確度があったら御の字です。となると正確な抵抗値をわからなくてもその程度の精度を確保する“工夫”がないこともないです。この話は「白金抵抗温度計の作り方」として書きたいと思います。

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カーボン皮膜抵抗から始まり精度が高くなる順に抵抗器とか抵抗の測定器(テスター=DMMを含む)を並べてみました。

表の最後の方は抵抗器ではなくて抵抗標準とそのヒエラルキー(?)です。

抵抗値の単位はWikipediaにもあるように

1ボルトの電圧を印加したときに1アンペアの電流が流れた場合、その装置は「1オームの電気抵抗を有している 」という

わけですが、この定義から今日日の科学や工学が必要とするような精度で1Ωを決めることはできないわけで、じゃあどうやって具体的な1Ωを決めるのかというのが“抵抗標準”です。

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下記の表は“やっつけ”で作ったので実際に精密抵抗が必要になったらデータシートを確認するなりメーカー・販売店に確認するなりしていただければと思います。

なお、この表にない要素もあります。
使用温度範囲、経年変化/経時変化、対温度衝撃性などです。

関連
  「金属皮膜抵抗と炭素皮膜抵抗の温度係数を測ってみた - まとめ

1% = 10,000ppm
1ppm = 0.0001%

DMMは温度係数ではなく確度が保証される温度範囲を示しています。
なおDMMの確度の保証はふつう購入一年後までのようです。

種別 品名 確度/温度係数 製造元/販売元 価格 (目安) 備考
抵抗器 1/4Wカーボン抵抗
100Ω
+/-5%
+350ppm/K -500ppm/K
FAITHFUL LINK/
秋月電子通商
@1._
(100本)
炭素皮膜抵抗の温度係数を測ってみた(暫定版)
DMM M830L 100Ω測定 +/-1%
18-28deg.C
Precision Mastech/
秋月電子通商
\900._ 200.0Ωレンジ
+/-(0.8%rdg+2dgt.)
抵抗器 1/4W金属皮膜抵抗
100Ω
+/-1%
+/-100ppm/K
+/-50ppm/K
KOA/秋月電子通商 @3._
(100本)
秋月のサイトには±100ppmとありますが製品の型番からだと±50ppmです(店員さんにも確認しました)
秋月電子通商の金属皮膜抵抗器の話 - KOA MF1/4CC2002F 20kΩ
金属皮膜抵抗(茶帯)の温度係数を測ってみた - KOA MF1/4CC2002F 20kΩ (秋月電子通商)
抵抗器 1/2W金属皮膜抵抗
100Ω
+/-0.5%
+/-25ppm/K
LINKMAN/マルツ @20._
(10本)
金属皮膜抵抗(緑帯)の温度係数を測ってみた Linkman - 10kΩ
DMM PC700 100Ω測定 +/-0.4%
/23+/-5deg.C
三和電気計器/- \16,300._ 600.0Ωレンジ
+/-(0.1%rdg+3dgt.)
DMM PC7000 100Ω測定 +/-0.26%
/未確認
三和電気計器/- \28,800._ 500.00Ωレンジ
+/-(0.2%rdg+6dgt.)
抵抗器 1/4W金属皮膜抵抗
100Ω
+/-0.1%
+/-50ppm/K
タクマン/千石電商 \163._ 金属皮膜抵抗(紫帯)の温度係数を測ってみた - タクマン電子 10kΩ
DMM DT4281 100Ω測定 +/-0.05%
/未確認
日置電機株式会社/- \48,000._ 600.00Ωレンジ
+/-(0.03%rdg+2dgt.)
抵抗器

不明
(一店はVishayだったのかも?)

+/-0.01%
-----
東京ラジオデパートの二階に扱っているお店が少なくとも二つあります。 \2,000._ 詳細不明です。
私が行ったときにはどちらも在庫がありませんでした。
100Ω、0.01%の精密抵抗も五年に一個くらいは売れるらしい
精密抵抗100Ω/±0.01%の見つけ方(あるいは作り方)はあるのか?
抵抗器 0.3W金属箔抵抗
100Ω
+/-0.01%
+/-2.5ppm/K
アルファ・エレクトロニクス/RSオンライン \1,200._ 100Ω±0.1%の精密抵抗の抵抗値を測ってみた - 定電流回路と20.6bitADコンバータMCP353を使う
抵抗計 RM3545 +/-0.007%
/未確認
日置電機株式会社/- \198,000._ ±0.006% rdg. ±0.001% f.s.
抵抗器 0.6WZ-ホイル抵抗
100Ω
+/-0.005%
+/-2ppm/K
Vishay Foil Resistors/
RSオンライン
\3,940._

標準抵抗器

2792Aシリーズ 100Ω +/-30ppm
+/-5ppm(試験確度)
+/-2.5ppm/K
横河メータ&インスツルメンツ \198,000._ 試験成績表 標準添付

標準抵抗器

モデル7334標準抵抗器 +/-0.8ppm
+/-0.2ppm/K
キーテクノ トレーサブルな校正レポート付き
特定二次標準器/常用参照標準 標準抵抗器、抵抗測定装置

JEMIC・一般校正の例
100Ωに対し
0.6ppm(最小値)

JCSS登録/認定事業者 JEMIC・一般校正の例
校正手数料
 \19,000._
特定副標準 標準抵抗器/抵抗比測定装置 日本電気計器検定所 JEMIC・特定校正
JCSS登録認定業者のみが対象
国家計量標準/特定標準器 量子ホール効果抵抗測定装置 < 0.01ppm/- 産業技術総合研究所

一次標準

量子化ホール抵抗 <  0.00035ppm/- -

産総研計量標準報告 - 量子ホール効果抵抗標準の研究の現状

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コメント

こんな超精密抵抗があります。
ttp://blog.zaq.ne.jp/res/igarage/images/article1225.jpg
電圧・電流の足が別になっていて、四端子。
これで1.0000±0.0005Ω。
これを神様にして測定系をキャリブレーションします。

コメント&情報ありがとうございます m(._.)m
四線式でさらに金属製パッケージとは豪勢ですね。
やっと同じアルファ・エレクトロニクスの100Ω(100R00)を買ったのですが、プラスチック(モールド?)でチープな感じです。まあお値段も1000円ちょっとでしたから (^^;;
おっしゃるとおり何か一つでも絶対的に信用できるものがあると安心ですね。
私も測温抵抗体の抵抗の絶対値がやっと測れるようになり精神的に楽になりました (^^)
ところで1R0000というところにマニアックなものを感じます。
目的はきっとブログにあるんでしょうね。これから記事を拝見させていただきます。

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