Metallfilmwiderstände

Hallo zusammen,

mir liegen zwei vielleicht ziemlich einfältige Fragen auf dem Herzen:

1) Woran kann man rein äußerlich einen Metallfilmwiderstand von einem Kohleschichtwiderstand unterscheiden?

Hintergrund: Ich habe jahrelang alles was als 1% oder 2% markiert war und vier Kennzeichnungsringe zur Angabe des Wertes hatte, als Metallfilm eingeordnet und in der der Bastelkiste gesammelt. 5% oder mehr oder nur drei Ringe war für mich Kohleschicht. Letzteres ist vermutlich richtig, ersteres aber anscheinend falsch, denn ich musste in einer temperaturempfindlichen Anwendung feststellen, dass mir die Messwerte mit der Temperatur heftig wegliefen, obwohl ich nur Widerstände mit vier Ringen und höchstens zwei Prozent verbaut hatte.

Es gab gleich zwei Übeltäter, ihnen war die Farbe des Grundkörpers gemeinsam: beige. Die echten Metallfilmwiderstände hatten grüne oder blaue Körper. Ist das ein sicheres Unterscheidungsmerkmal?

2) Wenn ich nicht einen völligen Knoten im Hirn habe, muss es nach den Messwerten so sein, dass diese beigen Widerstände mit zunehmender Temperatur ihre Werte verkleinert haben! Das widerspricht aber doch der Physik...

MfG / Regards

Peter Engels

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Peter Engels
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Na ja, es gibt durchaus Effekte, die den Widerstand mit steigender Temperatur erniedrigen. Das ist vorzugsweise bei Halbleitern der Fall. Man nutzt diesen Effekt für Temperatursensoren aus. Das Stichwort zum Thema ist "negative temperature coefficient", abgekürzt "NTC".

Ein Kohle, oder Metallfilm-Widerstand sollte allerdings einen positiven Temperaturkoeffizienten haben.

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Kai-Martin Knaak
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Kai-Martin Knaak

Bevor hier die Physik angezweifelt wird: Kohle hat nun einmal einen negativen TK, ein Blick auf Tante Wiki oder ein beliebiges Datenblatt h=E4tte das hinreichend gekl=E4rt.

Zum eigentlichen Thema: in den 70er und 80er-Jahren war es durchaus =FCblich, eine "Professional-Serie" von Kohleschicht-Widerst=E4nden anzubieten, die mit =B12% toleriert waren und diese auch mit 5 Farbringen zu beschriften (z.B. damals Rosenthal, die hatten beige oder dunkelgrau als K=F6rperfarbe). Um die Abweichungen =FCber den vorgesehenen Temperaturbereich einigerma=DFen einhalten zu k=F6nnen, wurden die Belastbarkeiten einfach heruntergesetzt, so. war z.B. die Bauform 0207 dann mit 0,25W anstelle der =FCblichen ca. 0,5W angegeben.

Helmut Kundel

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Helmut Kundel

Peter Engels schrieb:

Man erkennt sie meist an der Farbe des Widerstandskörpers oder an einem sechsten Ring (selten, habe ich noch gesehen). Guck auf die Seiten der Hersteller.

Christian

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Christian Keck

Nach meinem Physikbuch (Kuchling) hat Kohlenstoff sogar einen leicht negativen TK. Für Präzisionsmetallwiderstände lohnt es sich, vielleicht mal

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nachzuschauen. Die haben sich auf entsprechende Legierungen spezialisiert.

Servus Christoph Müller

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Christoph Müller

Christoph Müller schrub:

Ist auch so. Kohlefadenlampen hatten immer die Tendenz zur Selbstzerstörung, weswegen man ihnen einen Strombegrenzungswiderstand vorschalten musste. In der Steinzeit der Elektrotechnik.

Ansgar

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Ansgar Strickerschmidt

Mir sind zwar auch noch keine beigen Metallschichtler =FCber den Weg gelaufen, bin mir aber nicht sicher, ob bei den Herstellern =FCber die Grundfarbe Konsens herrscht.

Zumindest bei Raumtemperatur hochpr=E4zise Kohlewiderst=E4nde gab es fr=FCher h=E4ufig. Mittlerweile sind die Metallschichtler so billig, da=DF sich Kohleschicht h=F6chstens noch bei Massenramschprodukten lohnt.

Keineswegs, es gibt auch (nichtmetallische) Widerstandsmaterialien, die einein negativen TK haben. AFAIK wurden in den sog. Nernstlampen solche eingesetzt. Die Dinger mu=DFte man durch Vorgl=FChen oder Erw=E4rmen mit einem Streichholz (!) "anz=FCnden". Im =FCbrigen gibt es auch Bauteile mit absichtlich negativem (und gut definiertem) Widerstands-TK, auch als NTC-Widerst=E4nde bekannt.

Winfried B=FCchsensch=FCtz

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Winfried

Ond noch eine Frage zu den Kohle und Metallschichwiderständen:

Welche Sorte raucht mehr

Shit. Tippfehler.

Welche Sorte rauscht mehr, bzw wenicher, und welche setzt man in Vorverstärkern ein.

w.

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Helmut Wabnig

Teilt sich in das Rauschen das vom Widerstandswert und damit den Ohm abhängt und dem zusätzlichen "technologischem" Rauschen auf. Bei letzterem ist Kohle schlecht, Metallvarianten besser, Draht angeblich besonders gut. Richtige Anpassung an die Quellimpedanz bringt aber typisch mehr als Glaube an Edelmarke beim Widerstand.

MfG JRD

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Rafael Deliano

Ah ja. Da hatte ich mir offensichtlich vor längerer Zeit Falsches gemerkt :-|

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Kai-Martin Knaak                                  tel: +49-511-762-2895
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Kai-Martin Knaak

Höft "Passive elekrische Bauelemente" Hüthig 1977 / VEB Technik 1977 gibt für Kohleschicht als Tempco

0 ... -400 bei R = 0,1k - 2k 0 ... -800 bei R = 0,5k - 5k 0 ... -1000 bei R = 2,5k - 10k als Orientierungswerte an. Es wurde damals auch manchmal empfohlen Kohleschicht und Metallfilm in Schaltungen in Serie zu schalten damit sich Temperaturgang kompensiert. Aber naturgemäss heftig umstritten weil letztlich eben kein genauer Tempco für Kohleschicht ohne Datenblatt annehmbar ist.

MfG JRD

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Rafael Deliano

Es gibt sie in allen moeglichen Farben. Von Phoenix z.B. dunkelgrau:

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Aus Asien habe ich auch schon welche in grellen Bonbonfarben gehabt. Grauslich. Und ich moechte auch gar nicht wissen, was in den Farben so alles an Chemie drin war.

Aehm, Kohleschicht kann in Sachen Pulsbelastbarkeit durchaus Vorteile bringen.

Falls jemand zu den Unterschieden etwas Lesestoff moechte:

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[...]
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Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com/
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Joerg

Yep. Zusaetztlich haben Kohlewiderstaende eine hoehere Spannungsfestigkeit als Metallschichtwiderstaende gleicher Bauform. Allerdings ueberwiegen auch in Hochspannungsanwendungen mittlerweile spezielle "Metalschicht"-widerstaende (allerdings ist der Aufbau anders).

Gruss Klaus

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Klaus Bahner

Helmut Wabnig schrieb:

Kommt eher auf die Lackierung an. Die Frage ist eher, ob der Widerstand bei Überlastung gutmütig oder mit heftiger Widerstandsabnahme (ev. bis hin zur Bogenbildung) reagiert. Kohle eher schlecht, gewisse Metall- oder Metalloxidfilm- widerstände auch, hab ich aber vergessen.

Rauschspannung (zum Widerstandsrauschen hinzukommend) Kohle: Belastbarkeit Rauschspannung dito ab 1 MOhm W uV / V

0.2 6.6 0.25 4 6.6 0.5 4 6.6 0.66 2.5 6 1 2 5 2 2 5

Metallfilm

0.35 0.25 0.5

Hinzukommend: Bei Kohle werden "typische" Werte angegeben, bei Metallfilm maximale. Ich denke, die Zahlen beantworten deine Frage. In richtig dimensionierten Vorverstärkern spielen diese Zahlen allerdings eine untergeordnete Rolle, dort sollte es nur auf den Widerstand der Quelle ankommen.

--
mfg Rolf Bombach
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Rolf_Bombach

Tja, unsereins muss meist mit Katalogware der unteren Schubladen hinkommen.

--
Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com/
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Joerg

Ich danke euch sehr für die Antworten!

Es scheint zumindest bei meiner Sammlung so, dass alle beigen Widerstände tatsächlich Kohleschichtwiderstände sind. Der Hinweis auf den negativen TC von Kohle bringt mein Weltbild auch wieder in Ordnung und zeigt, dass ich keinen Knoten im Hirn hatte und meine Schlussfolgerungen richtig waren :-) Das hat mir schon Kopfzerbrechen bereitet, weil ich davon ausging, dass Widerstände mit steigender Temperatur zunehmen. Solche speziellen Bauteile wie NTC und PTC waren mir natürlich auch bekannt.

Ich bin reiner Hobbybastler. Meine Sammlung von Widerständen besteht aus über zig Jahrzehnten ausgelöteten Widerständen, ein paar habe ich auch gekauft. Deshalb habe ich in meinem Raaco-Schränkchen ein Fach, das mit Metallfilm beschriftet ist. In dieses Fach ist alles gewandert, was fünf Striche und weniger als 5% hat. Da sind jetzt eben auch eine Menge Kohleschichtwiderstände drin :-(

Aufgeflogen ist das Ganze, weil ich mein Eigenbau-TTL-Grab "Digitalmultimeter" von 1979 an einigen Stellen umgebaut habe. Z.B. habe ich die Spannungreferenz für den Integrator ersetzt. Die Spannung des Referenzelements war kleiner, sodass ich die strombestimmenden Widerstände ebenfalls verkleinern musste und auch die abgeleitete Referenzspannung zur Kalibrierung neu bemessen musste. Ich hatte mir davon eigentlich eine geringere Temperaturdrift erhofft, musste aber nach dem Umbau feststellen, dass ich alles nur verschlimmbessert hatte. Die TTLs (kein LS oder HCT) mit den Nixies heizen nämlich zusammen mit den Trafos und Spannungsreglern (insbesondere der 7805 :-) ganz ordentlich. Alleine der 74190 für die automatische Messbereichswahl, der die Relais steuert kocht ganz ordentlich, warum auch immer. Mit den irrtümlich verbauten Kohleschichtwiderständen war das eine Katastrophe, weit über 10 Digits Abweichung innerhalb der ersten halben Stunde. An einen Austausch der TTLs durch LS-Typen ist nicht zu denken, weil ich mir seinerzeit die Sockel gespart habe und die Dinger direkt eingelötet habe.

Nach dem Tausch bin ich jetzt nach 1 1/2 Stunden bei einer um drei Digits zu kleinen Anzeige der Kalibrierungsspannung 3,985V, bei der externen Messspannung von 1,665V fehlt 1 Digit. Damit kann ich ganz gut leben :-) Kalibrier ich nach, stimmts auch wieder, vorher vorne und hinten nicht... Das professionelle Vergleichsgerät, dessen Schaltung mir damals als Vorlage für das TTL-Grab diente und das ich mittlerweile geerbt habe, driftet mir in derselben Zeit um 5 Digits nach unten weg, zeigt statt 1,663V nur noch 1,658V. Der spätere Neubau mit einem 7107 driftet mir innerhalb dieser Zeit 1,666V auf 1,665V weg. Der hat eine externe Referenz mit einer ICL8036 Referenzdiode. Es kann natürlich auch sein, dass meine Referenzspannung in dieser Zeit dieses eine Digit verschluckt. Leider hat die Referenzspannung nach Angabe 5,00V, sodass ich die mit drei 10K ersteinmal runterteilen musste. Hier habe ich gekaufte Metallfilmwiderstände mit 1% gewählt. Die scheinen auch identische Werte zu haben, denn ich messe folgerichtig 1,665V und

3,333V beim Selbstbau. Die beiden anderen gehen nur bis 1,999V deshalb kann ich die zweite Spannung damit nicht messen, ohne dass mir eine Stelle verloren geht und der Spannungsteiler sich einmischt. Das sind aber 0,1%ige Messwiderstände, die ich eingekauft habe.

Aber über ein Digit in der dritten Stelle nach dem Komma rege ich mich wirklich nicht mehr auf, was soll das. Jetzt hat sich der Umbau deutlich gelohnt. Mit den verbauten Kohleschichtwiderständen konnte man das Ding nur noch entsorgen, weil es als Messgerät völlig ungeeignet war ;-)

MfG / Regards

Peter Engels

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Peter Engels

Rolf_Bombach schrieb:

Hochbelastbare Metallwiderst=E4nde werden zuvor einem Alterungsprozess unterzogen. Temperatur etwa 300=B0C. Dann gibt es noch Metallglasurwiderst=E4nde (Cermet) die hochbelastbar sind. Belastbarkeit h=E4ngt sehr von der Oberfl=E4che des Widerstandes der Bedrahtung der L=F6tfl=E4che und der W=E4rmekonvektion ab.

Zur Vollst=E4ndigkeit einige Richtwerte des Stromrauschens:

Kolemasse-Widerst=E4nde 0,1...3 =B5V/V Koleschicht-Widerst=E4nde 0,05...2 =B5V/V Metallschicht-Widerst=E4nde 0,01...0,3 =B5V/V Metalloxid-Widerst=E4nde < 0,2 =B5V/V Metallglasur-Widerst=E4nde 0,1...2,5 =B5V/V Draht-Widerst=E4nde ~0 V/V

Metallxxx-Widerst=E4nde k=F6nnen also durchaus mehr Rauschen als gute Koleschicht-Widerst=E4nde. H=E4ngt halt sehr vom Hersteller ab.

--=20 mfg hdw

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Horst-D.Winzler

Du sagst "Kohleschichtwiderstand", d.h. sie sind für Hochfrequenz geeignet.

Ist das so?

Metallfilmwiderstände haben eine Wendel eingebrannt oder eingeschliffen die den Widerstandswert bestimmt udn leider bei HF eine große Induktivität abgibt.

"Kohleschicht" ist homogen und HF geeignet, stimmt das? Dafür rauscht Kohle mehr.

Wie mach ich nun einen empfindlichen HF Vorverstärker?

Mit Peltier Kühlung? w.

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Helmut Wabnig

Helmut Wabnig schrieb:

man

et

Kommt auf den jeweiligen Widerstandswert an. Bei hohen Widerstadswerte mu=DF durchweg mit Wendeln gerechnet werden.

Kohlemassewiderst=E4nde sind wendelfrei aber auch Metallfilmwiderst=E4nde=

gerigem Widerstandswert.

Generell ist diese Aussage Unsinn. Siehe oben.

Indem du Entwicklungsarbeit leistest. Dazu bedarf es Erfahrung und entsprechende Me=DFger=E4te.

Gute HF-Vorverst=E4rker haben nicht ohne Grund ihren Preis. Oft steckt gerade in simpel aussehenden HF-Verst=E4rkern sehr viel Gerhirnschmalz ;-= )

--=20 mfg hdw

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Horst-D.Winzler

Horst-D.Winzler schrieb:

Ich hatte mal f=FCr >UKW gewendelte Koleschichtwiderst=E4nde als quasi aperiodische Drosseln eingesetzt. Diese Eigenschaft sah man den Dingern nicht an. Das nur mal als Beispiel f=FCr die "Hinterh=E4ltigkeit" von HF-Schaltungen. Gerade auch f=FCr >UKW= ;-)

--=20 mfg hdw

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Horst-D.Winzler

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