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在为精密应用选择高压电阻器时，选择低 VCR（电阻电压系数）值至关重要。其中包括测量系统、分压器电路、电源控制电路和高稳定性电源。
在这篇文章中，我们定义了VCR，并讨论了高VCR在精密应用中引起的各种问题。无论采用何种电阻技术，VCR都是一个复杂的问题，没有简单的解决方案。我们介绍了EAK厚膜电阻器制造商用来限制 VCR 在高压应用中的影响的最常见方法。
什么是VCR？
电阻电压系数 （VCR） 定义为电阻器器件的电阻相对于给定的施加电压在指定电压范围内的变化。它以百万分之一/伏特为单位。对于高阻值电阻器，VCR值越高，给定电压增加时电阻的下降幅度就越大。
对于 10 KOhm（及以上）的电阻值，VCR 通常为负值，但对于 1 KOhms 及以下的电阻值，VCR 通常为正。对于稳态电压，它是可预测的。无论电压范围如何，这都适用。
当电压随时间变化时，电阻电压系数（dV/dt）成为一个问题。电压变化越快，VCR效应越大，电压变化越大。对于高压厚膜电阻器器件，VCR的范围可以从精密器件的5ppm到百万分之几百不等，具体取决于电阻器结构（见下文）和应用。
然而，VCR的具体数据很少在制造商的数据表上提供。它要么不测量，要么只在一组有限的设备上测量。如果它可用，它仅适用于非常有限和精确的条件。
专业应用中的VCR问题
VCR，因为它是所用材料所固有的，也在很大程度上取决于高压电阻器的应用。一个完美的电阻器不会随着工作电压的任何变化而变化。不幸的是，完美的电阻器并不存在。在许多应用中，以百万分之一/伏特为单位测量的电阻变化并不是一个问题。但在电阻稳定性至关重要的高压应用中，尽量减少VCR是很重要的。
在厚膜高压电阻器制造过程中，电阻膜被印刷到基板上。然后将组件在高温下烧制。在烧制过程中，薄膜内的金属氧化物球体结合形成电阻轨道。玻璃状熔块熔化以将电阻器材料固定到位。
金属氧化物球的数量和接近程度决定了电阻。随着电压的增加，通过氧化球和玻璃熔块的新导电路径会形成并降低电阻。
低VCR– 潜在的解决方案
电阻材料的选择是解决方案的一部分。VCR是特定于材料的，需要在电阻材料的各种参数之间进行权衡。电阻率越低，VCR越低。为了最大限度地降低VCR，选择与电阻轨道中的材料非常匹配的终端材料非常重要。
长电阻元件可降低单位长度的电压应力。对于长电阻走线，VCR值会急剧下降，具体取决于电阻值和材料，但需要考虑性能方面的权衡。从理论上讲，电阻越长，电压应力越小，因此VCR越小，但长电阻也会产生更高的TCR，并且VCR和TCR相互对立。
蛇形图案通常用于最大化电阻走线长度，但这会限制走线宽度。这反过来又限制了电阻器件的最大功率处理能力。需要一定程度的妥协。一些系统制造商使用实验来确定其应用的最佳电阻，但即使采用这种方法，也存在权衡取舍。
可以调整电阻器以补偿特定高电压下的VCR压降。这种方法在批次之间是可预测的，但仅适用于特定的稳态电压。专用低 TCR 电阻器制造商在非常小的温度范围内测量每个电阻器的 VCR。当电阻器超出此范围时，VCR不再有效。
然而，过分关注单个参数可能会损害电阻器件的性能。在为精密应用选择厚膜高压电阻器时，通常最好咨询专业的电阻器制造商。