¿Cómo calcular la tolerancia al envejecimiento de la resistencia?

Quería calcular el valor mínimo y máximo del peor de los casos de Resistor 1K considerando todas las tolerancias (tolerancia inicial, temperatura, factores ambientales y envejecimiento).

Aquí está el enlace para la hoja de datos:

http://www.bourns.com/docs/Product-Datasheets/CHPREZTR.pdf

Basado en la hoja de datos, encontré

tolerancia inicial - 1%

temperatura - 100 ppm/grado C - Calculado como +0,45 % y -0,4 % (basado en el rango de temperatura de funcionamiento de mi sistema, que está entre -15 grados C Y 70 grados C)

Factores ambientales -10,5%

Pero no sé cómo calcular la tolerancia al envejecimiento en función de los datos de Load Life que se dan como 1 % en esta condición (+70 °C; 1,5 horas "ENCENDIDO", 0,5 horas "APAGADO"; 1000 horas)

¿Alguna sugerencia sobre cómo interpretar la hoja de datos para la tolerancia al envejecimiento?

Depende del material utilizado. Las resistencias de carbono más antiguas se evaporaron, no estoy seguro de si las resistencias de película metálica actuales tienen el mismo problema.
No estoy seguro de que sea una especificación de envejecimiento... pero solo cambia un 1%... su tempco va a ser peor. (Puedes comprar R's con mejor tempco).
No se da como 1 %, se da como ≤±(1,0 % + 0,05 Ω) para la prueba indicada. No muestran un gráfico para el envejecimiento, por lo que podría comenzar disminuyendo y luego aumentar, o algo así. Le sugiero que se comunique con el fabricante; es posible que tengan datos no publicados.

Respuestas (1)

Según la hoja de datos, la prueba se realiza de acuerdo con MIL-STD-202 , método 108 (págs. 37-38), condición D (1000 h).

Esta es una prueba de envejecimiento acelerado (probablemente) al 100 % de la potencia nominal (mientras está "ENCENDIDO") con un ciclo de trabajo del 75 %. Es casi seguro que sus condiciones de funcionamiento serán más benévolas que estas, lo que en la práctica significa que la tensión de su resistencia puede ser menor que la suposición habitual.

Sabemos por Arrhenius que cada 10°C adicionales acelera las reacciones por un factor de envejecimiento q 10 , eso es:

t 0 t a C C = q 10 T a C C − T 0 10

A partir de eso, podemos calcular que esas 1.000 h operando al 100 % de la potencia nominal a 70 °C son aproximadamente equivalentes (es decir, inducen la misma deriva relacionada con el envejecimiento) a 31 meses (2.583 años) al 100 % de la potencia nominal a 25 °C, asumiendo el factor de envejecimiento habitual q 10 = 2 .

Eso equivale al 1% durante 2.583 años o un promedio de 3.870 ppm/año a 25°C. Puede volver a calcular esto para cualquier temperatura de funcionamiento utilizando la ecuación anterior. Nota: este es probablemente un cálculo conservador debido a las condiciones de operación.

Sin embargo, la deriva del envejecimiento no aumenta linealmente con el tiempo, sino con la raíz cuadrada del tiempo:

Δ R R = k t

Recuerde que el cálculo anterior de 3870 ppm/año era un promedio de los 2,583 años del período de cálculo, pero la constante de envejecimiento implícita real a 25°C es K=6225 pag pag metro / y mi a r , que es un mejor caso. Tenga en cuenta que la deriva del envejecimiento es más fuerte durante los primeros años y más suave (más lenta) después:

  • 2.583 años: 10,000 pmm (1,0%) como se especifica
  • 5 años: 13.919 ppm (1,4%)
  • 10 años: 19.685 ppm (2,0%)
  • 20 años: 27.839 ppm (2,8%)
  • 40 años: 39.370 ppm (3,9%)
¿Y cuál es tu conclusión? ¿La resistencia baja la resistencia o la gana 3,87 ppm/año?
Por lo general, la resistencia aumenta. Sin embargo, la hoja de datos que ha vinculado indica que es +/-. ¡Y ojo, son 3.870 ppm/año, no 3,87!
Por cierto, no soy el OP, por lo que no vinculé ninguna hoja de datos. Solo quiero decirles que el envejecimiento implica un cierto proceso químico o mecánico, por lo que el cambio de resistencia puede ir en una sola dirección. En cuanto a las resistencias de carbono más antiguas, tienden a aumentar la resistencia debido a la evaporación de la película. Mi conclusión es que su explicación sobre +/- 3870 ppm/año no es plausible.
¿Qué no es plausible desde tu punto de vista?
@Enric Blanco: ¿Puedes explicar cómo llegaste al Valor 3870ppm/año? Tengo dificultad para entender la terminología de la ecuación que mencionas.
1 % = 10 000 ppm, 10 000 ppm/2,583 años = 3 871 ppm/año
En caso de que te estés preguntando acerca de esos 2,583 años, usa mi primera ecuación: 1000h x 2^[(70-25)/10] = 22,627h = 2,583yr
Y también, usando la segunda ecuación: K = 10,000 pmm / sqrt (2.583) = 6,225 ppm/sqrt (año). Los valores de deriva extrapolados para 5, 10, 20 y 40 años son respectivamente K x sqrt(5), K x sqrt(10), K x sqrt(20), K x sqrt(40). Los valores son los que se muestran al final de la respuesta.
OK, he corregido un error en la primera ecuación. Numerador y denominador donde se intercambiaron en el lado izquierdo de la igualdad. Lo siento.
¿Podría proporcionar una fuente para su fórmula y "Sabemos por Arrhenius que cada 10 °C adicional acelera las reacciones por un factor de envejecimiento Q10" Vishay tiene un valor diferente en esta nota de aplicación vishay.com/doc?28809
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