Referentie weerstanden weer gemeten
Inmiddels zijn we weer een jaar verder...
Afgelopen maand heeft de Agilent 3458A van Blackdog hier weer gelogeerd (waarvoor dank! )
Gedurende die maand heb ik mijn referentie weerstanden een aantal keer gemeten. Steeds wanneer de temperatuur in mijn werkkamer mooi rond de 20°C lag.
Elke meetronde duurde bijna een dag. Elke weerstand kreeg na aansluiten een uur om te stabiliseren. Deel van dat probleem is, dat als je een weerstand beet pakt, je er lichaamswarmte in stopt. Je ziet de temperatuur van de weerstand zo een graad of meer oplopen. En vervolgens duurt het uren voor die temperatuur weer stabiel terug is op de oude waarde...
Daarom droeg ik tijdens het wisselen van weerstanden handschoenen, later zelfs ook katoenen binnen handschoenen voor meer isolatie. Dat maakte het probleem minder, maar loste het niet op. Natuurlijk pakte ik de weerstand alleen maar bij de klemmen op .
De resultaten van die metingen heb ik gemiddeld om tot de huidige waarden van mijn referentie weerstanden te komen.
Om jullie niet langer in spanning te houden hier het resultaat:
Klik op tabel voor een grotere, betere leesbare versie
Dit is het derde jaar dat ik (de meeste van) deze weerstanden meet. Daardoor wordt het nu leuker: Je kunt trends gaan herkennen in de drift van de weerstanden .
.
Drift van de weerstanden
Om die drift makkelijker te kunnen zien heb ik die even uit de bovenstaande tabel gehaald:
De Vishay VCS332T 1 Ohm en de Vishay VHP101T 10kΩ heb ik vorig jaar pas gebouwd.
Voor hun is het dus het eerste jaar, zij zijn net zo ver als de rest een jaar terug was.
De Vishay VCS332T 1 Ohm is qua specificaties een maat minder dan de andere Vishay's, en dat zien we hier terug....
Maar hij is nog jong , dus laten we zien hoe het verder gaat. Gezien de overige meetresultaten kan ik verwachten dat z'n drift met de jaren minder wordt. (en met deze drift kruipt de weerstand dichter naar z'n nominale waarde...)
Als we de Vishay VHP101T vergelijken met de overige weerstanden in hun 1e jaar, dan doet hij het prima! -0,7ppm drift in het eerste jaar is een stuk beter dan de andere weerstanden in hun 1e jaar presteerden!
Ik denk dat deze mooie hermetische weerstand het vooral goed doet omdat het weerstand element mechanisch is ontkoppeld door de doorvoeren in de hermetische behuizing. Hierdoor heeft het weerstandselement minder stress opgelopen tijdens de inbouw.
Dat wordt onderstreept door het gedrag van de Vishay Z201 10kΩ. Hoewel dit een erg mooie weerstand is (erg nauwkeurig, èn erg lage tempco) is z'n drift (nog) het hoogst van allemaal....
De Vishay weerstandfolies zijn oorspronkelijk ontwikkeld voor trekstrookjes... Deze weerstand bleek èrg gevoelig voor druk op z'n aansluitdraden. Ik denk dus dat deze weerstand tijdens de bouw (en ombouw naar de huidige versie) mechanische stress heeft opgelopen, die nog steeds aan het wegtrekken is. De drift is het 2e jaar bijna de helft van het 1e jaar, hopelijk zet die trend zich voort....
De General Electric Econistors hadden het 1e jaar al een vrij lage drift, nu is die drift nog een stuk verder gezakt!
Deze weerstanden waren al behoorlijk oud toen ik ze van Blackdog kreeg, dus hun eigen initiële drift zal inmiddels erg laag zijn. Het is dus een redelijke veronderstelling dat die drift in het eerste jaar vooral voortkwam uit de stress ontstaan door de inbouw in de weerstandbakjes.
De CAL-R 100kΩ nr.60 en de Julie Labs 999,5kΩ nr.25 + serie R gooi ik hier ook op 1 hoop.
Ook deze 2 mooie oude weerstanden van Ite driftten het 2e jaar veel minder dan het 1e jaar, en zijn nu wonderlijk stabiel.
Deze weerstanden heb ik indertijd op waarde gebracht door serie of parallel weerstanden toe te voegen. Dit resultaat onderstreept dat dat dus prima gaat! De invloed van de, veel minder mooie, correctieweerstanden is zo klein dat hun (ongetwijfeld vèèl grotere) drift inderdaad nauwelijks zichtbaar is .
In het algemeen is de trend dat de drift het 2e jaar een stuk minder is dan het 1e jaar. Het is dus redelijk om te veronderstellen dat in dat 1e jaar de drift nog deels veroorzaakt werd door mechanische en thermische stress van de bouw van de weerstandsbakjes. Ik neem aan dat die stress inmiddels verdwenen is, maar daar weten we pas meer over als ik over een jaar weer meet .
.
De waarde van de weerstanden
Èèn ding heb ik in bovenstaand meetresultaat nog niet meegenomen: de drift van de meter (Agilent 3458A) zelf .
Vorig jaar had ik de luxe van een vers gekalibreerde meter, maar inmiddels is die natuurlijk ook een jaar verder gedrift.
Om die drift te verdisconteren heb ik aan de hand van de kalibratie rapporten van de 3458A uitgerekend hoeveel deze 3458A drift. (Er zat 3 jaar tussen kalibraties, dus het verschil tussen die 2 kalibraties, gedeeld door 3 levert de gemiddelde drift per jaar op. (De onzekerheden van de gebruikte referenties voor de cal vergeet ik gemakshalve maar even ...)
Hier een tabel met de drift van de 3458A, en daaruit volgende correcties:
Klik op tabel voor een grotere, betere leesbare versie
En eindelijk zien we binnen de rode lijnen de huidige waarden van m'n referentie weerstanden, zo nauwkeurig als ik ze kan benaderen .
Het getuigt van de stabiliteit van m'n referentieweerstanden dat hun drift aardig in de orde van grootte van een Agilent 3458A komt....
Groet, Gertjan.