Referentie weerstanden maken & karakteriseren

Ik heb een probleem met mijn weerstandsbakjes......

Ik vergelijk de 10k Vishay en Econistor weerstanden. En over de laatste tijd zie ik dit:

^{klik op grafiek voor grotere versie}

Wat je ziet is het verschil in weerstandswaarde tussen de 10k Vishay Z201, en de 10k Econistor. Vergelijken geeft een nauwkeuriger beeld, omdat de onnauwkeurigheden van de meter (opwarmen, tempco, drift) er uitvallen.

De Vishay is al een paar weken erg stabiel, wat je dus eigenlijk ziet is het verloop van de Econistor.
Tot dag 5 schommelt dat een beetje, de verschillen laten vooral de bodem van mijn meetnauwkeurigheid zien.

Maar op dag 5 heb ik het zakje Silicagel in het Econistor bakje in de oven gedroogd, en het bakje goed dichtgeschroefd.
Vanaf dat moment is de Econistor gestaag in waarde aan het dalen....

M'n 1k Econistor heeft tegelijkertijd z'n oven gedroogde silicagel gekregen, en vertoont hetzelfde beeld.

Het is denk ik wel zeker dat dat te wijten is aan de nu zeer lage luchtvochtigheid in het bakje, door die droge silicagel.

Maar hoe nu hier mee om te gaan?

Er zijn 2 opties: zakjes laten zitten, of ze er uit halen

De zakjes laten zitten:
- Wachten tot de weerstand gestabiliseerd is, en de nieuwe waarde als nominale waarde aannemen.
- probleem: hoe luchtdicht is mijn bakje? Als in de loop der jaren langzaam de silicagel weer verzadigd raakt, dan zal de weerstandswaarde weer gaan stijgen. En ik zal nooit weten of dat drift van de weerstand is, of stijging van de luchtvochtigheid.....

De zakjes er uit halen:
- Na het doosje een tijdje open te laten liggen heeft de weerstand weer z'n nominale waarde.
- Het gesloten doosje zal zorgen dat snelle luchtvochtigheid wisselingen geen invloed hebben.
- Maar of het doosje dicht genoeg is om ook seizoensinvloeden (zomer/winter) uit te sluiten weet ik niet.
- Dus mogelijk komt er een (seizoensafhankelijke) slinger in mijn lange termijn metingen, maar over jaren middelt zich dat uit, en wordt herkenbaar.

Dat is dus het dilemma... Ben benieuwd wat anderen denken!

Persoonlijk ben ik nu geneigd de zakjes er uit te halen. Vooral om voor de lange termijn metingen zo min mogelijk onzekere factoren in te bouwen.
Factor is ook dat ons huis centraal verwarmd is, en de luchtvochtigheidsvariaties daardoor kleiner.

Ik kan overigens nog wel een derde optie bedenken: Wel een silicagel zakje er in, maar niet drogen. Mogelijk heeft zo'n "uitgewerkt" zakje, dat al jaren open en bloot ligt en dus verzadigd is, toch een stabiliserende werking in het doosje. Onbekend terrein...

Overigens had de Vishay al 2 weken eerder z'n oven gedroogde silicagel in z'n bakje, en die geeft (nog) geen krimp. Dat zegt overigens niet zo veel, ik heb begrepen dat de inwerkingstijd (zeg maar "RC-tijd", kan variëren van dagen tot maanden.

groet, Gertjan

Als je een nauwkeurige weegschaal hebt, dan is er nog een 4e optie.
Silicagel moet droog lichter zijn dan nat.
Wat meten en zakje op 40-60% rel. inregelen.
Dit te droog zijn is niet onverwacht.

Hi Gertjan,

Je doet de kristallen er in om het vochtvrij/arm te krijgen in een hermetisch dicht doosje.
Dat de waarde dan veranderd lijkt mij logies, wat had je dan verwacht?
Ook by de Viahay weerstaden was mij op het hard gedrukt dat deze vocht gevoelig waren met het advies ze in te spuiten met plastic spray.

Geef het een maand de tijd en maakt hem in die tijd niet meer open, geduld is een schone zaak bij referenties.
Ik denk dat de weerstand zal hij stoppen met het veranderen, omdat dan het vocht in de behuizing/weerstanden dan in de kristallen zit.
Volgens mij kan het dan nergens anders heen.
Ik ben geen chemicus, maar vermoed dat het dan stabiel is, wie er meer van weet, daar hoor ik het dan graag van.

Joda zij eens...
Be patient my young padawan

Groet,
Bram

Ha rbeckers & blackdog

Fijn om sparring-partners te hebben!
Natuurlijk had ik verwacht dat het droog zou worden binnen het doosje
Maar niet dat de Econistors daar zo veel door zouden driften....

Ik zit nu al op -15ppm, en de bodem is nog niet in zicht......
Dat is vèèl meer als ik hoop (en verwacht) dat de veroudering per jaar zal zijn...
Vandaar dat ik me zorgen over ga maken over de toekomst.
Verder realiseer ik me nu, dat ik toch onvoldoende de lange termijn consequenties van de silicagel heb doorgedacht

Over de praktische toepasbaarheid van dat vocht afwegen moet ik nog verder nadenken.
Ook of die optie nog past binnen mijn "goed maar basic", niet "het onderste uit de kan"concept... Het idee is interessant.

Op 31 maart 2017 13:12:07 schreef blackdog: ... Ik denk dat de weerstand zal stoppen met het veranderen, omdat dan het vocht in de behuizing/weerstanden dan in de kristallen zit.
Volgens mij kan het dan nergens anders heen.
Ik ben geen chemicus, maar vermoed dat het dan stabiel is

Je gaat voorbij aan mijn grootste probleempunt: als het bakje niet perfect luchtdicht is (en dat is hij natuurlijk niet....), dan zal in de loop van (vele?) jaren langzaam de luchtvochtigheid in het bakje weer toenemen. (De silicagel neemt het binnendringende vocht op, raakt heel langzaam weer verzadigd, en de luchtvochtigheid wordt weer normaal).
En de weerstanden zullen dus over die lange tijd weer terug driften naar normale luchtvochtigheid.
Ik zal dat braaf meten, maar nooit weten of ik de veroudering van de weerstanden meet, of hun gedrag bij veranderende luchtvochtigheid. Van dat soort gedachten slaap ik slecht...

Ook by de Vishay weerstanden was mij op het hard gedrukt dat deze vocht gevoelig waren met het advies ze in te spuiten met plastic spray.

De Vishay heeft al 2 weken langer de gedroogde silicagel onder z'n voeten, en die geeft hier dan weer geen krimp. (maar kan dus heel goed zijn dat het binnendringen gewoon langzamer gaat...)

groet, Gertjan.

Ik zit me af te vragen of er ook niet een andere chemische interactie tussen de silicagel en de Econistor weerstanden. Is dat mogelijk?
Is het echt silicagel en geen watervrij calciumcloride (wordt in Bison ontvochters gebruikt) of een andere hygoscopische stof?

Ha Tidak Ada,

Goed punt! En niet over nagedacht...
Om eerlijk te zijn heb ik geen idee wat er in die zakjes zit....

Het zijn diverse zakjes, verzamelt in de loop van de tijd, ze zaten in de verpakking van allerlei elektronica.

Weer een argument(je) om de zakjes er toch maar uit te halen.

groet, Gertjan

In theorie reageren die korrels nergens mee (SiO2) of de wat oudere variant met een cobalt verbinding deze verkleuren naarmate de vochtigheid (dit is sterk af te raden om niet in een geventileerde ruimte in een oven te stoppen iets met kankerverwekkende stoffen).

je kan simpel zien of het de calciumchloride of siliciumoxide korrels zijn calciumchloride ziet eruit als kattenbakkorrels en silicagel als kleine witte/doorzichtege korrels.
De kattenbakkorrels zijn ook mindergeschikt om in de oven te drogen.

Ik gebruik op het werk op vele plaatsen silica gel in "8 unit" zakjes dit omdat we anders vage klachten op het systeem krijgen
vocht geleid immers ook.

je zou evt ook een indicator erop kunnen maken die de vochtigeheid
"meet" een beetje in de trend van onderstaande link.

http://desiccants.drytechinc.com/viewitems/humidity-indicators/drytech…

Ha Peter R,

In elk geval zit in sommige zakjes calciumchloride....
Dat weet ik omdat bij mijn eerste droogpoging sommige zakjes smolten / verschrompelden. En toen zat ik inderdaad tot mijn verbazing tegen kattenbakkorrels aan te kijken, i.p.v. de wit-glazen pareltjes die ik ken.

Reageert calciumchloride wel met andere stoffen? Het klinkt agressief, maar ik ben geen chemicus...

Die vochtigheid indicatoren zien er op het eerste gezicht goed uit. Die kende ik niet.
Het zou natuurlijk mooi zijn als ik de luchtvochtigheid in de gaten kan houden. Dus daar duik ik in.

groet, Gertjan.

Mij is verteld is dat als je tijdig die (CaCl2) korrels vervangt er niks aan de hand is echter bij sterk wisselende vochtigheden kan er een zout afzetting komen in/aan het apparatuur, vandaar dat wij alleen de silicagel gebruiken.

Het lijkt mij trouwens niet dat het 100% CaCl2 is want die word vloeibaar. Dus het zal of een kleiachtig iets zijn of een mengels van klei en CaCl.

Ik kan je evt wel een afgekeurde indicator toe laten komen, even contact opnemen via mail.

Silicagel doe ik drogen op 125 graden min. 18 uur maar dan praat ik over bijna 5 kilo per keer. Op die zakjes staat 125 graden 12 uur.

Hier is een document over oa CaCl₂ http://www.tuinbouw.nl/sites/default/files/GTB-1228_LR.PDF in de tuinbouw.

Heren,

Na een nachtje er over slapen heb ik besloten om de silicagel zakjes er weer uit te halen...

Belangijkste overweging:

Een referentie wordt meer waardevol naarmate hij ouder wordt. Door het door de jaren heen karakteriseren wordt het gedrag van de referentie steeds bekender, en dus ook voorspelbaarder.

In dat licht stop ik met die silicagel zakjes een tijdbom in m'n referenties....

Na verloop van tijd (1, 5, 10, 20 jaar??) zullen de zakjes door (zeer) langzaam binnendringend vocht verzadigd zijn, en zal langzaam de luchtvochtigheid in het bakje weer gaan stijgen.
Hierdoor heb ik geen idee meer wat ik nu eigenlijk aan het karakteriseren ben, veroudering of rh gevoeligheid...

Verder is door de recente bijdragen mij duidelijk gemaakt dat er ook een chemisch risico is. Door willekeurig beschikbare zakjes (veelal van Chinese afkomst) in de bakjes te doen, heb ik in feite geen idee wat er precies inzit.

Dat terwijl ik na het aflakken van de chassisdelen de bakjes een week open heb laten liggen om te voorkomen dat er restdampen in het bakje zouden achterblijven . Nu zitten er waarschijnlijk zouten in...

In het algemeen: hoe minder onbekenden / variabelen hoe beter.

En: Beter eerst zo basic mogelijk analyseren, en pas na gebleken problemen bijsturen.

Hoe groot zou de invloed zijn van dat verloop van luchtvochtigheid, als de silicagel weer verzadigd is, zijn op mijn jaarlijkse drift?

Ik verwacht dat de Econistors niet meer dan een paar ppm per jaar zullen verouderen (Hopelijk nog minder). Te meer omdat dit al behoorlijk oude weerstanden zijn. (28 jaar oud)

Op EEVblog heb ik wat verwijzingen gevonden (hier en hier) naar rh gedrag van de Econistors. De verschillende ervaringen zitten richting 2ppm/%RH.
De luchtvochtigheid op m'n kamer is 40...45%rh. Als dat in het bakje nu richting 0%rh gaat, dan zullen de weerstanden tot 80ppm dalen!!
En dus, op onvoorspelbaar moment in de toekomst, en met onvoorspelbaar tempo weer met 80ppm gaan stijgen.....
Dat is meer als de totale verwachte verouderingsdrift gedurende de rest van mijn leven!!! (hopelijk 20...30 jaar )
(Het lijkt er op dat mijn weerstanden de afgelopen 28 jaar 50ppm verouderd zijn)

Voor de korte termijn zal de afdichting van de bakjes, ook zonder silicagel, voldoende bescherming tegen luchtvochtigheid variatie geven. Ons huis is centraal verwarmd, en daardoor zijn de langere termijn (seizoens) schommelingen ook binnen de perken. Als al blijkt dat m'n bakjes daar niet dicht genoeg voor zijn.

Ik zal de luchtvochtigheid bij m'n weerstandsmetingen gaan noteren .

Tot slot: dat is het mooie van CO, er blijken altijd mede forumleden te zijn die thuis zijn op gebieden waar ik dat niet ben. Erg fijn

groet, Gertjan.

Je zou de vochtigheid ook buiten kunnen houden door bijv. een sealing aan te brengen. Iets in de trent van humiseal 1b31?

Ha Peter,

Ik heb alle chassisdelen 2x geseald met Plastic 70 blanke lak / conformal coating. Op sommige foto's van de binnen zijde van het deksel kun je dat wel zien glinsteren. Niet zo chique als de door jou gelinkte coating, maar zover ik kan testen erg goed lucht dicht.

Punt is dat het,ook in combinatie met de (op zich erg goede) pakking tussen doos en deksel, waarschijnlijk niet ècht hermetisch is.

En ik dus ook niet zeker weet hoe luchtdicht dit is op de hééle lange termijn..... (over 20 jaar....)
Vanwege die onzekerheid toch maar de silicagel er uit.
Zie de argumenten hierboven

(De silicagel zit er nog in, ik slaap er nog een nachtje over )

groet, Gertjan.

Ik had zaterdagavond een hele leuke verrassing

Ik vond een envelop op de mat van CO'er Ite, met daarin een setje mooie precisie weerstanden!

^{alle foto's klikbaar voor grote versie}

Hij vertelde dat hij mijn verhalen op CO waardeerde, en dat deze weerstanden naadloos in dit topic passen .
Heel erg aardig, en hartelijk dank!

Het is ook een mooi setje waarden: 2x 10kΩ, 2x 100kΩ en 2x 1MΩ:

Gezien de opgeplakte nummers zijn ze al eens geselecteerd en/of gekarakteriseerd. Jammer dat we die info nooit zullen weten...

Ik kon weinig vinden over deze weerstanden....
Er is 1 weerstand van JRL, Julie Rechearch Labs:

Van Julie is nog wel iets te vinden. Een website die alleen meldt dat Ohm Labs de zaken heeft over genomen. Zij zeggen de Julie weerstanden nog te kunnen leveren, maar mijn type is niet terug te vinden.....

Ik kon wel terugvinden dat JRL een high-end precisie weerstand fabrikant(je) was. Opgericht door Loebe Julie, een man met meerdere patenten. Niet alleen op het gebied van weerstanden, maar ook (buizen)opamps! Leuk artikel over Loebe Julie: "What's All This Julie Stuff, Anyhow?"

Maar helaas niets te vinden over mijn weerstand.......

De andere weerstanden zijn allemaal van het zelfde type:

Hier is letterlijk helemaal niets over te vinden....
"CAL-R" zou een fabrikant, of een model kunnen zijn.
"SP1005" een type aanduiding, of een datum code.

In ieder geval staan de belangrijkste specificaties op de weerstanden gestempeld: weerstandswaarde, tolerantie 0,01% en belastbaarheid 0,5W.

Ik neem aan dat die 10ppm op de tempco slaat.

Niet alle weerstanden hebben hetzelfde type opdruk:

Dit doet vermoeden dat ze mogelijk op een andere productie locatie, of op een ander tijdstip gemaakt zijn.
Aangezien de opschriften identiek zijn, betekend dat dat die "SP1005" gèèn datum code bevat.

Wat verder nog opvalt is dat de vergulde aansluitdraden van deze weerstanden vrij hard zijn. Ze zijn lastig te verbuigen. Terwijl m'n precisie weerstanden tot nu toe juist draden van zeer zacht koper hadden.

Dus.... eerst maar verder zoeken naar meer info over deze weerstanden. En als er iemand is die deze weerstanden herkent, en/of er meer van weet, dan hoor ik het graag!

Tot slot, Ite, zeer gewaardeerd! Nogmaals dank

groet, Gertjan.

CAL-R was California Resistor Corporation opgericht in 1961 welke in 2002 out of business is gegaan.

https://www.bizapedia.com/trademarks/cal-r-72116290.html

Dank je, flash2b!
Het begin is er.....

groet, Gertjan.

Er zitten/zaten veel "Resistor" bedrijven in Californie.

Caddock: www.caddock.com
Riedon: www.riedon.com
Mills Resistor Company, overgenomen door Vishay ( http://www.vishay.com/company/brands/mills/ )

en nog veel meer...

Wordt nog wel lastig om een datasheet voor een CAL-R SP1005 te vinden/bemachtigen denk ik.

Ik heb de vraag over voorgelegd aan Edwin G. Pettis, draadgewonden weerstand goeroe op EEVblog. Pettis heeft zelf een weerstand fabriekje, en is oud genoeg om al die verdwenen companies nog meegemaakt te hebben.

Betreffende de CAL-R SP1005 kwam hij hiermee terug:

Hello Gertjan,

Those are relatively old, Cal-R is one of many resistor companies that were either absorbed or closed, Vishay was often the cause (that is a long story). The SP1005 is similar to the Ultronix 207A and 210A resistors. ±10 PPM/°C TCR was fairly standard back then and some companies still use that TCR as their standard line value. The 0.5 watt rating back then only applied up to 70°C ambient and then linearly derated to zero at 125°C, today some companies are claiming rated to +125°C, derated to zero at +150°C for the same package. The gold plated leads usually were used for military/aerospace and were common back in the 70s, less so in the 80s and fairly rare today. It was mainly used to prevent oxidation. I don't see any date codes on the resistors but they probably date back to the 70s or early 80s. They may still be within tolerance but many of them drift out with time. The rule of thumb back then was to keep the power level to no more than 20% to maintain 'performance', that was a bit of baloney but to a fair degree it was applicable as many of those resistors did not perform so good at rated power. I still see that 'recommendation' from some companies even today.

Back in the 60s there were a lot of resistor companies started as there was a lot of business for PWW in those days and it wasn't too expensive to start up a resistor company and produce average performing wire wound resistors, quite a few of them were termed 'mom and pop' companies since they were family owned, there are still a few of them hanging on today but many of them are gone now, just surplus parts showing up from time to time or in old equipment.

While I'm familiar with the company's name, I don't have much direct information on them, sometimes an old cross reference list will show them but I have very little on them in my archives, matter of fact I couldn't find much of anything about them on the Web either.

Best regards,

Edwin

Helaas vrij algemeen, maar we weten toch wat meer

groet, Gertjan.

Ik had Edwin G. Pettis een paar aanvullende vragen gesteld. Over dat merkwaardig stugge aansluitdraad, en over Julie Labs.
Dit is wat er terug kwam. (Loebe = Loebe Julie, oprichter en eigenaar van Julie Labs)
Bij het lezen in het achterhoofd houden dat Pettis zelf ook weerstanden fabriceert, en hij er een handje van heeft de concurentie wat te kleineren

Hello Gertjan,

The Cal-R resistors very likely used alloy 180 for the leads, this is a 22% Ni, 78% Cu alloy which several manufacturers used both as a resistor wire and as a lead material, the thought being that the alloy 180 was easier to weld to and you could also solder to (sort of because of the copper). This is much stiffer than pure copper and not that many resistor houses chose to use it, they tried quite a few other 'solutions'.

Loebe was something of a character, he was an exceptional engineer to be sure but he was also a bit out there when it came to claims about his resistors. One time he even claimed his resistors were better than the primary standards at NIST, of course they weren't that good. He made other claims which the military laughed off, rightly or wrongly about some of his resistor equipment. They were usually quite good but didn't quite reach the level of NIST's equipment.

His regular line of resistors of which you have some samples were about slightly above the average in quality, he did have some quality control problems at various times, employee turnover for one. There were a lot of different manufacturers competing for orders, Julie was relatively high priced compared to the crowd. When Julie retired some years back, the company continued pretty much as before until Julie died in 2015. The company sold off the instrument line and Julie's resistor standards as such but the regular resistor lines were discontinued as far as I know. This is another case of lack of documentation finding its way onto the internet, there are bits and pieces but not much else. I don't have much documentation on Julie except for a few of his patents. I believe Ohm-Labs Inc bought up most of JRL, I haven't gone there to see what they have posted yet. I see there is a data sheet of sorts on their website:

http://www.ohm-labs.com/pdfs/resistors/Resistors.pdf

Epoxy construction similar to others including myself, hermetic (I don't) and radial (not at this time). Roughly this is what many regular resistor data sheets will tell you, for more information you always have to ask and you don't always get the answer you're hoping for.

Hope this is some help.

Best regards,

Edwin

Wederom vrij algemeen, maar toch wel goed en leuk om te weten. Fijn dat het raadsel van dat extreem stugge aansluitdraad opgelost is.
De vraag is ook hoe zinvol data van zulke oude weerstanden zou zijn. Om te weten wat ze nu doen zal je ze toch zelf moeten weten

groet, Gertjan.

Interessant om te lezen.

Vishay lijkt een beetje op Texas Instruments m.b.t. overnemen concurrenten,

Op 3 april 2017 14:42:07 schreef miedema:
Loebe Julie, een man met meerdere patenten. Niet alleen op het gebied van weerstanden, maar ook (buizen)opamps! Leuk artikel over Loebe Julie: "What's All This Julie Stuff, Anyhow?"

(OT); bedankt voor de link naar weer een mooie column van ons aller -helaas niet meer onder ons- RAP!

Volgens mij kom je in artikelen van Williams de naam Julie labs wel eens tegen. Ik dacht oa in de app note waar hij een Vref in een koektrommel bouwt.

MBT die zakjes. Ze nemen vocht op maar aangezien je ze blijkbaar in de oven kunt drogen geven ze ook weer vocht af als de temperatuur stijgt. Je zou dat gedrag eens moeten meten. Dus rH% versus temperatuur, wanneer stopt de opname en begint de afgifte. (luchtvochtigheid sensors moeten meestal temperatuur gecorrigeerd worden, zeker bij dit soort testen)

Ik weet niet veel over luchtvochtigheid maar ik las dat het in de basis over drukverschillen gaat. Temperatuur speelt ook een rol. Wat betekent dat voor een theoretisch helemaal luchtdicht doosje ? De druk daarbinnen verandert als de temperatuur verandert, dat zou dan ook de rH% in het doosje veranderen ?
En waar reageren die weerstanden nu op, de drukverandering, vochtverandering of temperatuur verandering ? Alle 3 die dingen gaan meestal hand in hand.

Wat gebeurd er met de rest als je vocht uit de lucht haalt. (in het microklimaat van je luchtdichte doosje)

De Cal-R weerstanden komen bij mij vandaan.
Ze zijn volgens Gertjan wel iets verlopen de afgelopen 50? jaar.

Wie ook wel een paar van die antieke precisie weerstanden met goudgele pootjes wil kan mij een mailtje sturen. Als ik een SASE (self-addressed stamped envelope) met 2 postzegels erop krijg, dan stuur ik ze naar je op.
(zolang de voorraad strekt)

Ite

Op 5 april 2017 16:54:11 schreef 575:
De Cal-R weerstanden komen bij mij vandaan.
Ze zijn volgens Gertjan wel iets verlopen de afgelopen 50? jaar.

Ik ben benieuwd waar ze uit komen, ik zie een restant friemel in een van de fotos. Lijkt wel op een Anode dop van een buis.

De voorgeschiedenis van de weerstanden is mij jammer genoeg ook onbekend.
Ik weet alleen dat ik ze ooit in Rosmalen gekocht heb.

Ite