Referentie weerstanden maken & karakteriseren

blackdog

Golden Member

Hi 575,

Ik maak graag gebruik van je aanbod voor een dosering precisie weerstanden.

Ik kan je echter niet mailen daar je e-mail adres niet zichtbaar is.

Zou je mij een mailtje kunen sturen?

Groet,
Bram

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"

heb m'n email zichtbaar gemaakt.
Dus kom maar op met de bestellingen.

Ite

miedema

Golden Member

Edwin G. Pettis blijkt een kraan die, eenmaal opengedraaid, niet zo makkelijk dicht te krijgen is :-)
Ongevraagd kreeg ik weer een heel epistel van hem.

Hier een paar interessante passages:

... Resistor leads: Generally as few bends as possible, but don't over-kink the leads. A kink here is any curve with a radius < 2X wire diameter - that can really inhibit heat flow. Keep the bends as gentle as will fit your application.

For prototypes, some good round-nose pliers you can use as a lead bend former (dia around 0.200").

The plastic lead former tools are better than nothing, and can work well if you're careful but those can make an over-sharp corner on larger lead wire. You might have to modify the cheap lead former so that it puts on a larger-radius curve.

The general idea is when you bend the component lead, keep all stress away from the resistor body - so that means you really want to grab the lead in two places and guide it around the former corner - don't make the resistor body take any bending stresses, and don't extrude or cold-form the lead as it goes around the corner.

Don't let the soldering heat get directly into the body either - if that epoxy or body softens you can get into trouble and ruin a good component. Keep the soldering time short and precise - and make use of a heat sink. Even some stainless steel wool, de-solder braid, coax braid, etc. held against the component lead while soldering can act as an emergency heat sink if you don't have a clip-on style

...

The question of drift over life time is complicated, it depends a lot on how the resistor was made, what if anything it was used in, was it used within specs or abused, what temperatures has it been subjected to (flying in an airplane is quite cold and stressing), in other words just about anything can affect it. Generally speaking, assuming the resistor has been kept within spec, it will see the largest drift in the first year or two and then (generally), the drift rate declines with age. A very good resistor will become quite stable after a few years and stay that way, lessor resistors won't. Because it is usually unknown what a given resistor has been through during its life, unless there are specific signs of abuse, only time will tell if it is stable or not and just how much it is still drifting.

...

A lot of the posters on the LTZ threads have no patience, they want sub-PPM performance right off the get go and that just doesn't happen, it takes time and no amount of fussy readings by the thousands are going to change that, you will not get best performance for many months, at least 18-24 at best and possibly longer. Resistors are the same, you don't get best stability right off the bat (unless you pay to have them properly abused up front). 95% of what they're doing is nothing short of a waste of time and pointing it out to them will get you nowhere. They don't know the minutia of the components nor how to properly do tests and when to do the correct tests, they end up chasing their tails around in circles and can't understand why.

They have three choices, buy very expensive Vishay hermetic (they won't be able to measure the difference in the output), Vishay slightly less expensive very low TCR parts (still can't measure it in the output) and PWW resistors at a very reasonable cost (still can't measure the drift in the output) and get slightly lower noise in the bargain, or you can waste a lot of time and money chasing after something you can't even measure in the output of the LTZ circuit. Plus they are trying to do all of this in circuits which haven't even run the minimum length of time to 'break in' the components. You see why I get frustrated with some of those people.

Best regards,
Edwin

groet,
Gertjan.

blackdog

Golden Member

Hi Gertjan,

Dank voor de info!

Ik ben blij dat de Pettis kraan niet makkelijk dicht te krijgen is *grin*
Het gedrag wat hij beschrijft over de LTZ1000 bouwers, komt ook regelmatig voor hier op circuitsonline forum ;-)
Een paar weken terug kreeg ik wat vragen via een gebruiker van het eevblog over mijn voedings ontewerp.
Wat denk je dat die aap in mijn voedings ontwerp zet: een LM324!
Ik kan dan net zo goed tegen een muur praten denk ik dan, waarom zou ik al die info op een forum zetten,
men wil niet leren, weten, alleen bevestiging hebben van eigen gedachten...

Maar goed, mooi dat hij toch de moeite neemt om je de info te sturen.

Groet,
Bram

PS, verder hoop ik dat je er zo uit ziet als op je foto ;-)

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"

Inderdaad nuttige informatie van Edwin Pettis. Ja het is anecdotaal bewijs maar toch nog interessant, korreltje zout kan ook geen kwaad ;). Ik werk ook in een omgeving met veel "oudjes" de vergrijzing slaat hard toe hier, 3 pensioneringen minimaal per jaar de komende 10 jaar geloof ik. Maar de hoeveelheid kennis/verhalen zijn wel erg interessant en je leert er weer wat van.
Maar er wordt veel nieuw volk aangetrokken en de mensen tegen pensioen gaan vaak een begeleidende rol spelen. Goed sorry voor het offtopic gemekker :).

@blackdog:
Over dat LTZ topic op EEVBLOG forum metrology afdeling.
Ja daar zijn zoveel mensen die allerlei LTZ1000 borden maken die vaak sterk afwijken van de appnote van linear met fancy opamps/weerstandjes. De PCB's zien eruit alsof het abstracte kunstwerken zijn met allerlei guards traces, temperatuur equalisatie vlakken, cutouts.
En dan kijk je wat er in een hp3458a zit, gewoon een printje, met paar vishay foils en wat gaatjes en een kapje over de LTZ. Dat apparaat doet nog steeds 8.5 digits.
Er zit echt veel "voodoo" in die designs die niet onderdoet aan wat audiofielen doen. Geen empirisch bewijs dat modificatie X echt ook effect sorteert.

Denk moraal van het verhaal denk ik. Als je echt ppm level spul gaat maken/ontwerpen moet je alsnog een jaar een tiental of meer referenties laten rusten of thermisch/vochtigheid laten cyclen alle residuele stress of hogere orde effecten in kaart te brengen. Dan itereren over het design en opnieuw testen en kijken of je verandering effect sorteert. Niet gaan, zoals in software soms wordt genoemd, "shotgun debugging".

A byte walks into a bar and orders a pint. Bartender asks him "What's wrong?" Byte says "Parity error." Bartender nods and says "Yeah, I thought you looked a bit off."
miedema

Golden Member

Zo, na even druk geweest te zijn met werk, nu weer wat tijd voor de hobby.

M'n weerstand bakjes zien er nu zo uit:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2017/r-weerstand/IMG_0033_weerstand-bakje-met-luchtspleet-600pix.jpg

De silicagel zakjes zijn er uit, en voorlopig hebben de doosjes een luchtspleet. Als de weerstanden weer zijn bijgetrokken gaan de bakjes op een dag met een mooie gemiddelde luchtvochtigheid weer dicht :-)

Afgelopen dinsdag had ik met Blackdog afgesproken om m'n weerstanden te meten met z'n 3458A. Die afspraak was nog van vòòr de silicagel complicaties, ik dacht toen nog dat de weerstanden dan wel stabiel zouden zijn :-)

Ik heb de bakjes dichtgehouden tot na de meting bij Blackdog, zodat ik de weerstanden nog kon gebruiken als transfer-standaard, om de afwijking van mijn Fluke 8846A beter te bepalen.

Zo weet ik nu dat op het 10kΩ bereik mijn meter na de laatste cal 2 jaar terug 18 ppm omlaag gedrift is, en op het 1kΩ bereik 14,7ppm. Dat als de meter 24 uur heeft aangestaan, en bij een kamer temperatuur van 20,5°C.

Dat is flink meer dan de drift op het 10V DC bereik. Daar is dezelfde drift hooguit 1ppm. Een goede illustratie waar de afwijkingen in multimeters vandaan kunnen komen. Die 10V DC gaat zo ongeveer rechtstreeks de A/D converter in. Maar bij Ohms meet je een kleine spanning die versterkt moet worden, en die spanning wordt opgewekt door een stroombron, en die drift natuurlijk ook....
Overigens, denk nu niet: wat een prutmeter, het is 1 van de stabielste 6,5digit meters...

Verder heb ik ongeveer de weerstanden van Ite gemeten.
Ongeveer, want precies lukt pas als ze stabiel in een bakje zitten.... Wat je ook doet, bij losse weerstanden blijven de laatste digits wapperen....
Het is precies deze ervaring met de Econistors die geleidt heeft tot m'n aanpak met het bakje in een doos en huidige meetkabels.

Maar ongeveer kon ik ze natuurlijk wel meten:
10k Cal-R nr.6: 10.000,98Ω
10k Cal-R nr.46: 10.000,31Ω
100k Cal-R nr.4A: 100.008,4Ω
100k Cal-R nr.60: 100.006,2Ω
1M Cal-R nr. 6: 1.000.290Ω
995k Julie nr.25: 999.256Ω
995k Julie nr.25: 1.000.038Ω (met hulp serie weerstand)

De laatste digit(s) moet je dus met een korrel zout nemen... Maar de trend is duidelijk: ze zijn allemaal wat omhoog gedrift. Mij maakt dat niet uit. Ik vindt 10.002Ω net zo'n mooie waarde als 10.000Ω :-). Als die maar stabiel blijft!

Ik heb een heel snel testje op tempco gedaan na het weerstand meten door met m'n hete luchtbout op de laagste stand over de weerstand te spelen. De Cal-R weerstanden hebben een positieve coëfficiënt, en (natuurlijk hèèl grof) geschat in dezelfde orde van grootte als de Econistors. De Julie Labs lijkt een veel lagere tempco te hebben, en bovendien negatief. Nogmaals, dit is nog héél prematuur...

@ Blackdog
Als je bedoelt of ik me nu beter voel als op de dag bij jou, inderdaad, maar dat was niet zo moeilijk :-). Nog een beetje bijtrekken van m'n laatste klus, en dan ben ik wel weer boven Jan...

@ Squant
Ik denk dat je dat blauwe ding op de foto van de Julie weerstand bedoelt?
Dat is een kleine serie weerstand. Ooit door iemand erbij geplakt om van de 995k Julie precies 1M te maken. In het rijtje metingen hier boven heb ik de Julie gemeten met en zonder die blauwe weerstand.

@575
Ha Ite, mooi dat je ook anderen gelukkig wilt maken met je weerstanden.
Hopelijk krijgen we hier dan ook metingen van anderen te zien :-)

@fred101
De zakjes zijn er uit, dus is het inmiddels een gepasseerd station....
Ik had het van te voren beter moeten doordenken. Alle onzekerheden hoe het met de zakjes in de toekomst zou uitpakken hoorden niet meer in mijn "goed maar basic", niet "het onderste uit de kan" filosofie achter de bakjes.
De prijs dat ik dat nu pas bedenk is dat ik een maand langer moet wachten voor de boel stabiel is....

groet, Gertjan.

Gertjan,

het Keep It Simple principe.
Vocht nauwkeurig meten en regelen is dat niet.

miedema

Golden Member

Kleine update:
Inmiddels zijn mijn Econistor weerstanden weer begonnen aan de weg omhoog:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2017/r-weerstand/10k-Vishay-Econistar-vergelijk-07-04-2017-600pix.png
klik grafiek voor grotere versie

Nadat ik de bakjes (afgelopen dinsdagmiddag, de 4e) op een kier heb gezet zijn de weerstandswaarden nog een dag blijven dalen. Geen idee waarom...
Maar daarna is de waarde weer gaan oplopen. Vandaag voor de 2e dag. Als dit tempo doorzet duurt het nog een paar weken voor we weer terug op nominaal zijn....

groet, Gertjan.

flash2b

Golden Member

Dankzij Ite heb ik ook een mooie set CAL-R weerstanden ontvangen.

De set is 2x 10KΩ, 2x 100KΩ en 2x 1MΩ :
https://www.uploadarchief.net:443/files/download/20170408_181847%20(1)_cleaned.jpg

De gemeten waarden met behulp van mijn opgewarmde Fluke 8845A in 4W mode na controle van de 2 referentie weerstanden die door blackdog zijn geijkt (van boven naar onder)

10,00042KΩ (Label2)
10,00044KΩ (Label9)
100,0153KΩ (Label36)
100,0051KΩ (Label50)
1,000182MΩ (Label1)
1,000192MΩ (Label8)

Allemaal in spec dus en maar eentje wat minder als de rest.

De resultaten:
https://www.uploadarchief.net:443/files/download/cal-r%20measure.png

Slechts 3 stuks (2x 10KΩ en 1x 100KΩ in spec). Vooral die 10KΩ exemplaren zijn goed gebleven na al die jaren.

Wat mij opviel is dat deze weerstanden erg groot zijn. Het is op de foto niet te zien, maar het zijn grote 'jongens'.

Ik wil ze gebruiken om een 3e Resistance Standard te gaan maken naar geheel eigen ontwerp. Nogmaals dank, Ite !

Edit:
Andere conclusie of 'in spec' van de weerstanden, lang leve Excel!

blackdog

Golden Member

Hi,

Ook Ite heeft voor mij als Sinterklaas gespeeld, mijn dank, dit wordt zeer gewardeerd!

http://www.bramcam.nl/Diversen/Ite-CAL-R.png

De samenstelling is iets anders op mijn verzoek.
1x 1Meg
2x 100K
6x 10K, zodat ik één of twee setjes kan selecteren.

De meetwaarden vandeze weerstanden komen wel komende week,
ik heb ze even snel gemeten met de TEK DMM4050 en volgens deze meter zijn ze binnen spec wat weerstandswaarde betreft.

Zondagavond boot ik de HP3458A weer, zodat ik ze maandag kan gaan meten.

Groet,
Bram

PS Mooie, aardige actie van je Ite :-)

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"
flash2b

Golden Member

Wow 6x 10KΩ !

Ben benieuwd waar je een setje voor gaat gebruiken. Mijn 10KΩ waren zeer goed na al die jaren, die van miedema ook dus jouwe waarschijnlijk ook wel.

miedema

Golden Member

Ha Flash2b,

Gefeliciteerd met je weerstanden! Inderdaad erg aardig van Ite.

Ik ben benieuwd hoe je aan de door jou gemeten weerstand waarden komt.
Is dat gewoon wat je meter aangaf? Of heb je een correctie toegepast?
(b.v. aan de hand van een calibratie rapport, of door de door Blackdog gemeten weerstanden als transferstandaard te gebruiken)

Zoek eens uit aan de hand van de specificaties van je meter wat de onzekerheid is in je meetresultaat.

Wat versta je onder een "opgewarmde Fluke 8845A"? Ben toevallig net een test aan het doen....

Verder ben ik benieuwd wat je in je hoofd hebt voor je "3e Resistance Standard te gaan maken naar geheel eigen ontwerp"

@blackdog
mooi setje!
Ook benieuwd wat jouw plannen zijn met die weerstanden....

hartelijke groet, Gertjan

blackdog

Golden Member

Hi,

Ik had even geen zin in adminitratie, dus toen maar "even" de CAL-R weerstanden gemeten.

Klik op het plaatje voor beter zicht.
http://www.bramcam.nl/Diversen/Ite-CAL-R-2-klein.png

Morgen doe ik nog een meting als de HP3458A nog verder opgewarmd is.

Groet,
Blackdog

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"

Ik heb ook een setje weerstanden op de mat gekregen en gisteren even gemeten op een Prema 5017. Labtemperatuur was ongeveer 19 graden. Gemeten met 4W mode en 40 sec sampletijd.

10k nummer 5 : 10.000966k
10k nummer 48: 10.000989k
100k nummer 56: 100.00988k
100k nummer 57: 100.00908k
1Meg nummer 13: 1.0002401Meg
1Meg nummer 23: 1.0000018Meg (Julie research met 330 ohm weerstand in serie).

Alleen één 1Meg (nr 13) is buiten spec.

flash2b

Golden Member

Jullie hebben allemaal mazzel me met de 100K's en ik een beetje pech.

Het lijkt erop dat de CAL-R 1MΩ weerstanden allemaal buiten specs zijn gegaan, kwa waarde. Mijne zijn wel (bijna) gelijk dus prima bruikbaar.

Ik wil een spanning splitter ermee maken, en dan heb ik 2 (bijna) gelijke weerstanden nodig.

miedema

Golden Member

Ik heb de drift van mijn Fluke 8846A op het 10kΩ weerstandsbereik gemeten.

Toen ik begon met het meten van mijn weerstanden viel het me op dat m'n 8846A wel 10ppm kon driften van koud tot een paar uur aan, en daarna nog wel een paar ppm. Dat vond ik opvallend, omdat op het DC Volt bereik die drift nooit meer is dan een paar ppm van koud tot warm....

Belangrijke weerstandsmetingen heb ik sinds die observaties gedaan met een 24 uur opgewarmde meter. Niet heel handig natuurlijk. Maar als ik dat opwarmgedrag van m'n meter ken, dan kan ik er voor compenseren.

Dus die opstart drift maar eens gemeten. Ik heb de gemeten weerstandswaarde geplot vanaf aanzetten, en weerstand en kamertemperatuur zo constant mogelijk gehouden:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2017/r-weerstand/Fluke-8846A---10k-bereik---drift-na-aanzetten-25-uur-600pix.png
klik op grafiek voor grote versie

Op 1 minuut heb ik de meter aangezet. Voor het gemak heb ik de weerstandswaarden omgerekend naar PPM afwijking. 1 ppm is gelijk aan 1 laatste digit op de meter (rode curve). De blauwe curve is de kamer temperatuur. Die heb ik dus net binnen 0,5°C constant weten te houden over 25 uur. Als sensor gebruikte ik een LM35, die 20cm onder de plank van de 8846A bungelde. Open en bloot, vandaar de beetje kriebelende curve.
De weerstandstemperatuur heb ik niet geplot, want ik weet inmiddels dat bij deze temperatuur de tempco van de gebruikte Vishay Z201 zo goed als nul is.

Het resultaat is veel beter dan ik verwacht had!
De meter drift vanaf koud 5ppm, en is na 3...4uur stabiel.

Dat dit veel beter is dan mijn eerdere ervaringen schrijf ik toe aan het feit dat indertijd (januari...februari) m'n kamer temperatuur 'sochtends 14..15°C was. Dat maakt kennelijk veel uit! Kennelijk geldt de spec van Fluke niet voor niets voor temperaturen tussen 18°C en 23°C...

Dat de waarde rond 8:00 uur aanstaan nog een digit zakt zou tempco gerelateerd kunnen zijn (ik schat de tempco van de meter hier op 1ppm/°C, maar dat heb ik (nog :-)) niet gemeten)
Dat de waarde rond 20:00 weer bijna een digit zakt is helemaal onverklaarbaar. Maar we hebben het hier over minder dan 1ppm, terwijl we volgens de specificatie van Fluke al 110ppm onzekerheid hebben. We zitten hier dus ook wel heel diep in de prut te turen....

Hier nog een keer de drift van de eerste 4 uur uitvergroot:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2017/r-weerstand/Fluke-8846A---10k-bereik---drift-na-aanzetten-4-uur-600pix.png
klik op grafiek voor grote versie

De conclusie is dat je redelijk nauwkeurig weerstanden kunt meten na 1,5 uur, en voor maximale nauwkeurigheid de meter 4 uur aan moet staan. En dus dat je vooral moet zorgen dat de kamertemperatuur niet te laag is :-)

En dat die kamer temperatuur constant is! Fluke specificeert buiten 18...23° een tempco van 7ppm/°C! (maar ik denk dus dat het binnen die 18°...23°C een stuk lager is...)

Toch erg leuk dat, naarmate je je spullen beter kunt karakteriseren, je er veel nauwkeuriger mee kunt meten dan de fabrieksspecificatie toestaat ;-).

groet, Gertjan

miedema

Golden Member

Even een korte update van mijn Econistor weerstanden, die weer aan normale luchtvochtigheid staan te wennen....

Inmiddels is het bijna 2 weken geleden dat ik de silicagel zakjes weer uit de weerstandbakjes heb gehaald.
De stand van vandaag:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2017/r-weerstand/10k-Vishay-Econistar-vergelijk-17-04-2017-600pix.png
klik op grafiek voor grotere versie

De bakjes staan nog steeds op een kier, en in een kamer waar de luchtvochtigheid wat hoger is (45...50%rh).
Toch gaat de weg terug een stuk langzamer dan het onttrekken van vocht door de silicagel ging. Dat heeft kennelijk echt het vocht er uit gesleurd...

10ppm down (eigenlijk up :-) ), en 10ppm to go.....
Ik wacht vrolijk af hoe het verder loopt.

groet, Gertjan.

miedema

Golden Member

De afgelopen week zijn er tussen het boekhouden door een paar weerstandsbakjes bijgekomen:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2017/r-weerstand/IMG_0051_weerstandbakjes-4-en-5-erbij-600pix.jpg
klik op de foto's voor grotere versies

Het rechter bakje heeft afwijkende klemmen. Ik vond ze in Rosmalen, en denk dat ze van een Fluke 8800A afkomen. Het ziet er uit als goud over messing. Dat weet ik zo goed omdat bij nadere inspectie bleek dat er een zoutige kristallaag tussen de klemmen zat...
Lang verhaal kort: mooie klemmen voor weinig geld, maar ben wel ruim een halve dag aan het poetsen geweest voor ze weer goed bruikbaar waren :-)

Het ontwerp is een beetje aangepast:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2017/r-weerstand/IMG_0057_weerstandbakjes_eerste-naast-2e-versie-600pix.jpg

Links een nieuw bakje, rechts de vorige versie.
De massaklem staat nu in lijn met de LM35 aansluitingen. Hierdoor heb ik meer ruimte voor mijn vingers om de weerstandsaansluitingen stevig vast te draaien :-)
Voorheen zat die massaklem op de standaard 19mm van de source-min klem, zodat ze met een shorting bar door te verbinden waren. Die functionaliteit gebruik ik niet meer. De kast-massa gaat nu aan de afscherming van m'n meetkabel, en bij de meter kan ik dan bedenken waar die massa aan vast moet.

Ook is er daardoor in het kastje ruimte om de draadsteunen voor de weerstand(en) verder uit elkaar te zetten:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2017/r-weerstand/IMG_0061_weerstandbakje-4-Cal-R-100k_bovenaanzicht-600pix.jpg

Dat is zeer welkom voor de grote Cal-R en Julie weerstanden, temeer omdat ze zeer stijve aansluitdraden hebben, die je niet zomaar even in een lusje buigt... zo passen ze er met de volle (nog resterende) draadlengte in.

Ook de LM35 schakeling is wat anders opgebouwd om meer ruimte voor grote weerstanden vrij te houden. Wat daarbij helpt is dat ik geen rekening meer hoef te houden met ruimte voor de silicagel zakjes :-).
Daardoor kon ik nu ook hogere draadsteunen gebruiken. De breukvlakken waar ik die keramische draadsteunen heb ingekort heb ik afgelakt. Een aandachtspunt van rbeckers. Verder zijn ze geglazuurd, dus heb ik er vertrouwen in dat ze droog en zeer hoogohmig blijven.

In het ene bakje komt een 100kΩ CAL-R weerstand, in het andere bakje komt de 1MΩ Julie Labs. Zo krijg ik zowel 100k en 1M transfer standaards, en kan beide weerstand types aan de tand voelen.

groet, Gertjan.

blackdog

Golden Member

Hi Gertjan,

Weer mooi gemaakt, maar een ding vind ik vreemd...
Waarom heb je geen bochtje aan beide zijde van de SP1005 weerstand opgenomen?

Trouwens, heb wat materiaal besteld om ook van dit soort doosjes te maken :-)

Groet,
Bram

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"
miedema

Golden Member

Ha Bram,

Het aansluitdraad van die weerstanden is erg stug/stijf. Ik heb de weerstanden er dus met minimaal verbuigen van die draden ingesoldeerd.
Zo ontstaat er minimale mechanische stress voor de weerstanden.

Andere reden voor een bochtje zou ontkoppeling van mechanische spanningen kunnen zijn... Het bakje is zeer stijf, en grote thermische gradiënts zijn niet te verwachten. (na de tempco meting dan :-) )
De "Vtjes" waar je in soldeert in die keramische draadsteunen zitten een beetje lossig, dus die vangen nog wel wat op....

Ben benieuwd naar jouw versie van een weerstandsbakje...

groet! Gertjan.

miedema

Golden Member

Nu de Ite weerstanden in een bakje zitten heb ik ze beter kunnen meten
Dat ging een stuk beter dan de 1e poging met m'n budget Kelvin-clips. Nu was de laatste digit weer stabiel.

2 metingen, met een dag er tussen:

code:

weerstand	      20-04-2017	22-04-2017
---------	      ----------	----------
100k Calr-R nr.60     100.004,6R	100.004,4R
995k Julie  nr.25     999.258  R	999.256  R

Beide weerstanden zijn dus ong. 2ppm gezakt. Dat kan het settelen in het bakje zijn, maar net zo goed gewoon de meter :-)
Wel heb ik geprobeerd om beide metingen onder zoveel mogelijk identieke omstandigheden te doen. Zelfde temperatuur binnen 1 graad, meter 8 uur aan.

Deze weerstand metingen zijn gecorrigeerd voor de calibratie afwijking van m'n meter, maar andere correcties zijn nog geschat. Die weet ik pas als ik deze weerstanden als tranfer standaard heb gebruikt om andere (betere) meters met de mijne te vergelijken. En dat is pas zinvol als ik het temperatuursgedrag heb gemeten....
En de correctie van de tempco zelf natuurlijk....

Deze weerstanden wil ik ook gaan gebruiken om te experimenteren met het op nominale waarde brengen door een extra weerstand. Om 1M te maken van de 995k Julie labs zal wel meevallen, met ong. 750Ω in serie. Maar om die 100.004Ω Cal-R weer 100k te maken zal er iets van 2,5GΩ parallel moeten komen.... En Giga Ohm weerstanden zijn lastig: schaars, kosten al snel een tientje of meer, en hebben een tempco van honderden ppm/°C (hoewel die tempco wel los zal lopen, omdat die hele GigaOhm weerstand maar een paar ppm van de totale weerstand uitmaakt.)

http://www.miedema.dyndns.org/co/2017/r-weerstand/IMG_0066_weerstandbakje-5_Julie-1M-zijaanzicht-600pix.jpg
De 955k Julie Labs in z'n bakje. Het witte draadje zit er als tijdelijke vervanger van de correctie weerstand naar 1MΩ

Voorlopig staan ook deze bakjes op een kier, net als de Econistor bakjes. Nog steeds komt er een laklucht uit. Dat zal nog wel een weekje duren. Daarna kunnen de bakjes dicht, en ga ik de tempco meten.
Als de weerstanden stabiel zijn in hun gesloten bakje ga ik de benodigde correctie weerstanden uitrekenen. Het zou mooi zijn als ik met die correctie weerstanden ook de tempco kan verbeteren. Maar daarvoor zal de invloed van die correctie weerstanden wel te klein zijn...

Nog een nachtje geslapen over de opmerking van Blackdog over de rechte aansluitdraden. Met een tang tussen weerstand en buigpunt zou ik natuurlijk best een Vtje in die draden kunnen buigen....
Maar ik heb toch besloten de weerstanden te laten zitten zoals ze nu zitten. Het sterke punt van deze weerstanden is juist dat ze zoals ze nu zijn lang gelegen hebben, en stabiel zijn. Hoe meer je er aan prutst hoe groter de kans dat je aan die stabiliteit weer afbreuk doet.

groet, Gertjan.

Ha heer miedema,

Mooi resultaat dat zijn toch draadgewonde weerstanden?
Als je 2.5GΩ moet hebben kan je bijna een condensator gebruiken ;)
Ik heb wel weerstanden met hoge waarde maar 2.5GΩ zit er niet bij 1GΩ en 10GΩ deze weerstanden zijn gas gevuld en wilde ik in eerste instantie als ruis bron gebruiken.
Tijdens het corrigeren welke variabele neemt u dan mee temperatuur barometrische condities.

Groet Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.

Gertjan, dat buigen heeft hoofdzakelijk zin bij niet al te stijve draad.
Bij stijve draad is de kans op beschadiging ook groter.

miedema

Golden Member

Ha electron920,

Dit zijn inderdaad draadgewonden weerstanden.

Ik meet de tempco, en corrigeer weerstandsmetingen daarna terug naar mijn standaard temperatuur (20°C). Barometrische condities probeer ik zoveel mogelijk buitengesloten te houden door de bakjes luchtdicht te maken. Deze zaken zijn eerder in dit topic al gedetailleerder aan bod gekomen.

Die 2,5GΩ zie ik inderdaad nog als een uitdaging :-). Ik moet er ook nog een nachtje over slapen of ik dat wel moet willen. Als referentie is het natuurlijk niet nodig. Aan precies en stabiel 100.004,5Ω heb ik net zoveel als aan precies 100.000,0Ω

Bij de Econistors had ik de luxe om uit meerder weerstanden te kunnen selecteren. En ben de beperkingen daarvan tegen gekomen....
Daarom nu leuk om te ondervinden waar de beperkingen zitten bij gebruik van correctie weerstanden.

rbeckers, dat was inderdaad ook een gedachte van me: als dat draad zo stijf is kun je er wel een Vtje in buigen, maar als het niet verbuigt bij wat uitzetten/krimpen, dan helpt het nog niet....
Wel had ik, weer kijkend naar bovenstaande foto van de Julie Labs weerstand, even een lusje kunnen leggen in het koperdraadje waarmee ik de erg korte aansluitdraad moest verlengen :-)

groet, Gertjan

miedema

Golden Member

De bakjes met de weerstanden van Ite zitten alweer een tijdje dicht, en zijn stabiel.
Tijd dus om te gaan meten wat voor vlees we in de kuip hebben :-).

Om te beginnen de 100kΩ CAL-R (California Resistor) weerstand nr.60
De fabrikant heeft deze specs op z'n weerstand gedrukt:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2017/r-weerstand/ite/IMG_0026_CAL-R-v2_value-600pix.jpg

De weerstandwaarde heb ik bepaald op 100.005,2 Ohm.
Dat getal steunt nu nog wel vooral op de 3458A van Blackdog. (want m'n correctie factoren voor mijn Fluke 8846A zijn òòk afgeleid van dezelfde 3458A)

Gister heb ik een tempco meting gedaan.
Het verloop van weerstand en temperatuur tegen de tijd:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2017/r-weerstand/ite/CAL-R-100k-nr60-kaal-tempco-vs-tijd-600pix.png
klik op grafiek voor grote versie

Rood is weer de weerstandswaarde, blauw de temperatuur.
Groen is de weerstandswaarde waar de gevonden tempco al is uitgerekend. We kunnen hier al zien dat die tempco niet lineair is..... (En dat die niet-lineairiteit boven 25° zit)

Hieruit heb ik de tempco curve afgeleid door de weerstandsverandering tegen de temperatuur te plotten:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2017/r-weerstand/ite/CAL-R-100k-nr60-kaal-tempco-600pix.png
klik op grafiek voor grote versie

De tempco curve is geplot in rood. De verticale schaal is slechts 1ppm per divisie.
Nu kun je goed zien dat er vooral voor hogere temperaturen een kromming in zit. Ook hier had ik weer plezier van de groene curve waarin de tempco verrekend is. Door die curve te kantelen door verschillende tempco waarden te kiezen kon ik makkelijk zien welke tempco waarde het best past bij de voor mij belangrijke temperaturen.

Voor het stuk rond de 20 graden kom ik op 1,1 ppm/°C. Een hele mooie lage waarde!
En een heel stuk beter dan de 10ppm die de fabrikant beloofde...

Het schuine deel aan het begin van van de meting (groene lijn, links in de bovenste grafiek, en boven/naar links in de onderste grafiek) is het resultaat van mijn eigen onachtzaamheid...
Ik had verwacht dat de tempco hoger zou zijn, en was minder zorgvuldig... Wel had ik de avond te voren alles aangezet, zodat bij het begin van de meting alle temperaturen stabiel zouden zijn. Behalve de monitor van de meet PC... En die staat onder de Fluke 8846A. Wat je dus ziet de eerste 2,5 uur van de meting is de drift van de meter door de extra warmte van die monitor. Het is maar 1,5ppm, maar toch, door de lage tempco van de weerstand, duidelijk zichtbaar. Een schoonheidsfoutje....

We hebben hier dus te maken met een hele mooie weerstand!
De weerstandswaarde is nog ruim binnen spec, en dus weinig verlopen in al die jaren. Dat belooft een zeer lage lange termijndrift.
En de tempco is erg laag. Een factor 2...3 beter dan de Econistor weerstanden. Dat maakt een transfer standaard een stuk makkelijker en nauwkeuriger in gebruik.

Ik ga de weerstandswaarde corrigeren door een 2GΩ weerstand parallel te zetten. 2GΩ parallel aan 100.005Ω levert precies 100.000Ω op. Mooi dat dat zo uitkomt, want GigaOhm weerstanden zijn alleen in grote stappen van 1GΩ te koop....

Al het goed is levert dat een transfer standaard op die èrg dicht bij 100.000 Ohm zit en nog steeds mooi stabiel is :-)

Natuurlijk is een transfer standaard van 100.005Ω net zo mooi en bruikbaar, maar ik vindt het wel leuk om ervaring met correctie weerstanden op te doen. Hier een parallelweerstand, en de Julie Labs 995k krijgt een serieweerstand naar 1MΩ

groet, Gertjan.