Referentie weerstanden maken & karakteriseren

RAAF12

Golden Member

Mooie stekkers van MC die gebruik ik ook. Met dat gedraaide, verende en vergulde tonnetje. Hoe zet je de draad erin vast?

miedema

Golden Member

Ha RAAF12,

Ik heb gekozen voor de soldeer uitvoering. Vooral omdat dun draad (wat mooi is voor z'n thermische eigenschappen) slecht onder een schroefje te klemmen is.... Breekt snel weer af....
De soldeer oplossing blijkt in de praktijk een stuk duurzamer. (al gebleken met de hiervoor gebruikte Hirschmann bananenstekers.

Wel jammer is dat er maar heel spaarzaam technische data over deze bananenstekers te vinden is. Voor zo ver ik nu weet bestaat de basis uit verguld messing (matig), terwijl het "contact veertje"van verguld beryllium koper is (mooi).

miedema

Golden Member

Zin en onzin van het tunen van de weerstandswaarde

Ik heb een streep gezet onder mijn pogingen om m'n CAL-R 100kΩ en Julie-Labs 1MΩ zoveel mogelijk op de nominale waarde te brengen. Tijd dus om de balans op te maken :-).
Werkt het, hoe goed gaat het, en hoe dicht bij kun je komen?

Eerst de 100kΩ CAL-R. Deze weerstand was wat omhoog gedrift naar zo'n 100.004Ω.
Dit was het plan: (de waarden hieronder zijn eigenlijk het eindresultaat)

http://www.miedema.dyndns.org/co/2017/r-weerstand/ite/Cal-R-100k-compensatie-schema.png

Gewoon een weerstand parallel zetten om terug te komen op de nominale waarde :-).
De benodigde weerstand berekende ik wel op 3GΩ, geen handige waarde.... Dat werd versie 1:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2017/r-weerstand/IMG_0112-CAL-R-met-Giga-Rs-gecompenseerd-v1-600pix.jpg

Toen kwam ik er achter dat ik een meetfout maakte door het gebruik van de Offset Compensatie van de 3458A... Die meetfout bleek precies maximaal bij 100kΩ. En die 100kΩ was dus in werkelijkheid 16ppm hoger dan ik dacht. Dus moest ik ook mijn correctie weerstand aanpassen, nu kwam 2GΩ het dicht in de buurt:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2017/r-weerstand/IMG_0141-CAL-R-100k-met-Giga-Rs-gecompenseerd-v2---zijaanzicht-600pix.jpg

Met deze combi zat ik nu op +0,7ppm. mooi! Maar in de loop van 2 weken drifte het geheel weer omlaag tot 99.999,81 Ohm, -1,9ppm te laag dus.... Aan deze getallen kun je meteen zien waarom ik een voorkeur heb voor een positieve afwijking: dat rekent een stuk makkelijker :-).
Dus toch maar weer 200MΩ in serie met de 2G gezet:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2017/r-weerstand/IMG_0177_cal-r-definitief-met-comp-600pix.jpg

Een dag na de montage zat deze weerstand op 100.000,33Ω, plus 3,3ppm dus. Nu een week later is hij gezakt naar plus 2,4ppm. En daar hou ik het dus op :-).

Resultaat: 3 weken bezig geweest, en de weerstandswaarde teruggebracht van 100.002,68Ω (+26,8ppm) naar 100.000,24Ω (+2,4ppm)

De 1M Julie Labs

Die Julie Labs was eigenlijk 999,45kΩ. En dus ideaal om met een kleine serie weerstand precies op nominale waarde te brengen.
Dit was mijn plan:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2017/r-weerstand/ite/Julie-1M-compensatie-schema-600pix.png

Ditmaal comfortabel lage weerstandswaarden. Eitje om precies goed uit te komen :-). De kale Julie Labs meette 999.248Ω Ik koos de serie weerstand bewust wat te groot, zodat ik met een weerstand daar overheen precies op de nominale waarde kon tunen.

Dat ziet er zo uit:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2017/r-weerstand/IMG_0132_Julie-1M-gecompenseerd-221k-zijaanzicht-600pix.jpg

Blackdog kan zien dat ik de gelegenheid gebruikt heb om een U-tje in de aansluitdraad van de Julie Labs te maken.

Die parallelle compensatie weerstand R-Comp2 was oorspronkelijk 121k, en bracht de combinatie op 1.000.000,8Ω, +0,8ppm dus. Dat was op 9 mei. Maar op 15 mei was de waarde al gedaald naar 999.999,2Ω, -0,8ppm....

De R-Comp2 weerstand van 121k maar vergroot naar 182k. Dat bracht het geheel weer op 1.000.001,4Ω, een mooie +1,4ppm. Maar weer een week later was dat gedaald tot -0,3ppm...

En dus die weerstand weer vergroot, nu naar de 221k op de foto....
Maar een week later zakte de weerstand van de combinatie weer nèt onder de nominale waarde.

Dus, op 5 juni, die hele R-comp2 parallel weerstand er maar uitgeknipt. En met alleen de 760Ω serie weerstand zit ik nu ergens rond +1,9ppm :-). Metingen van de afgelopen dagen schommelen tussen +1,3ppm en +2,3ppm.

Hopelijk blijft de weerstand nèt boven nominaal, maar ik ga er niet meer aan sleutelen.
Dat is een belangrijke geleerde les: Het heeft eigenlijk geen zin om een weerstand te optimaliseren als je z'n drift niet kent, en de weerstand niet eerst volkomen tot rust hebt laten komen. Dingen die ik eigenlijk wel wist, maar ik heb me toch laten opjagen door de beperkte tijd dat de 3458A hier staat. En daarmee hielp ik mezelf eerder van de wal in de sloot.....

Resultaat: een maand bezig geweest, en de weerstandswaarde geoptimaliseerd van 999.248Ω (-751,8ppm) naar 1.000.001,9Ω (+1,9ppm). Dat laatste is een "dagwaarde", hopen dat het zo blijft....

Ook een resultaat: omdat ik een aantal keren de waarde van de weerstanden heb aangepast heb ik de afgelopen maand dus geen bruikbare gegevens verzameld om iets over de lange termijn drift van die weerstanden te zeggen. Daar moet ik nu dus nog aan beginnen.....

Dus... Om m'n vragen aan het begin te beantwoorden: Ja, natuurlijk kun je een weerstand op waarde brengen. Maar...hoe nauwkeuriger hoe lastiger, en hoe meer tijd je er voor moet nemen. En exact op waarde is een illusie :-).
Een volgende keer zal ik èèn maal een correctie doen, om zo goed mogelijk in de buurt van de nominale waarde te komen, en het daar bij laten.

Een ander aspect van optimaliseren van de weerstandswaarde is wat dat betekend voor de tempco (en de lange termijn drift...). Die tempco ben ik op dit moment opnieuw aan het meten, en daarover dus volgende keer meer....

groet, Gertjan.

miedema

Golden Member

Zin en onzin van het tunen van de weerstandswaarde - deel 2: Tempco

Als je probeert een weerstand op z'n nominale waarde te krijgen m.b.v. serie- of parallel weerstanden beïnvloedt je natuurlijk ook de andere eigenschappen van die weerstand....

Wat betreft tempco en lange termijndrift ben ik er van uitgegaan dat die beïnvloeding omgekeerd evenredig is met de weerstand verandering.
Dus, als je een weerstand 1% bijstuurt, dan mag de tempco van de correctie weerstand 100x zo hoog zijn om even veel invloed te hebben als de originele weerstand. Dat maakt de eisen aan de correctieweerstanden een stuk gunstiger.

In het geval van de 100kΩ CAL-R weerstand hoeft er maar weinig bijgestuurd te worden: zo'n 25ppm. Dat betekend dat de eigenschappen van de correctie weerstand 40.000 maal zo slecht mogen zijn dan de CAL-R. Maar goed ook, die CAL-R is een erg goede weerstand, en GigaOhm weerstanden zijn ronduit beroerd :-)

Laten we kijken hoe dat in de praktijk uitpakt:
Dit is mijn eerder gemeten tempco curve van de kale 100k CAL-R:

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

En hier de nieuwe tempco curve van de gecorrigeerde weerstand:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2017/r-weerstand/ite/CAL-R-100k-gecompenseerd---tempco-10-06-2017-600pix.png
klik op grafiek voor grotere versie

Helaas zijn de schalen niet gelijk, wat vergelijken wat lastiger maakt. Maar toch hebben die GigaOhm weerstanden duidelijk invloed!
Bij de nieuwe meting heb ik ook de temperatuur wat verder laten stijgen tot 35°C, waardoor je nu kunt zien dat daar een omkering plaats vindt.

Maar ook als ik het stukje boven de 30 graden afdek, dan lijkt de nieuwe curve duidelijk krommer! Zeker tussen 25 en 30 graden.
Als ik kijk naar het voor mij belangrijker gebied, zeg 18...25°C is de invloed echter gering. als ik de groene, tempco gecorrigeerde curve in dat gebied zo horizontaal mogelijk probeer te maken kom ik op een tempco van 1,0ppm/°C, net een toefje beter dan de originele 1,1ppm/°C. (Hoewel er ook in de nieuwe curve wel wat te zeggen is voor die 1,1ppm, dan loopt de curve wat langer recht bij lagere temperaturen, maar weer eerder weg bij hogere temperaturen...)
Dus, al met al een krommere curve, maar voor mijn toepassingsgebied weinig verandering.
Hiermee is die 100k CAL-R dus wel een mooie referentie geworden: 100.000,24Ω (+2,4ppm), met een tempco van 1ppm/°C!

De 1M Julie Labs weerstand

Bij de 1M Julie is de correctie veel groter, hier is de verandering 754ppm. De invloed van de correctie weerstand is hier dus veel groter. Vandaar dat ik voor die 760Ω een wat mooiere weerstand gekozen heb: Vishay PTF 0,1%, met een tempco van 15ppm/°C. Voor de kleine correcties met de weerstanden parallel daaraan (R-comp2) zijn gewone metaalfilm weerstanden (±100ppm/°C) prima. Hun invloed is alweer een factor 160...300 maal kleiner.

Laten we maar kijken hoe dat uitgepakt is.....
De originele tempco curve van de kale weerstand:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2017/r-weerstand/ite/Julie-1M-kaal-tempco-600pix.png
klik op grafiek voor grotere versie

En de gister gemeten tempco curve van de gecorrigeerde weerstand:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2017/r-weerstand/ite/Julie-1M-gecompenseerd---tempco-11-06-2017-600pix.png
klik op grafiek voor grotere versie

Ook hier zijn de schalen niet helemaal gelijk... maar toch is duidelijk dat er weinig veranderd is. Met behulp van de groene cuve kom ik ook op precies dezelfde tempco uit: 1,6ppm/°C

Concluderend kunnen we dus zeggen dat het gebruik van correctie weerstanden prima te doen is, zolang je maar in de gaten houdt hoe groot hun invloed is. En dat kan anders zijn als je denkt: die GigaOhm weerstanden hebben niet alleen een hoge tempco (100ppm/°C volgens de datasheet), maar die tempco is òòk zo krom als een hoepel, en dat staat niet in die datasheet...

Laatste punt van aandacht is in hoeverre die extra weerstanden de lange termijn stabiliteit beïnvloeden. Wat betreft die 760Ω weerstand in serie met de 1M Julie heb ik weinig twijfels, dat is een redelijk mooie weerstand. Maar hoe die GigaOhm weerstanden zich op de lange duur gedragen?? Ik zal nooit weten of die CAL-R zonder die GigaOhm weerstanden na jaren nòg stabieler geweest zou zijn. Er zit een grens aan wat nog leuk is om uit te zoeken :-)

groet, Gertjan.

De laatste bewering is zondermeer waar.
Belangrijker is of het zinvol is. De nauwkeurigste meting die ik kan is 10 digit frequentie. Of er 10.000.000,00 Hz staat of iets vlakbij is niet erg interessant. Maar wel leuk. ;)

miedema

Golden Member

Ha rbeckers,

Frequentie meten is òòk leuk :-). En Allan Deviation (stabiliteit) plots blijken nog leuker. Maar eerst deze fase van m'n weerstanden afronden voor ik daar verder in duik....

Nog te doen: tempco meten van de vernieuwde 1k en 10k Econistors, en een ultieme poging met de Vishay Z201.
Dan de verschillende Teflon kabels aan de tand voelen.
Daarna wordt het tijd om deze weerstanden te laten rusten, en te gaan kijken hoe ze zich door de tijd gedragen.

groet! Gertjan.

miedema

Golden Member

Slimmer weerstand meten met de Fluke 8846A

De laatste tijd maak ik gebruik van de statistische functies (Analyze)van de 8846A om beter weerstand te meten.
Natuurlijk meet ik 4-draads, en zet de resolution op 6 digits / 100 PLC :-)

Vervolgens zet ik de Analyze -> Trendplot aan:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2017/r-weerstand/IMG_0168_8846-ohm-meten-trend-600pix.jpg

De meter gaat nu de gemeten weerstandswaarde plotten tegen de tijd.
Je ziet dus het settelen van de meet opstelling, het verdwijnen van de thermo-elektrische fout spanninkjes etc.
Op de foto was dat m'n 1kΩ Econistor standaard, en op het moment van de foto liep de meting 24:59 minuten.

Voordeel is dat ik dus niet meer zo maar een tijd hoef te wachten, om daarna te hopen dat de meting stabiel is, je ziet gewoon wanneer de meting betrouwbaar is geworden.

Vervolgens schakel ik om naar de statistische functie (Analyze -> stats):

http://www.miedema.dyndns.org/co/2017/r-weerstand/IMG_0174_8846-ohm-meten-stats-600pix.jpg

De meter gaat nu van alle metingen vanaf nu o.a. het gemiddelde berekenen. Voordeel is dat een aantal fout oorzaken, zoals de LF ruis van de referentie, en stoorspanninkjes, er uit gemiddeld worden.

Ik laat dit een tijdje pruttelen (10 minuten of zo) en lees het gemiddelde af bij "Avg". Zo krijg ik er ook nog een 7e digit bij, die door die lange middeling nog enigszins zinnig is ook :-)

groet, Gertjan.

Gertjan, met de nadruk op "enigszins".
Bij dit soort moeilijke metingen weet je niet hoe betrouwbaar dat laatste digit is. De meetfouten e.d. hoeven niet (zijn niet) als (witte) ruis verdeelt te zijn.

miedema

Golden Member

Ha rbeckers,

Klopt René, helemaal mee eens.
We moeten ook niet vergeten dat er andere foutoorzaken zijn die een grotere invloed hebben, zoals de tempco van de meter.

Maar als je een tijdje de meter zit af te lezen is het duidelijk dat je naar fluctuaties door een zeer laagfrequente ruis zit te kijken. En die wordt er nu uitgerekend.

Je moet dit ook zien in samenhang met mijn andere pogingen om de oorzaken van meetafwijkingen van m'n 8846A te leren herkennen, en te ondervangen.

groet, Gertjan.

Hallo,

Ik weet niet of de 8846A ook een histogram kan afbeelden? De 34461A kan dat wel, maar die is niet zo goed als de Fluke, naar mijn idee. Volgens mij is het zo dat wanneer je een 'mooie' gaussische verdeling hebt je wat kan zeggen over die zinnigheid van dat laatste bit.

Aanname (zonder onderbouwing, geen tijd voor): hoe mooier de verdeling, des te groter is het aandeel witte ruis en des te hoger de betrouwbaarheid van dat laatste bit.

Eigenlijk wat Gertjan dus al doet, door goed naar de fluctuaties te kijken en de meetfouten als het ware te herkennen. Allemaal ter opbouw en lering: gedrag en patronen herkennen i.c.m. met de reactie van je apparatuur. Erg interessant weer, dank daarvoor!

Groet,
Giovanni

Aanname (zonder onderbouwing, geen tijd voor): hoe mooier de verdeling, des te groter is het aandeel witte ruis en des te hoger de betrouwbaarheid van dat laatste bit.

Dat klopt misschien niet. Er zijn twee belangrijke ruisbronnen: de weerstand en de meter. Wat als een overheerst? En 1/f ruis?

miedema

Golden Member

Ha Giovannii,

Inderdaad kan m'n Fluke 8846A ook een histogram weergeven. De belangrijkste kenwaarden daarvan zie je eigenlijk al in in het "STATS" display (foto post hierboven): Average, Standard Deviation, Min en Max waarden. Alleen dus niet de vorm van de curve.

Punt is veel meer dat je hier héél ver binnen de specs van de meter zit te kijken. Voor het idee: voor 10kΩ is de accuracy spec 0,01% van de meting + 0,001% van het bereik (binnen 1 jaar na Cal.)

Volgens die spec zijn dus ruwweg de laatste 2 digits (0,01% = 100ppm) onzeker. En die 7e digit vertegenwoordigd 0,1ppm.....

Nu is bij die spec van 0,01% rekening gehouden met alle fouten en driften die voor kunnen komen, in alle climaten, en dan maximaal, en zo ongunstig mogelijk bij elkaar opgeteld.

De grote jongens bij die fouten zijn de drift door veroudering, en de tempco van de meter.
Die drift door veroudering kan ik grotendeels bepalen door vergelijk met de 3458A van Blackdog, en de tempco ben ik mee bezig om die er zo goed mogelijk uit te rekenen.

Als dat allemaal goed lukt wordt die 7e digit wellicht toch weer "enigszins" zinnig :-)
Temeer als je bedenkt dat het dan minder om de absolute waarde van de weerstand gaat, dan om zo goed mogelijk de drift van de weerstand te kunnen zien.

Edit @ rbeckers

- Maakt het uit of die ruis uit weerstand of meter komt? In beide gevallen kom je door middelen dichter bij de nominale waarde van de weerstand.

- 1/f ruis speelt zeker mee. Ik zie zèèr laagfrequente veranderingen (periodes van een minuut of meer) Dat zie ik op de 3458A overigens ook.

- Maar die ruis maakt dus maar een beperkt deel uit de totale fout oorzaken....

groet, Gertjan.

[Bericht gewijzigd door miedema op 16 juni 2017 12:08:06 (13%)]

De Fluke 8846A spec voor 24uur bij 23+/-1C is 0.002% +/-0.0005 bij 10k range. Ik zou verwachten dat je daar ongeveer uitkomt (tenzij je net een 'gouden' 8846A getroffen hebt :-)).

miedema

Golden Member

Ha Markce,

In grote lijnen klopt dat wel, denk ik. Er speelt van alles mee.....
Die 24 uur spec is natuurlijk gunstiger omdat daar de onzekerheid van een jaar drift door veroudering niet meer inzit.

Maar ook doordat een ander verschil tussen de 24 uurs spec en de 1 jaar spec is, dat de 24uur spec geldt voor 23±1°C, en de 1 jaar spec voor 23±5°C. En de tempco wordt voor 10kΩ gespect op 7pmm/°C.... (0,0006% + 0,0001%/°C)

Nu is de tempco van mijn meter een stuk beter (gemeten: -2ppm/°C), maar het is nog de vraag hoe goed het lukt om die tempco er uit te rekenen. (die tempco is een combinatie van verschillende tempco's, en ik kan niet direct de temperatuur van de bepalende onderdelen meten)

Aan de positieve kant: door het middelen verbeter ik weer wat op die 24uur spec :-)
En met alles wat ik heb kunnen verifiëren zit de meter zèèr ruim binnen z'n specificaties.

groet, Gertjan

Positief is ook de kwaliteit van dit topic. ;)

miedema

Golden Member

Tempco 1k en 10k Econistor weerstanden opnieuw gemeten

Ik heb de tempco van mijn Econistor weerstanden opnieuw gemeten. Bij de vorige tempco meting van de 1k Econistor kwam ik er achter dat die tempco met 5,4ppm/°C veel hoger was dan ik eerder van Econistors had gemeten.

Ik heb toen geslikt, en ben maar met 2 andere weerstanden opnieuw begonnen. Dat was op 18 mei. Nu die nieuwe 1k Econistor referentie mooi stabiel en op waarde blijkt te zijn, ben ik dus benieuwd hoe de tempco nu uitpakt....

Eerst de curven van weerstand en temperatuur tegen de tijd:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2017/r-weerstand/Econistor-1k-GJM-v3---tempco-r-vs-tijd-12-06-2017-600pix.png
klik op grafieken voor grotere versie

Inmiddels zijn jullie bekend met deze grafieken, dus hoef ik er weinig bij te vertellen :-)
Uit deze grafiek kun je ook voor een deel afleiden hoe goed ik het meetproces onder controle heb. Kijk bijvoorbeeld naar de mooie rechte lijn van de kamer temperatuur, hier binnen 1 graad constant. Ook de temperatuur stijgingen zijn langzaam, en eenparig, dus makkelijk te volgen voor weerstand en temp.sensor.

En hier dan de tempco curve die daar voort voort komt:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2017/r-weerstand/Econistor-1k-GJM-v3---tempco-meting-12-06-2017-600pix.png

Eerst het belangrijkste: Ik kom uit op een tempco van 3,4ppm/°C
Inderdaad een stuk beter dan de 5,4ppm/°C van de vorige versie, maar exact hetzelfde als de eerste versie waar ik een half jaar geleden mee begon.... Ik heb dus een tijdrovende omweg gemaakt om er achter te komen dat dit kennelijk toch de normale tempco waarde voor Econistors is :-). Wel geleerd dat daar kennelijk spreiding in zit...
Of die eerste gemeten weerstand van 2,5ppm/°C een positieve uitzondering was, of dat die (allereerste) meting rammelde zal ik nooit weten. Die zelfde weerstand zit nu (samen met een broertje parallel) weer in dit 1k bakje....

En dan de 10k Econistor referentie.

Op 21 mei had ik in het 10k Econistorbakje een weerstand vervangen voor een laatste correctie. Gezien de ervaringen met de variaties in tempco bij de 1k Econistor standaard heb ik ook het 10k Econistor bakje opnieuw gemeten.

De curven van weerstand en temperatuur tegen de tijd:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2017/r-weerstand/Econistor-10k-GJM--tempco-r-vs-tijd-25-06-2017-600pix.png

De lichtblauwe lijn van de kamer temperatuur loopt hier nòg rechter :-).
En de tempco curve die daar voort voort komt:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2017/r-weerstand/Econistor-10k-GJM--tempco-meting-25-06-2017-600pix.png

En gelukkig, dat ziet er goed uit! voor de 10k Econistor standaard kom ik op een tempco van 3,0ppm/°C. Dat is nog wat beter dan de 1k versie (gemaakt uit dezelfde batch weerstanden....)

Terugkijkend naar de eerste meting dan deze 10k Econistor kwam ik daar op dezelfde 3ppm/°C uit. Dus dat is mooi, en geeft meteen ook vertrouwen in m'n metingen.

Wat verder opvalt: de tempco in nieuwe meting lijkt iets minder lineair (minder rechte lijn). Maar dat kan ook komen omdat ik nu tot 35° doorgegaan ben i..p.v. gestopt bij 30°.
Ook is de hysteresis nu kleiner, een indicatie dat ik het meetproces nog beter onder controle begin te krijgen :-).

Deze 1k en 10k Econistor referenties zijn nu ook klaar, en gaan niet meer open....
De specificaties op dit moment:

1k Econistor: 1.000,0011Ω (+1,1ppm), tempco +3,4ppm/°C.
10k Econistor: 10.000,015Ω (+1,5ppm), tempco +3,0ppm/°C.

Voorlopig ben ik er blij mee. Nu afwachten wat ze op de lange termijn gaan doen....

groet, Gertjan.

miedema

Golden Member

10k Vishay Z201 tempco opnieuw gemeten

Omdat ik denk de finesse van m'n tempco metingen nu helemaal in mijn vingers te hebben, heb ik mijn Vishay Z201 nogmaals gemeten. In de hoop het beter en nauwkeuriger te kunnen doen dan de vorige keer.

De kamer (en dus 3458A) temperatuur kon ik binnen een paar tiende graad stabiel houden door met de kier dan de kamerdeur te variëren :-)
Ook zat er bij vorige metingen een verloop in de eerste paar uur van de meting. Ik dacht dat dat kwam omdat de 3458A bij continue meten via GPIB warmer wordt dan dat hij idle aanstaat. (en aangezien je continue door moet loggen is dat tussendoor niet meer met de AutoCAL te corrigeren). Dus niet alleen heeft de meetopstelling de hele nacht al aangestaan om op te warmen, de 3458A heb ik ook de hele nacht al via GPIB laten meten....

De meting zelf heb ik nóg wat langzamer gedaan. Zodat weerstand en temperatuursensor nog makkelijker konden tracken. De beperking hier bleek de fan in mijn 12V koelbox... Die stallt onder de 5V voeding...

En dit is dan het resultaat na 12 uur meten:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2017/r-weerstand/vishay/10K-Vishay-Z201-GJM-tempco-met-3458A-vs-tijd--26-06-2017-600pix.png
klik op de grafieken voor grotere versies

Daar komt dan deze tempco curve uit:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2017/r-weerstand/vishay/10K-Vishay-Z201-GJM-tempco-met-3458A-26-06-2017-600pix.png

Die ziet er behoorlijk hetzelfde uit als de vorige keer dat ik de tempco van deze Vishay heb gemeten....
Ik kom weer op een tempco van -0,3ppm/°C

Om de verschillen beter te kunnen bekijken heb ik in Photoshop de 2 curven over elkaar heen gelegd:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2017/r-weerstand/vishay/10K-Vishay-Z201-GJM-tempco-met-3458A-01-en-26-06-2017-vergelijk-600pix.png

De nieuwe meting is in rood, de vorige meting in blauw.
Het grootste verschil is eigenlijk dat de weertandswaarde ruim een ppm omhoog gekropen is. Verder zien die curven er behoorlijk gelijk uit...
Aan de ene kant hebben de optimalisties van mijn meetmethode dus niet veel opgeleverd, aan de andere kant waren ze dus kennelijk ook al vrij goed :-). en het is mooi dat de meetresultaten reproduceerbaar blijken.

Er blijft dus een soort hysteresis in zitten, die kennelijk echt bij de weerstand hoort.

In een poging nog wat meer inzicht te krijgen heb ik ook de grafieken tegen de tijd over elkaar gelegd:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2017/r-weerstand/vishay/10K-Vishay-Z201-GJM-tempco-vs-tijd-3458A-01-en-26-06-2017-vergelijk-600pix.png

Dat ging wat minder netjes, omdat de tijdassen verschillend zijn. Hier is de laatste meting in felle kleuren, en de vorige meting in zachtere, valere kleuren.

En hier is wel een verschil te zien: Kijk eens naar de weerstandswaarde bij de laagste temperaturen, de linker berg in de rode curven. In de vorige meting is die afgeplat. De weerstand volgt de temperatuur niet, alsof hij tegen een eindstuit zit. (de 10.000,10Ω lijn, helmaal rechts zie je het ook). Maar bij de laatste meting volgt de weerstand de temperatuur wèl!
Je ziet het ook terug in het tempco plaatje erboven. De blauwe lijn knakt helemaal links horizontaal (tempco nul...) en blijft op de 10.000,10Ω lijn hangen. In de nieuwe rode curve is dat effect verdwenen.

Wat de oorzaak is? Geen idee... Het laat wel zien dat de Vishay, ook na een half jaar, nog niet helaal gesetteld is.

De specificatie van de 10k Vishay Z201 op dit moment:
10.000,072Ω (+7,2ppm), tempco: -0,3ppm/°C

groet, Gertjan.

10.000,072 Ω !

Dat is al erg goed.
Misschien nog te verbeteren door paar Vishay's te combineren en in een oven te zetten. ;)

blackdog

Golden Member

Hi René,

Rustig aan, ik werk er aan, ik heb alleen het meetinstrumentarium nu niet tot mijn beschikking *grin*

De echte rede is echter, dat ik geen tijd heb door de drukke werkzaamheden.
Ik wil zo graag een aantal projectjes afmaken, zoals mijn util display voor de CO-2016 voeding,
mijn oventje voor de PT sensoren, mijn dual oven voor een handvol LT1021 referenties enz. pfff

Ook nooit goed he, nu heb ik even volop werk en klaag ik nog ;-)

Groet,
Bram

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

Golden Member

Ha rbeckers,

Die waarde is natuurlijk gewoon een kadootje van Vishay. Aanmerkelijk beter dan de beloofde tolerantie van 0,005% (=50ppm). Natuurlijk geen idee of ze gemiddeld beter dan de tolerantie weten te produceren....

De goede eigenschappen van de Vishay Z201 (lage tempco) zorgen er juist voor dat die oven overbodig is :-).

Wel is er, als het goed is, een betere, hermetische, Vishay onderweg. Levertijd 12 weken.....
Maar benieuwd hoe die zich zal gedragen t.o.v. z'n niet-hermetische Z201 broertje. Naast afgesloten van atmosferische invloeden is de hermetische weerstand in z'n metalen huisje met doorvoeren beschermd tegen mechanische spanningen. En dat is een zwak punt van de Z201...

@ Blackdog,
Rustig aan, teveel tegelijk en er komt niks af... :-).
Ik ben (voor nu) wel een beetje klaar met weerstandmetingen, dus bel je binnenkort.
Maar ook hier is het even druk met werk....

groet, Gertjan.

Aanmerkelijk beter dan de beloofde tolerantie van 0,05% (=50ppm)

nulletje weggevallen: tolerantie is 0,005% (=50ppm)

miedema

Golden Member

Met dank aan de oplettende meelezer :-).
Typo verbeterd......

groet, Gertjan

Gertjan, i.v.m. de lage tempco maakt een oven niet zoveel uit.
Maar een oven heeft op termijn invloed op een weerstand. Soort van grote behuizing.
De vraag is meer hoeveel het uitmaakt. Een kristal voor een OCXO heeft ook een lage tempco. In dat geval geeft de oven genoeg verbetering.

miedema

Golden Member

Ha rbeckers,

Mijn bedenkingen voor een oven liggen op een ander vlak....
Als je een weerstand in een oven verwarmd, dan stook je al het vocht er uit. En zal als gevolg daarvan de weerstandswaarde verlopen. Zie mijn ervaringen met Silicagel.

Als nu die oven maar af en toe aan staat (voor een meting), dan heb je geen idee hoeveel vocht je er wel/niet uitgestookt hebt...
En die oven(s) jarenlang 24/7 aan te hebben is mij te gek :-). (Verwacht gebruik: slechte een paar maal per jaar meten/gebruiken)

Natuurlijk geldt voor een OCXO hetzelfde verhaal. Maar die zijn juist gemaakt voor continue bedrijf. En ze zijn hermetisch gesloten.
Toen de glas doorvoeren van mijn Oscilloquarz gebarsten bleken, heb ik de OCXO dagen aan laten staan voor ik de seals met epoxy lijm gerepareerd heb. Juist met het het idee om eventueel vocht er weer uit te stoken.

groet, Gertjan

Gertjan,

Als de oven totaal 10W gebruikt, dan is dat in een jaar:

10W x 24h x 365d = 91kWh

Een kWh kost, zonder vastrecht, ongeveer 6 cent. Per jaar dus 5,5 Euro.

M.b.t. vocht
Als je de oven hermetisch sluit bijvoorbeeld bij 30°C, dan kan de weerstand niet uitdrogen. Net zoals die Vishay.
Je kunt die metalen behuizing van die Vishay ook als oven op temperatuur houden. ;)