Resistance Standard

Hi flash2b,

Ik sluit mij aan bij electron920 zijn opmerkingen.
Dit met wat toevoegingen, ik denk dat je wel weet dat dit geen referentie weerstanden zijn.
En dat je het doet met weerstanden die je pas "nieuw" hebt aangeschaft.

Dat houd je natuurlijk niet tegen je mechanische opbouw zo goed mogelijk te doen.
De binnenste bussen zijn de aansluitingen van de weerstand en de buitenste zijn de sense.

Kijk ook eens in de datasheet van de weerstanden waar het "meetpunt" is,
hiermee bedoel ik de afstand van het huis waar gemeten is.
Bij alle waarden beneden de zeg 10K bij precisie weerstanden is dit van belang.

Ook mijn voorkeur gaat uit naar een metalen behuizing, b.v. een dikwandige Bimbox, maar alles is beter dan een pastic doosje.
Dit voor afscherming en wat electron920 aangeeft om de temperatuurverschillen zo klein mogelijk te houden.
Ik ga er dan vanuit, dat je deze weerstanden niet echt vermogen gaat laten dissiperen en alleen voor het testen van multimeters is.

Vrder lijkt het er op volgens je foto's dat de draadeinden niet lang genoeg zijn, om ze een slag te geven om je stekkerbus.
IK denk toch dat dit een goed plan is, maar let wel op, de weerstand mag NIET strak bedraad zitten tussen de stekkerbussen.
Volgens mij heb ik je dit al eerder uitgelegt, voorkom mechanische stress en voorkom soldeerstres,
maar dat had je al onthouden

De Sense aansluitngen zijn dan te kort om door te gaan naar de stekerbussen hiervoor.
Ik zou dan met koperdraad EERST de verbinding leggen tussen de twee stekerbussen, dit natuurlijk weer niet strak bedraad en daarna als laatste je meetweerstand solderen.
Als ik vanmiddag nog een beetje tijd heb, laat ik je een voorbeeld zien.

Gegroet,
Blackdog

De nieuwe weerstanden zijn TE connectivity (voorheen Tyco) uit de UPF50 lijn en zijn van type=B dus 0.1% en een TCR van 5PPM. De specs zijn op de site van TE te vinden.
Hoewel het ultra precisie weerstanden zijn ben ik me ervan bewust dat dit geen referentie weerstanden zijn. Mijn tweede hands weerstanden die ik eerder gebruikte hadden trouwens betere specs als deze.

Ik was vergeten te vermelden dat het iig een metalen behuizing gaat worden en ik ben me aan het orienteren wat er allemaal beschibaar is. Het met een slag erom heen leggen, vind ik een goed idee en het voorstel van blackdog ga ik dan ook volgen.

Ik hou jullie op de hoogte.

Voor aanzienlijk minder geld kun je PTF56's kopen.

En voor slechts iets meer geld koop je draadgewonden exemplaren, wat voor de lange-termijn stabiliteit toch echt een stuk beter is.

Die Vishay Dale PTF serie is inderdaad goedkoper. Helaas allen in 0.125 en 0.25 W te verkrijgen. Wel een interessant en goedkoper alternatief.

De TE UPF50 die ik heb gekozen zijn 0.5W en zijn (bij Farnell) ongeveer 2x zo duur als de Dale PTF van 0.25W. Ik heb bewust voor wat grotere weerstanden gekozen aangezien die ook mechnisch sterker zijn.

Draadgewonden ben ik niet voor gegaan omdat ik buiten meten met DC ook ze voor AC (met een LCR) wil gebruiken.

Wel een goed tip !

@ flash2b,

De opmerking van RobK is terecht draadgewonde is het beste maar draadgewonde voor je referentie die zijn heel duur daarom heb ik die niet genoemd je moet dan op de zelfinductie letten of op die specificatie bedoel ik.
Het wikkelen is best moeilijk tot de helft zeg linksom en daarna rechtsom om de inductie zo klein als mogelijk te houden.

Mechanisch heb ik de indruk dat dit wel goed komt je eerste model zit niet slecht in elkaar dus dat is denk ik geen probleem.
Maar zoals blackdog al opmerk metalen behuizing eigenlijk moet je een binnen en buiten behuizing hebben.

De binnen behuizing is voor je schakeling en de buiten behuizing staat los van je schakeling en is alleen afscherming voor twee zaken.

1 je isolatie lucht indien stilstaand is best een goede isolator.
2 je afscherming voor EMI RFI omdat je buiten behuizing los van je schakeling is kan je deze aarden kooi van Farady.

Gr Henk.

Waarom is draadgewonden dan beter als folie?

Ik bedoel de weerstanden in het voorbeeld van de foto van Vishay hierboven (afgezien van de bouw) gebruikt ook folie weerstanden (wel met olie vulling, als temperatuur stabilisatie).

Ik had begrepen dat dikke film weerstanden, al dan niet laser getrimmed, het beste zouden zijn.

@ flash2b,

Hi draadgewonde is de enige weerstand waarvan de 1/f ruis zeg maar niet aanwezig is.
De folie weerstanden zijn goed maar let op de meeste worden zoals je zelf al opmerkt met de laser getrimd dan ontstaan er groefjes deze groefjes weken van AC als een spoeltje en dat wil je nu juist niet.

Gr Henk.

Vandaag heb ik mijn mooie alu kastje bewerkt en er 20 gaten in een raster van 19 mm x 19 mm ingeboord. Het kastje bestaat uit 2 gedeeltes en een voor en achter klant. Ik heb in de bovenkant geboord. Door de twee gedeeltes is het monteren van de weerstanden straks gemakkelijk.

Dat boren was nog een hele klus en aangezien de banaan bussen een 11mm gat nodig hadden, was veel nabewerking noodzakelijk bij gebrek aan een 11mm boor. De gaten heb ik met stappen boor gemaakt, maar die heeft alleen even maten.

Van binnen

Zij aanzicht

Boven aanzicht

De weerstanden ga ik monteren zoals blackdog heeft beschreven, dus eerst de sense en daarna de weerstand tussen de middelste rode en zwarte bussen.

Hi flash2b,

Mooi en morgen is de 100 Ohm bij je binnen, vandaag aan je verstuurd

Gegroet,
Bram

Hi flash2b,

Mooi kastje netjes de opsteling.

Hoe ga je de weerstanden solderen aan de bovenkant? en je verbinding naar je sense dat doe je onder de moer als ik het goed begrijp.

Gr Henk.

@blackdog
Dat is sneller als Farnell eerst melde. Goed nieuws dus ! (en bedankt natuurlijk)

@electron920
De sens aansluitingen breng ik eerst aan tussen beide zwarte en rode bussen. Dan soldeer ik de weerstand in een 'natuurlijke krul' tussen de middelste zwart en rode bus. Tijdens het solderen hou ik de weerstand met een tang vast tussen de plek waar ik soldeer en de weerstand zelf om de temperatuur niet op te laten lopen.

Het kastje is eigenlijk niet bedoeld voor de orientatie hoe ik heb nu gebruik. Maar doordat ik de deksel gebruik voor de bussen wel lekker sterk.

Hi flash2b,

Je uitleg is duidelijk ik ga er dus van uit dat je de sense verbinding tussen de banaan bussen schroeft.

Heb je overwogen om de weerstand ook onder de moer te schroeven dus een draad aan beide kanten aan de ene kant de draad van de weerstand aan de andere kant de draad naar de sense.

Een andere mogelijkheid is om de weerstand via een klein krulletje aan de banaan bus te solderen maar dan het draadje van de sense aan het krulletje te solderen dus op de weerstand en geen extra contact er tussen in de vorm van de overgang van je banaan bus.
Op deze manier heb je zowel voor de weerstand als voor je sense maar een bus.

Gr Henk.

Bedankt voor je duidelijke 2 beschrijvingen.

Het klemmen tussen de bussen van de weerstand zal ik ook proberen, maar ik denk dat de aanslutingen net te kort zijn om het goed te doen. Een paar posts hierboven kan je de weerstand en zijn aansluitdraad lengte goed zien.

Je andere mogelijkheid lijkt me haalbaar en ik snap dat er dan minder overgang weerstand is op de bus waar de weerstand en sense draad samen komt.

De soldeerbaarheid van de bussen heb ik nog niet getest en ik wil voorkomen dat ik te lang moet solderen en dat de warmte dan in de weerstand terecht komt. Het zou zonde zijn als de weerstand verloopt hierdoor, ze waren al duur genoeg.

Ik zou toch klemmen i.p.v. solderen proberen.
Alternatief is soldeer er oogjes of klemmen aan de weerstand.
Aan de 4mm bussen solderen lastiger.

Hij is af !

Tijdens het bouwen kwam de postbode nog langs met de ontbrekende 100Ω / 0.1%.

Voor de montage heb ik een combinatie van klemmen en solderen gebruikt. Beide uiteinden van de weerstand aansluitdraden heb ik aan een ring gesoldeerd. Vervolgens alles voorzichtig geklemd waarbij de draad tussen 2 ringen zit met een kartel ring er boven op en daarop de moer. Het was een precisie klusje maar het is me gelukt.

Met de meetresultaten ben ik zeer blij:

Tot slot een set van 3 sfeer plaatjes om dit topic af te sluiten.

Ik wil iedereen en in het bijzonder blackdog bedanken voor jullie bijdrages.

Dat ziet er goed uit.
Die ringen i.p.v. solderen aan de 4mm bussen is bijna wat ik bedoelde. Alleen waren ringen met lipjes gemakkelijker te monteren.

Hi flash2b,

Ziet er heel professioneel uit en goede meetresultaten.
Leuke aanwinst voor je meet lab.

Gr Henk.

nu ik zie hoe het er uit ziet een paar opmerkingen.

calibratie weerstanden zijn voor 100 mwatt. ze zijn behoorlijk groot en niet zonder reden. de interne opwarming is aanzienlijk wat een probleem geeft in de ppm range waar het constant in moet zijn.

de weerstanden zijn in een kunststof behuizing. die zijn niet vochtdicht wat zon beetje de grootste bijdrage tot instabiliteit is. De weerstanden zitten daarom in olie. vishay maakt ook kleine oliegevulde weerstanden in een hermetische verpakking.

veroudering. zelfs de meest stabiele z-foil weerstanden van vishay verouderen zomaar enige tientallen ppm in de eerste paar jaar.

een redelijke weerstand die en klein en stabiel is, is de vishay vhp serie. dat zijn eigenlijk 2 weerstanden met tegengestelde temperatuur coefficienten in 1 oliegevulde behuizing zo groot als een klein kristal. er is een versie die alleen rond kamertemperatuur is gespecificeerd. je blijft dan onder de 1ppm binnen het bereik.

dit is allemaal voor dc. voor de puristen. bij de hp 3458 multimeter moet je ook de setteling tijd opgeven van de weerstand. kabels met lage stroom en overal veel zelfinductie geeft inschakeltijden.
echte ac calibratieweerstanden ken ik van general radio. dat zijn metaalfilm smd weerstanden op een print met taps toelopende banen voor een vierpool meting. de complexe weerstand wordt door de geometrie bepaald en eenmalig ac gemeten. de reeele waarde wordt in dc gemeten in dan als constante ingevoerd.

De calibratie weerstanden waar jij het over hebt, de Vishay VHP serie, zitten in het apparaat wat ik eerder in deze thread liet zien.

De beperkingen van de weerstanden voor mijn eerste en tweede bouwsel snap ik, het zijn geen echte calibratie weerstanden. Toch is het voor mijn gebruik wel handig de vaste waardes van meter tot meter te kunnen controleren.

Flash, heel mooi gebouwd. Zou het beter zijn die geklemde connecties te sealen ? Weet niet of dat zinvol is maar vertraagd mogelijke oxidatie.

Op 29 mei 2015 10:24:10 schreef blackdog:

De binnenste bussen zijn de aansluitingen van de weerstand en de buitenste zijn de sense.

Blackdog, bedoel je niet "de binnenste zijn sense" ?

Ik zat laatst nav die hoge R standaard over 4 draad meting te denken. Dat heeft ook een nadeel.

Voor de meelezers: Een weerstand meting van een DMM is mogelijk op diverse manieren.

Ze kunnen 2W meten dmv een stroombron en dan de resulterende spanning over de ingang meten. De spanning wordt dan geschaald naar weerstand. Hierbij beinvloeden de aansluitdraden de meting. Dit is de minst accurate methode en wordt gedaan in de meeste multimeters.

Andersom kan ook, een spanningbron en dan de stroom door een interne shunt meten. Dat is dus een ratiometing. Daarvoor moet de meter intern alleen een goede gecalibreerde weerstand hebben in serie met de DUT. Dit is een heel accurate methode voor hoge weerstanden. Niet voor lage weerstanden omdat de draden ook hier onderdeel van de DUT zijn. Dit wordt in sommige benchmeters gebruikt.

Een 4W meting. Zeer goed voor kleine weerstanden maar slechter dan een ratiometing voor hoge weerstanden.

Alle methoden zijn uiteindelijk gebaseerd op het meten van spanning (bij digitale meters). Bij de ratiometing is de weerstand die de spanningmeter ziet altijd gelijk. De interne weerstand van de meter parallel aan die vaste meetweerstand is dan niet interessant. Kwestie van verrekenen.

Bij de 2W meting mbv een stroombron gaat de inwendige weerstand van de meter wel meespelen. Deze staat immers parallel aan de DUT. Dat is te minimaliseren door de max mogelijke spanning te limiteren. Als de meter >10G intern is tot het 10V bereik moet je zorgen dat de spanning over de DUT niet hoger dan 10V kan worden. Natuurlijk kan je de firmware het nodige laten compenseren.

Oja, je hebt 2W en 2W Een goede meter zal tot de meetbussen de boel intern 4W maken. Een slechte meter maakt er intern al een zooitje van.

Maar dan de 4W. Feitelijk gelijk aan 2W met stroombron hierboven. Maar de voltmeting vindt nu niet plaats direct op de ingang bussen maar wordt naar buiten getrokken om zo de weerstand van de stroombron draad in serie met de DUT buiten spel te zetten.
Dat is ideaal voor lage weerstanden. Maar het nadeel is dat ook hier de interne weerstand van de voltmeting bij hogere weerstanden roet in het eten gaat gooien. Dat is iets waar niet veel mensen bij stil staan. Ik kwam daar voor het eerst achter toen ik met KV dividers en voltstandaards aan de gang ging. Ik heb een 731 waarvan ik dacht dat de spanning inzakte bij meting met een 10M meter. Dat bleek niet het geval. De inwendige weerstand was gewoon te hoog. Ze werden gemaakt voor nulmetingen. Dat gold ook voor mijn KV's. Die zijn 100k op de uitgang.

Ik vond een tijdje terug een SR1010 manual (ik wist niet dat ik het had, het zat bij de papieren van mijn calibratie "set" Blijkbaar hadden ze daar ook SR1010's)
Dat is een heel leerzaam boek. Dat ga ik dadelijk eens bestuderen. Er staat heel veel theorie over meten en calibreren van weerstanden in.(maar ook hoe dit te doen in de praktijk)

Hi fred101,

En om het een en ander compleet te maken doe ik een 6W meting.

Gr Henk.

Hi electron920,

Dat 6W kan je hier wel in de groep gooien, maar ga je dat ook uitleggen wat dit inhoud.
Zodat de meelezers dit gaan snappen en waarom het eventueel nodig is?

Gegroet,
Blackdog

En ik maar denken dat 4W + Shield (dus 5W) het maximum was, komt Henk met 6W op de proppen.

Dat oxideren zal toch wel meevallen heb alles ontsmet tijdens montage maar ik zal het in de gaten houden. Hij is vooral door het mooie kastje idd goed gelukt. Doordat hij een stuk zwaarder is als mijn eerste bouwsel blijft hij ook beter staan op de tafel. Er zitten best wel wat uren werk in.

Hi blackdog,

Kort weg komt het er op neer dat ik ook de guard actief gebruik dmv een guard stroom versterker
Deze methode alleen nuttig bij midden tot hoge weerstanden en in schakelingen als er onbekende weerstanden parallel aan staan.

De meet fout wordt dan aanzienlijk verkleint.
Dit geldt ook voor het meten van condensatoren.

Maar goed waar het om ging is dat buiten 2 en 4 ook 6 voorkomt.

@ flash2b,

Daar heb je pas na een paar jaar last van wat ik nog wat je kan doen is zuurvrije vaseline.
Overigens gebruik ik een soort verf om de weerstanden van een isoleer laagje te voor zien kan zo gauw niet bij de bus maar indien interesse zoek ik het op!!

Gr Henk.

[Bericht gewijzigd door electron920 op zaterdag 20 juni 2015 16:23:58 (24%)]

Hallo flash2b,

Dat is een erg nette weerstand standaard.

Ik ga zoiets misschien ook bouwen als mijn weerstand meet experimenten zich vertalen in een meetinstrument. (Maar daar maak ik t.z.t. Wel een apart draadje voor aan).

Nog even een uitleg over 6-draadsmeting.

Ik heb geprobeerd e.e.a. Duidelijk te maken met een tekeningetje.

In fig. A willen we de waarde van R1 meten met een 4-draads meting. Maar dit gaat niet lukken omdat parallel aan R1 een andere weerstand staat, gevormd door R2 en R3.
Als we de 4-draads meting uitbreiden tot een 6-draads meting lukt dit wél.
In fig. B. Regelen we de spanningsbron zodanig af dat de spanning op punt B gelijk is aan de spanning op punt A. De spanning over R2 wordt hierdoor 0 Volt. Er loopt dus GEEN stroom door R2!
Door R3 loopt wél een stroom maar die wordt geleverd door de spanningsbron, niet door de stroombron.
De volle meetstroom loopt nu dus alleen door R1!
Nu is de waarde dus wel exact te bepalen.

Arjan