De afgelopen tijd ben ik aan en uit bezig geweest met het meten van de temperatuur coëfficiënt van een weerstand
M'n eerste opzet was om m'n weerstandbakje te verwarmen met m'n Pace infrarood verwarmer, en af te koelen met een koelelement uit de vriezer.
De resultaten waren behoorlijk, en geloofwaardig. Toch maakte ik me over een paar dingen zorgen. Er waren vrij grote temperatuursverschillen tussen boven- en onderkant van het bakje. De wanddikte bleek dus niet dik genoeg om te egaliseren. Hierdoor is er ook meer kans op afwijkingen door thermische EMF's
Na dit te laten bezinken heb ik een nieuwe methode bedacht. Ik gebruik nu een 12V auto koelbox.
Het weerstandsdoosje staat ongeveer in het midden, op een grote koelrib, met de ribben omhoog, zodat de lucht vrij onder het kastje door kan. Over het kastje heen staat een blikken trommel (op z'n kop, op afstandhouders), zodat de koude of warme luchtstroom niet rechtstreeks op het kastje blaast.
De koelbox voedt ik uit een labvoeding, zodat de mate van koelen of verwarmen goed te regelen is.
Uit de eerdere experimenten had ik a een goed gevoel voor de snelheid over gehouden. Ga je te snel, dan ontstaat er hysteresis omdat m'n weerstand en temperatuur sensor niet ideaal gekoppeld zijn. (Maar die opzet is tenslotte ook bedacht voor een gebruikssituatie waarbij alles in equilibrium is....)
Gister heb ik met deze nieuwe methode de temperatuur coëfficiënt van een 2k Econistor weerstand van Blackdog bepaald. Die zit in een identiek giet-aluminium bakje al ik eerder van de 10k Vishay liet zien.
Om het eerder genoemde hysteresis effect te vermijden heb ik de temperatuur maar heel langzaam veranderd, zodat de temperaturen rond- en in het doosje mooi gelijk bleven. Daardoor duurde de hele meting wel 10 uur:
klik grafiek voor grotere versie
Je ziet hier het verloop van de temperatuur (blauw) en de weerstand (rood) tegen de tijd. Ik ben begonnen op 17°C, en gedurende 3,5 uur omhoog gegaan naar 47°. Daarna in 4,5 uur naar 8°, en toen in 2 uur weer terug naar 20°C.
De interessante informatie zien we als ik de weerstandsverandering afzet tegen de temperatuur:
klik grafiek voor grotere versie
Nu zien we het verloop van de weerstand tegen de temperatuur. De schuinte van de lijn geeft dus de temperatuurscoëfficiënt aan.
Over het hele gemeten bereik kom ik gemiddeld op +1,8ppm/°
Maar,die lijn is niet helemaal recht. Onder de 20° loopt hij wat steiler als boven in. Als ik naar het stukje van 10° tot 20°C kijk, dan kom ik daar op +2,5ppm/°C.
En als ik het voor mij belangrijkste stukje rond de 20° neem, van 15° tot 25° dan kom ik op +2ppm/°C. Dat is dus het getal waar ik verder mee ga werken.
Deze getallen kloppen overigens vrij goed met wat ik aan andere metingen heb gezien aan deze weerstanden.
Wat niet klopt is de schijnbare hysteresis in het eerste, positieve deel, Ik denk dat dat niet door de weerstand komt, maar door drift van mijn meter .
Ik had m'n Fluke 8846A al de avond te voren aangezet om te zorgen dat hij goed opgewarmd was. Maar de volgende ochtend komen er toch warmtebronnen bij, de meet PC, TL balk onder de plank waar de meter op staat. De ruimte in die hysteresis is ook maar 1 laatste digit, en wat je ziet is dat de meter gedurende de eerste 3...4uur 1 digit verlopen is....
Dat is ook het belangrijkste wat ik tot nu toe geleerd heb van m'n weerstanden. Dat m'n 8846A op weerstand veel meer drift heeft dan op DC volts.... Op DC volts drift hij max 2 digits, op weerstand wel 10.... Als je denkt dat dat slecht is, de meeste meters zijn erger... Dat komt omdat bij weerstandsmeting o.a. ook de drift van de stroombron meetelt. Fluke weet dat ook: de 90 dagen spec voor DC volts is 23ppm, en voor weerstand 90ppm (23±5°C)...
Dat is de lol van referenties: je leert je spullen beter kennen
groet, Gertjan.