HP 735A DC Transfer Standard
Deze HP 735A was een cadeautje van Blackdog.
Een sfeervol plaatje voor de kerst: 
(klik op foto's voor grotere versie)
Deze HP735A is geen spanningsreferentie, maar een transfer standard. Hij is bedoeld om een referentiespanning over te brengen op iets anders.
Hij is ontworpen in 1965, toen waren gangbare spanningsreferenties standaard cellen, zoals de Weston cel.
De Weston is een onverzadigde cel, zijn nominale spanning is 1,018V plus een beetje. (maar dat beetje was wel érg stabiel!)
Er zijn ook verzadigde cellen, die waren 1,019V (plus een beetje).
Vandaar de 2 uitgangsspanningen die je op het frontje ziet staan. Op het display hun je dan met de multiturn potmeter dat “beetje” instellen.
Het idee is dat je een verschilvoltmeter tussen je referentie standaard cel en de 735A hangt, en dan met de multiturn potmeter de verschilvoltmeter op nul regelt. Op de klemmen van de 735A staat nu exact de spanning van de standaard cel. (En er loopt geen stroom, dus beide spanningsbronnen zijn echt onbelast)
Nu kun je de 735A ergens mee naar toe nemen, en daar geeft hij weer die exacte spanning van de standaard cel . Binnen 2ppm, volgens de specificatie.
.
Als een neven functie heeft de 735A ook een vaste 1,000000 Volt uitgang, binnen 10ppm:
Het telwerk van de multiturn potmeter geeft ook precies de microvolts aan!
Om dat uit te buiten is er een vierde keuze voor de uitgangsspanning: 0...1000µV. De waarde van het telwerk staat in µV op de uitgangsklemmen.
Die uitgangsklemmen zijn trouwens van koper, en verguld. Ook toen had HP al aandacht voor zulke details, en wist alles van meneer Seebeck.
.
Als je de 735A open maakt is het eerste wat je ziet een meetplot:
Na fabricage heeft HP geduldig het verloop van de referentie gedurende 5 weken gemeten alvorens hij de fabriek uit mocht.
Meteen kunnen we zien dat dat in 1966 was, en dat klopt met het serienummer en de componentencodes.
.
Hier zien we de oven waar de eigenlijke referentie, een zener, met bijbehorende elektronica in zit.
.
De oven van de andere kant, en een blik op de voedingsprint. Die voeding bestaat uit 2 stappen. Eerst een voorstabilisatie, en dan een gestabiliseerde voeding. Voor de referentie voor die voeding wordt heel slim ook de gekachelde zener gebruikt.
Hier zie je ook de enige 2 elco’s die in het apparaat zitten. Ik heb ze gemeten, zijn alle twee nog prima! Petje af voor de toenmalige componentenkwaliteit….
.
Dat geld zeker ook voor deze weerstanden:
Een kijkje achter het frontpaneel. De weerstanden rond de draaischakelaar vormen de uitgangsverzwakker die de uitgangsspanningen maakt.
Kijk eens naar die rode weerstanden: 0,01 en 0,02% tolerantie, en tempco van 5ppm! En dat was nog niet goed genoeg, ze zijn geselecteerd, en met grote letters MATCHED er op gestempeld.
Links daarvan de superlineaire multiturn potmeter, met telwerk.
Dat weerstandsnetwerk voor de uitgangsspanning heeft wel als nadeel dat de uitgangsimpedantie vrij hoog is: 1kΩ. Meet je met een DMM met een gebruikelijke ingangsimpedantie van 10MΩ, dan zit je er door die belasting al 100ppm naast…..
Ook hier moet je bedenken dat die 735A komt uit de tijd van de standaardcellen. Die mocht je überhaupt niet belasten, metingen deed je altijd vergelijkend, met een verschilvoltmeter.
In dat licht is die 1kΩ erg vergevingsgezind….
Gelukkig heeft m’n Fluke 8846A ook een ingangsimpedantie van 10GΩ, en daarmee reduceer je de meetfout tot 0,1ppm
Ik heb de 1V uitgangsspanning geplot na het koud aanzetten van het apparaat:
(klik op grafiek voor originele PDF)
Je ziet het opwarmen van de oven. Na zo’n 10 minuten is die op temperatuur. Het duurt dan nog meerdere uren tot de uitgangsspanning tot op de laatste ppm stabiel is. Maar de spec is 10ppm, en daar zitten we na een kwartier ruimschoots binnen .
Een voorbeeld van de HP slimheid is dat het indicatielampje op het frontpaneel over het verwarmingselement van de oven geschakeld is.
Als de oven opwarmt brandt het lampje fel, is de oven op temperatuur, dan brandt het lampje flauw. Je kunt de ovenregeling dus gewoon op het frontpaneel volgen .
Deze 735A is niet m'n meest stabiele spanningsreferentie, maar wel een prachtig voorbeeld van de zeer hoge standaard van ontwerpen en bouwen van HP in die tijd. En nu, 55 jaar later, nog steeds prima bruikbaar!
groet, Gertjan.
