Precisie weerstanden tunen
Nu mijn weerstanden een tijd stabiel zijn kan ik ze gaan tunen, beter op waarde brengen. Met name de weerstanden van Ite zijn mooi, lijken stabiel, en hebben een lage tempco. Wel zijn ze door de vele jaren heen wat gedrift. Het zijn dus ideale kandidaten om te kijken of ze beter op waarde te brengen zijn, en hoe goed dan de originele eigenschappen behouden blijven.
Ik wil proberen de weerstanden net boven hun nominale waarde te krijgen. Net boven, omdat een afwijking van 10.000,236 nou eenmaal makkelijker afleest dan van 9.999,764....
Het lijkt zo makkelijk: gewoon een weerstandje parallel of in serie, en klaar is Kees.... De waarde van die weerstand bepalen valt echter tegen, als je op de ppm nauwkeurig uit wilt komen. Met berekenen kom je slechts in de buurt. Er zitten domweg teveel toleranties in....
Qua tempco is de situatie veel gunstiger: Als de correctieweerstand de weerstandswaarde slechts 1% veranderd, dan zal de invloed van de tempco van die weerstand ook 100x zo klein zijn. Dus zelfs een ordinaire metaalfilmweerstand met een tempco van 100ppm zie je terug als een verschil van slechts 1ppm ![:-)](/images/smilies/smile.gif)
Helemaal mooi zou natuurlijk zijn om de tempco te verbeteren ![:-)](/images/smilies/smile.gif)
Door weerstanden te nemen met tegengestelde tempco kun je de originele tempco compenseren.
Zover ben ik niet gegaan. In de eerste plaats zijn de benodigde correcties daarvoor te klein. En van al die weerstanden de tempco meten, opzoek naar de beste, is domweg vèèl te veel werk....
En dan nu de praktijk:
Ik begon met de CAL-R 100k weerstand. die meette (tempco en cal. gecorrigeerd) 100.002,68 Ohm, dus 26,8ppm te hoog. Even rekenen leert dat je er dan dat daar 3,73GΩ parallel moet. Oeps, 3,73 Giga Ohm... GigaOhm weerstanden zijn er alleen in hele grote stappen, en met enorme tempco's (min.100ppm) te koop....
Na uitgerekend te hebben hoe groot de parallel weerstand moet zijn een eerste test:
![http://www.miedema.dyndns.org/co/2017/r-weerstand/IMG_0098-Giga-R-in-grayhill-600pix.jpg](https://static.circuitsonline.net/camo/fff588c7095fb1e5003aef021eccb23f1f12077c/687474703a2f2f7777772e6d696564656d612e64796e646e732e6f72672f636f2f323031372f722d776565727374616e642f494d475f303039382d476967612d522d696e2d6772617968696c6c2d3630307069782e6a7067)
Voor die eerste tests gebruik ik een paar super-handige klemmetjes van Grayhill. Philips leverde ze 30 jaar terug al bij z'n LCR meter, en gelukkig worden ze nog steeds gemaakt
(credits voor Blackdog, hij vond ze terug bij Mouser)
Maar die klemmen leveren natuurlijk wel weer flink wat extra Seebeck op... En de 4-draadsmeting klopt ook niet helemaal meer, en de weerstanden missen de afscherming van het bakje. Maar toch bleek dit de stabielste manier om de eerste tests te doen.
De opstelling stop ik dan in een blikken trommel om te meten:
![http://www.miedema.dyndns.org/co/2017/r-weerstand/IMG_0100-test-Giga-R-in-blikken-trommel-600pix.jpg](https://static.circuitsonline.net/camo/cfb5c194332262f6ab3478f3d887dfa53bdb3692/687474703a2f2f7777772e6d696564656d612e64796e646e732e6f72672f636f2f323031372f722d776565727374616e642f494d475f303130302d746573742d476967612d522d696e2d626c696b6b656e2d74726f6d6d656c2d3630307069782e6a7067)
Deze trommel gebruik ik inmiddels voor al m'n Ohm metingen. Ik heb er een apparaatklem ingeschroefd met veertandringen om een betrouwbaar massa contact te hebben.
Helaas kwam ik met deze 3,92GΩ te hoog uit. Dus wat lager geprobeerd: 2GΩ + 1,5GΩ:
![http://www.miedema.dyndns.org/co/2017/r-weerstand/IMG_0103-test-2x-Giga-R-in-blikken-trommel-600pix.jpg](https://static.circuitsonline.net/camo/47a8d59e0b7cfce83ea6ccb80c0f37fb14afd9a2/687474703a2f2f7777772e6d696564656d612e64796e646e732e6f72672f636f2f323031372f722d776565727374616e642f494d475f303130332d746573742d32782d476967612d522d696e2d626c696b6b656e2d74726f6d6d656c2d3630307069782e6a7067)
Je ziet dat ik hier ook een andere meet methode probeer: 4-draadsmeten over beide weerstanden parallel.
Deze combinatie kwam beter in de buurt, dus een kandidaat om serieus te proberen: provisorisch parallel gesoldeerd:
![http://www.miedema.dyndns.org/co/2017/r-weerstand/IMG_0107-test-2x-Giga-R-temp-gesoldeerd-600pix.jpg](https://static.circuitsonline.net/camo/74a0448c2a91497c500c633d908f425a61c40b56/687474703a2f2f7777772e6d696564656d612e64796e646e732e6f72672f636f2f323031372f722d776565727374616e642f494d475f303130372d746573742d32782d476967612d522d74656d702d6765736f6c64656572642d3630307069782e6a7067)
Solderen is veel stabieler dan bovenstaande tests. Maar betekend ook een dag wachten voordat alle warme er uit is, en de weerstanden stabiel zijn (helemaal stabiel duurt minimaal een paar dagen)
Na een paar dagen wachten en meten bleek de waarde toch aan de hoge kant te blijven. Een paar uur na solderen zat ik op +2ppm, maar na een paar dagen bleef deze combi steken op +3,6ppm...
Een volgende test was met 2GΩ + 1GΩ, en dat ging nèt: net gesoldeerd zat ik op -1ppm, maar na een paar dagen op +1,3ppm. Mooi!
Dus die weerstanden netjes in het bakje gesoldeerd:
![http://www.miedema.dyndns.org/co/2017/r-weerstand/IMG_0112-CAL-R-met-Giga-Rs-gecompenseerd-v1-600pix.jpg](https://static.circuitsonline.net/camo/2254fbcc2795fa4d4aebc77c294c5963f4bee727/687474703a2f2f7777772e6d696564656d612e64796e646e732e6f72672f636f2f323031372f722d776565727374616e642f494d475f303131322d43414c2d522d6d65742d476967612d52732d6765636f6d70656e73656572642d76312d3630307069782e6a7067)
....En toen kwam ik er achter dat de 100kΩ die ik steeds gemeten had eigenlijk niet klopte door de combinatie van gebruikte meetkabel en gebruik van de Offset Compensation van de 3458A... Dus eigenlijk was de waarde van m'n 100k bakje nu zo'n 15ppm te hoog......
Dus, nadat ik m'n meetmethode weer op orde had, en m'n vertrouwen in het meetresultaat hersteld, door naar de volgende ronde...
Testen met het overbruggen van de 1G weerstand bleek dat alleen de 2GΩ weerstand zo ongeveer goed zou moeten zijn.
Dus die 1GΩ er weer uitgesloopt:
![http://www.miedema.dyndns.org/co/2017/r-weerstand/IMG_0141-CAL-R-100k-met-Giga-Rs-gecompenseerd-v2---zijaanzicht-600pix.jpg](https://static.circuitsonline.net/camo/688ac1824cafef0d7e294f3d1e83db9b71123cd3/687474703a2f2f7777772e6d696564656d612e64796e646e732e6f72672f636f2f323031372f722d776565727374616e642f494d475f303134312d43414c2d522d3130306b2d6d65742d476967612d52732d6765636f6d70656e73656572642d76322d2d2d7a696a61616e7a696368742d3630307069782e6a7067)
De dag na solderen bleef de waarde schommelen rond +0,5ppm, lijkt ideaal. Maar vanmorgen meette ik -1ppm... Verder afwachten dus, hoe dit gaat stabiliseren.
groet, Gertjan.