計量論壇

標題: 打算做幾只標準電阻,請各位看看可行性 [打印本頁]

作者: lymex    時間: 2007-5-22 11:12
標題: 打算做幾只標準電阻,請各位看看可行性
目標:高穩定的10k、100k、1M電阻基準,超過Fluke 742A的指標。

我有一個Fluke 752A,是高等級的參考分壓器,里面采用了57只120k的金屬殼/玻璃密封的0.005%的線繞電阻,每只電阻標有測量到0.1ppm/C的溫度系數值。
這些電阻都是1984年生產的(23年前),經過測試,現在這些電阻與標稱值的偏離絕大多數不超過0.01%即100ppm,再假設其老化是線性的,則老化率最大不超過100/23=4.5ppm。如果老化不是線性,一般都是時間越后老化越少,現在的老化反而更小。這說明這些電阻非常好。
實際上,老化的方向有正有負,通過篩選和匹配,用多個電阻串并聯,就可以使得整體的老化更小。

這樣制作的標準電阻的優勢:
1、老化很小,而且可以近似追蹤,匹配后不超過2ppm/年,超過Fluke 742A電阻標準。
(Fluke 742A-10k為4ppm/年,100k為6ppm/年,1M為8ppm/年)
2、溫度系數很小,理論上α系數可達到0.05ppm/C,實際上應在0.1ppm/C之內,β系數也不應超過0.1ppm/C2(電阻線材為Evanohm,這是Fluke的一貫做法)
3、功率余量比較大


10k標準電阻的制作
采用120k電阻12只并聯,電阻選擇時除了選擇總老化值接近0以外,還要匹配溫度系數,以便抵消。接線柱采用752A原來752A上面的低熱電動勢的4只做4線連接。


100k標準電阻的制作
采用120k電阻5只,其中兩只并聯成60k,三只并聯成40k,再串聯。接線柱采用752A原來的2只做2線連接


1M標準電阻的制作
采用120k電阻11只,其中8只串聯成960k,三只并聯成40k,再串聯。接線柱采用752A原來的2只做2線連接


電阻的標定的打算:
1、先標定10k,可采用別的10k標準
2、做10k、100k、1M電阻比較橋
3、做100k Hamon轉移標準(需要100k電阻10只,現在只有0.02%的線繞電阻,好象不夠好)
作者: chamer    時間: 2007-5-22 11:24
可行,但是電阻數量太多了一點吧?是不是對體積會造成影響?
并且這些電阻的串聯、并聯都會對總值有影響的。
作者: 樹林    時間: 2007-5-22 11:37
做成固定的,體積沒有太大的要求,主要是精度,做好后的精度能達到多少呢?
作者: lymex    時間: 2007-5-22 12:26
感謝樓上二位回貼。
體積我到不在乎,反正是固定使用。
至于個體對整體的影響,假設數量是10個串聯,那么任何單個電阻變化了0.01%,對整體的影響就是0.001%,是1/N的關系。假如都增大了0.01%,那么整體也增大了0.01%。假如有的增大有的減少(實際上這種可能性最大),則因為互相抵消,還有一個分母N,因此整體變化就很小了。我拆過一些計量儀器,這種多個電阻串并聯在實際上用的很多。
至于精度,要看以下幾方面了:
1、時間老化程度,比如年老化度,這個是最關鍵的。如果老化嚴重,即便校準了,過一段時間變了,就需要頻繁校準。
2、溫度特性
3、校準的不確定度,這個是比較頭痛的,打算拿到計量部門校準。不知道是否能有校準不確定度能達到1ppm的服務,好象計量院的電阻校準大多是10ppm級別的。
作者: chamer    時間: 2007-5-22 13:53
標題: 回復 #4 lymex 的帖子
看看中國計量科學院的不確定度是多少啊?應該達不到1ppm的。
作者: gaobingic    時間: 2007-5-22 16:29
標題: FLUKE752參考級分壓器可是好東西!
FLUKE752參考級分壓器可是好東西!用732或734,792A,752,A40可檢定3458A級數字多用表!
作者: lymex    時間: 2007-5-22 17:37
原帖由 chamer 于 2007-5-22 13:53 發表
看看中國計量科學院的不確定度是多少啊?應該達不到1ppm的。

剛才查了一下,可以檢定一等直流標準電阻器,收費630。10kΩ一等是3ppm,這個的確比較差。



原帖由 gaobingic 于 2007-5-22 16:29 發表
FLUKE752參考級分壓器可是好東西!用732或734,792A,752,A40可檢定3458A級數字多用表!

是啊,752A標價16W,現Fuke在還在賣。我手里的一個開關不太好,外觀成色一般,想拆了。
3458A檢定只需要10k和10V,現在問題是10k不夠準確。
另外,我的3458A主要是直流應用,由于線性度非常好(0.1ppm),是否檢定無所謂了,用它做一把帶相對刻度的直尺來用,并不用來讀絕對量。測量時先測一下標準,就可以得到修正量。
作者: jlsts    時間: 2007-5-22 22:48
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作者: lymex    時間: 2007-5-23 20:18
剛才又把752A拆下來觀察,發現一共三層互相絕緣的鋁殼:
1、最外層是比較薄的外皮(加上框架),接到GROUND接線柱上
2、中間一層是比較厚的鋁板,6面很嚴密,最后接到GUARD接線柱上,保護用
3、最內是5組分別封裝的獨立厚鋁盒,每個鋁盒里面有10來個120k的電阻,而鋁盒和鋁盒之間也絕緣并加上輔助分壓電壓以便減少泄露。

看來這個結構非常好,不僅屏蔽徹底,而且有很大的熱惰性。因此,我就直接利用這殼體、面板了,只進行重新布線就可以。

另外,所有電阻的接點都是接到聚四氟乙烯接線柱上的,絕緣很好。而且導線的外皮非常光滑而堅硬,絕緣程度應該非常好。國產的線我測量過,兩根絞在一起,就有幾G最大幾十G歐的電阻,對精密計量影響很大,看來材料都是再生的、不純的、混合的。
作者: lcjlcj    時間: 2007-5-24 08:50
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作者: echozhang74    時間: 2007-5-24 09:35
:) 真是不錯,學習學習
作者: 賽寶    時間: 2007-5-26 13:58
直接找廠家買就行了呀。我們賽寶就有生產,價格也不是很貴
作者: lymex    時間: 2007-5-26 15:13
標題: 回復 #12 賽寶 的帖子
那可太好了,但我有個疑問,你們的標準電阻對年穩定性測量嗎?能達到我所要求的2ppm/年的穩定度嗎?
作者: 樹林    時間: 2007-5-26 16:51
標題: 回復 #13 lymex 的帖子
我見過在去年人家買過的SB2015-1 ,SB2015-3的說明書,只是給出去技術指標,沒有看到過年穩定性。社會在發展,技術在進步,不知現在有沒有?
作者: lymex    時間: 2007-5-26 17:32
標題: 回復 #14 樹林 的帖子
根據我所知,國內沒有一家生產電阻的,測過年穩定度。因為做這種測試時,不僅需要很長的時間,更主要需要高分辨的儀器和更穩定的基準,沒有哪個廠家想做這個投入。
其實,標準電阻的最重要的技術指標xx級或者xxppm,就是年穩定度指標。比如BZ3C-8,上面標有20ppm,就是年穩定/年變動不大于20ppm的意思。同樣,0.01%的標準電阻,也是年變動不大于0.01%的意思。
年穩定度一般與所使用的材料、處理工藝,尤其是與最后的密封有很大的關系。
事實上,國產的密封油電阻,穩定性是很好的,穩定余量很大。
作者: 樹林    時間: 2007-5-26 18:02
標題: 回復 #15 lymex 的帖子
國內是真的難的找到好的十進制的電阻箱,像上海的都是精度不高,不過BZ3呢是單個的都不說。反正啊我覺的在國內找個精度高的電阻真難,要么定做,我們以前找好久找到后來在臺灣找到了一個。你喜歡做電阻可以做些高精度的十進制電阻箱啊。
作者: lymex    時間: 2007-5-26 22:17
標題: 回復 #16 樹林 的帖子
做電阻箱也難啊,關鍵要有密封的好電阻做基礎。
而要想做好電阻,需要好的線材,但現在的線材比以前比差了很多,比如原料不純、熱處理不好、皮漆質量不過關。
這東西要做好,必須每個環節都要測量和把關,比如線材出廠前要進行溫度系數和老化的試驗,而電阻廠在買進線材的時候也要做類似的檢驗。但悲哀的是,這樣的兩個環節都不被執行,因此導致線材的質量越來越差。線材不好,怎么做出好電阻?不可能我們自己去做線材吧?
而做線材的工廠也有自己的難處,因為要買原料,但原料的純度可能不高,或者故意低價買次品原料,因為反正做好的東西也沒人檢測。
以前國內好的電阻箱是0.005級即50ppm的,里面都是密封的電阻。如果打開一個電阻箱,看到里面是非密封的,那就不可能是高穩定度的東西。
我現在有個最好的電阻箱的材料,就是Fluke 335D的內部開關部分,規格非常高,整體是10ppm。

[ 本帖最后由 lymex 于 2007-5-26 22:26 編輯 ]
作者: 樹林    時間: 2007-5-26 22:30
標題: 回復 #17 lymex 的帖子
你說的是那樣,要不現在國內還那么少,不過要是能做的好還是有利潤的呵呵。
作者: lymex    時間: 2007-5-26 22:49
標題: 回復 #18 樹林 的帖子
對呀,國內很多進入惡性循環了。我前一段時間買了一批電阻,溫度系數比我要求的超3倍,最后退貨。后來才知道,他們出廠前根本不檢驗/抽查溫度系數。再后來,我在哈爾濱看到同一廠家同一型號的電阻,買了幾只回來試,結果非常好(平均+2.5ppm/C,而且還很一致),后來就全給包買了。這也說明其產品的不一致性。
在要求高的地方(穩定、可靠、一致),就只能采用國外的了,比如曾買過比黃金還貴的Vishay的。如果國內能下工夫做,應該能達到同樣的指標,但成本就沒那么高,利潤也會很高。
作者: 樹林    時間: 2007-5-26 23:38
標題: 回復 #19 lymex 的帖子
國內啊像電容箱、電感箱、還有電阻箱、都沒有什么好的。像計量所的都是訂做的或國外的,我上回聽一個老的計量專家說他們那時的一套標準好大,拿出去校準一大車呵呵。不過精度嘛還是可以的。國內其實很多人都想要高精度,就是找不到好的,有些廠所以就跑國外訂了。國內還是沒有重視這方面我覺的。
作者: lymex    時間: 2007-5-27 01:51
標題: 回復 #20 樹林 的帖子
是的,老外名牌產品是下了工夫的,因此指標可信度很高,指標余量也大。
人家做東西的確是在實際測量,比如Fluke的每一只高精度電阻都要測試溫度系數并標在外殼上,使用是用兩只系數相同但符號相反的兩只串/并聯,因此成本才高。我國原來有些精密的電容也都是兩只并聯的。
作者: lymex    時間: 2007-5-27 17:20
剛剛升級成計量員,可以發圖了。
1、三個Fluke 752A,參考分壓器,10:1分壓不確定度<0.2ppm,100:1分壓不確定度<0.5ppm。
2、內部,第三層是5個屏蔽盒
3、每個屏蔽盒內的電阻,均為120k,個別119.8k,電阻允差0.005%,溫度系數大多為+-1ppm/C以下。

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作者: gaobingic    時間: 2007-5-30 10:08
標題: 改天誰拆792A喊我!
改天誰拆792A喊我!792A的熱偶是線形的?熱偶不是平方率變換!
作者: lymex    時間: 2007-5-30 11:02
標題: 回復 #23 gaobingic 的帖子
熱偶是線性的還是平方特性的還是什么特性的并不重要,只要單調就可以。
792A的原理是同時輸入交流和等有效值直流,只要熱平衡,則輸入交流的有效值就等于參考直流的有效值。
作者: thy888    時間: 2007-6-8 18:09
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作者: thy888    時間: 2007-6-9 08:49
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作者: 樹林    時間: 2007-6-9 08:55
標題: 回復 #26 thy888 的帖子
很不錯的建議啊。
作者: lymex    時間: 2007-6-9 13:35
標題: 回復 #26 thy888 的帖子
寫綜述太難了,而且我對熱轉換不太熟悉,要寫只能先按照一個簡介寫。
無論如何可以先發給我看看:lymex@sina.com
謝謝!
作者: zuoyudong    時間: 2007-6-11 01:09
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作者: zuoyudong    時間: 2007-6-11 01:17
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作者: lymex    時間: 2007-6-11 09:27
標題: 回復 #29 zuoyudong 的帖子
中國計量科學院的電阻實物基準是國家副基準,不確定度是0.1ppm。但他們有量子基準,可以更好。要是去檢定,人家也不可能直接用副基準給你檢,最多給用工作基準,不確定度降低為0.5ppm。而我去送檢也不會去拿這個,而是另外的傳遞基準。
http://www.bkd208.com/thread-8327-1-1.html

數量的確多了些,但多的好處是更穩定,單個變化而引入的總體變化減少到1/N。我其實還是用原來的外殼和原來的低熱電勢接線柱,只改變接法,固定使用,體積無問題。
作者: lymex    時間: 2007-10-1 13:54
放假期間,徹底拆了我的第一個752A,并做了計劃中的電阻。
計劃制作10k、100k和1M各一只,采用多只120k電阻串并聯的方式,以期得到更好的穩定性和可預測性。仍然利用原來752A的內殼,安裝在一個機殼里。       
        10k用12只120k并聯,其中一個是119.8k,再串聯一個線繞電阻進行微調
        100k用兩組4只并聯和一組3只并聯,其中一個是119.8k,再串聯一個(實際上為一組)電阻進行微調
        1M采用8只120k串聯(960k),再串聯一個3只120k的并聯(40k)
1、先對752A里面的57只120k電阻進行測量。測量時采用3458A的100k檔,并與SR104進行對比。由于100k檔最多只能讀到120k,稍有偏大則超界,因此測量時并聯了一個9.9M,權重只有1.2%,最后減掉
2、計算。先計算因并聯9.9k的變化,然后計算年老化。由于這些電阻已經過了23年,老化數值已經有很長積累,因此老化即便不大也可以輕易的發現出來
3、匹配。一共需要34只120k電阻,可以從容的在57只中挑選最好的和最合適的進行匹配,做到溫度系數均<0.1ppm/C,老化不大于1.5ppm/年。
計算和匹配都是在Excel里面進行。

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作者: lymex    時間: 2007-10-1 14:00
4、電阻體內殼的制作
原752A內部是大約10個120k成為1組,一共有4組,每組用比較厚的鋁板(3mm厚基板和1.6mm上蓋)進行電磁屏蔽和均熱/熱沉,這非常好,仍然加以利用。但原來的上蓋為了安裝方便留有耳朵,要去掉。右邊的是沒有去掉的,左邊的已經去掉。

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作者: lymex    時間: 2007-10-1 14:11
5、制作10k電阻單元。按照匹配計劃從A-12單元拆掉不合適的3只電阻,補充進來5只。從接線上可以看出,12個120k都改成了并聯,其中一個120k先串聯了一個線繞后再并聯。焊接時,盡量快速,并且用了兩把沾了水的鉗子夾住管腳,焊完后風冷,以便讓電阻盡量少受熱沖擊。根據計算,這個10k電阻的溫度系數是-0.04ppm/℃,老化為+1.0ppm/年。

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10k單元

10k單元

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A-12單元原來的樣子

A-12單元原來的樣子

作者: lymex    時間: 2007-10-1 14:19
6、制作100k電阻單元,11個電阻采用串并聯,其中一個先串聯了一阻0.1%的小電阻以便精確調整阻值。這組小電阻的權重很小,變化0.1%也對整體產生不到0.1ppm的影響。O1和O2是引線點(背面),有兩組連接是在背面進行的。另外可以看到,為了進一步絕緣,電阻下面墊了一層透明絕緣物。事實上,原來的752A由于電阻也很高,已經充分考慮了絕緣,比如接線柱都和導線全是聚四氟的。但恐怕電阻的外殼金屬與內部電阻體絕緣不夠才采取此法。

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100k標準電阻板

100k標準電阻板

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D-12板原來的樣子

D-12板原來的樣子

作者: lymex    時間: 2007-10-1 14:21
7、制作1M電阻單元,采用8個120k串聯(960k),再用3個120k并聯成40k串聯上去。選擇這最后3個電阻使得整體正好為1M,因此沒用補償電阻。可以看到,為了充分絕緣,下面墊上了0.5mm厚的聚四氟,上面也一樣。

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作者: lymex    時間: 2007-10-1 14:26
8、電阻單元裝配。三個電阻用螺絲和接線柱穩固的裝配到一起,殼體是相通的,再把底座裝上,也是相通的。但是,為了可靠的屏蔽,這部分應該懸浮起來與電阻和機殼都絕緣。因此,底座是從原來752A上面鋸下來的一部分,上有絕緣螺絲座,與外殼固定后為電器絕緣。

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作者: lymex    時間: 2007-10-1 14:33
9、裝入成品金屬機殼,并在六面填充絕緣絕熱材料。這樣做的好處是,外界溫度的短暫變化(比如空氣擾動)對內部溫度影響很小。鋁是熱容很大的材料(比同重量的銅要大幾倍),再加上隔熱,因此溫度將滯后很多。這樣的做法只有在SR104內發現過。左下綠線為機殼引線(Case/Chassis/Ground),右下黑線接電阻體的內殼為保護(Guard)。

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絕熱泡沫填充(未完)

絕熱泡沫填充(未完)

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絕熱泡沫填充(前部完成)

絕熱泡沫填充(前部完成)

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絕熱泡沫填充(背部完成)

絕熱泡沫填充(背部完成)

作者: lymex    時間: 2007-10-1 14:42
10、制作面板。這部分其實很費力氣,劃線、鉆孔、擴孔、安裝接線柱。還沒有做標記,左邊4個接線柱為10k,然后4個是100k和2個1M,最后兩個是Guard和Case。
由于原來面板為鐵板/鋼板(這很好,可以防護磁場),厚度一般,因此增加了一層鋁板,這樣導熱和均溫好,減少溫度梯度從而減少熱電動勢。
接線柱采用業界最高標準,鍍金銅碲合金材料,Guildline生產。
引線是原來752A用的,是直徑0.63mm單芯鍍銀銅線,外敷聚四氟乙烯絕緣。

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面板正面

面板正面

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內部襯上鋁板

內部襯上鋁板

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Guildline接線柱

Guildline接線柱

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接線

接線

作者: lymex    時間: 2007-10-1 15:11
11、成品。體積為225(W)x96(H)x187(D),重量2660g。
初步測試結果,一切正常。
未來,還要加兩個接線柱,內部增加熱電偶,以便更準確的測量內部溫度。
至于標準電阻最重要的三個參數:年老化、α和β溫度系數,需要漫長的測試時間。我現在用Excel弄了一套方法,可以從一系列測量數據中,通過二元二次回歸(實際上最后簡化成三元一次回歸),計算得到這三個參數。

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作者: lymex    時間: 2007-10-1 16:11
12、后記,采用多個電阻串并聯的優勢:
A、溫度系數可以后匹配,而且可以做到很小。一般來講,一個電阻生產出來后,溫度系數就不變了,有多大就是多大,想改小也不行。利用多個電阻串并聯,就可以減少溫度系數。比如有4個10k的,溫度系數分別是-1、-2、+2和+2(單位是ppm/℃),那么,兩串兩并以后,溫度系數就是之和的+1嗎?不是的,通過計算,是+1的1/4即0.35ppm/℃。因此,選擇10個一樣的電阻,似的其溫度系數之和為<1ppm/℃,實際理論溫度系數就可以減少到0.1ppm/℃以下。
B、噪音可以減少。盡管線繞電阻的噪音比較小,但對于精密計量來將,噪音的表現在于讀數的波動,越小越好。理論上,4個電阻進行串并聯就可以把噪音減少到原來的1/2,9個串并聯就可以把噪音減少到原來的1/3。
C、可預測性大大提高。所謂可預測性就是老化已知。電阻的老化其實不可怕,可怕的是我們不知道電阻究竟老化有多大。如果老化的方向和大小都是已知的,那么很容易在測量時給減去。這就是為什么國內外高準確度計量時一定要進行長期考核的原因。多個電阻的串并聯,將大大減少因某個電阻的變化而導致的不確定性,大家成了一個整體,步調一致的向前走。
D、任何單個電阻的偶然微小變化,在整體上減少為N分之一(N=電阻串并聯數目)。

當然,多個電阻的串并聯的劣勢是體積/重量/價格。但是,當單個器件已經做到極限,采用老化、篩選、匹配后,外部串并聯幾乎是唯一提高性能的方法了。


13、實際計量儀器采用串并聯的例子:
A、Fluke 742A-10k,國內賣到3萬多的電阻,計量常見/常用,內部采用4只39.992k并聯,其中一只串聯了一個小線繞進行微調。
B、Fluke 752A分壓器,采用很多串并聯的例子。比如3.6M是采用30只120k串聯、120k本身是采用4只120k串并聯(圖見上面)。
C、Fluke 720A KVD是誤差不大于0.1ppm的分壓器,內部油槽里每個10k電阻,是近2.5k的電阻4只串聯而成。

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Fluke 742A-10k,4只39.992k并聯

Fluke 742A-10k,4只39.992k并聯

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Fluke 742A-10k,4只39.992k并聯

Fluke 742A-10k,4只39.992k并聯

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Fluke 720A油箱電阻

Fluke 720A油箱電阻

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內部為4只串聯而成

內部為4只串聯而成

作者: lymex    時間: 2007-10-1 16:27
(續)實際計量儀器采用串并聯的例子:
D、Fluke 5450A電阻校驗儀,盡管指標不算很高,但仍大量然采用了串并聯。
E、Datron 4902S分壓器,整個分壓是由100個單元組成的,而每個小的分壓單元采用兩個電阻并聯。
F、esi SR1010電阻轉移標準,里面是12只同阻值的電阻,可以在外部進行串并聯。
G、國外某實驗室自裝的分壓器,里面采用了大量的(厚膜?)電阻進行串并聯。
H、我從一個人手里買了80多只Fluke 19.999k 0.005%線繞電阻,每一只都測量了溫度系數并印在電阻上。這人說是從一個Fluke儀器里面拆下來的,是多個串并聯。可惜我現在也不知道這是Fluke的什么儀器。


當然,采用多個電阻串并聯的另外好處,是:
---可以提高耐受功率和減少發熱(發熱對標準電阻是致命的)
---對于高壓電阻或高壓分壓,可以減低每只電阻的耐受電壓,減低電壓系數
---高阻抗的情況下,由于高阻電阻很難做好,采用多只較低阻抗的多只串聯可以減少此矛盾。
---低阻抗的情況下,由于低阻電阻很難做好,采用多只較高阻抗的多只并聯可以減少此矛盾。

[ 本帖最后由 lymex 于 2007-10-1 16:57 編輯 ]

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Fluke 5450A電阻校驗儀

Fluke 5450A電阻校驗儀

02a.jpg (134.82 KB, 下載次數: 386)

5450A內部電阻的串并聯

5450A內部電阻的串并聯

SR1010-1.jpg (90.84 KB, 下載次數: 425)

eis SR1010電阻轉移標準

eis SR1010電阻轉移標準

SR1010-2.jpg (107.97 KB, 下載次數: 420)

SR1010內部永久串聯的12只同阻值電阻

SR1010內部永久串聯的12只同阻值電阻

me_Divisore.jpg (156.04 KB, 下載次數: 395)

國外某實驗室自裝的分壓器

國外某實驗室自裝的分壓器

TC1a.jpg (97.5 KB, 下載次數: 414)

大量來自一個Fluke儀器的 19.999k 0.005%線繞電阻

大量來自一個Fluke儀器的 19.999k 0.005%線繞電阻

作者: admin    時間: 2007-10-1 23:42

燒的可以
什么都拆了
現在自己做了
這樣下去,怎么得了
10月中旬去大連開會哈哈。。不過是熱工的
作者: bgqjm    時間: 2007-10-2 19:08
提示: 作者被禁止或刪除 內容自動屏蔽
作者: lymex    時間: 2007-10-3 08:58
謝謝謝謝,非常歡迎admin和bgqjm來大連!
我現在家里搞的一團糟,因為重新規劃,新房子在裝修,專門弄了間實驗室(現在與書房是合用的),到時候再上照片。
作者: autopccopy    時間: 2008-4-21 19:15
提示: 作者被禁止或刪除 內容自動屏蔽
作者: 黃金戟    時間: 2008-4-21 23:07
樓主能不能發一些圖上來?我沒見過752A,即使有估計也舍不得拆!
所以對于電阻的連接方式還是不太理解!


呵呵,看到了,對樓主的佩服簡直無以復加!
我們如果有這樣的標準,不要說改裝了,拆開看都是舍不得的!

[ 本帖最后由 黃金戟 于 2008-4-21 23:10 編輯 ]
作者: lymex    時間: 2008-6-15 00:18
這個電阻測試了半年多了,把最近的測試曲線發上來。
縱向是阻值(變動),一格是1ppm。橫軸是時間(月-日)。上面幾根跳動的比較厲害的細線是溫度曲線(每格1度)。
紅粗線是IET SRX-10k,可以看到變動大體與溫度相反但幅度要小,溫度系數為-0.4ppm/C。
深藍粗線是一只SR104,也有大約0.2ppm/C的溫度系數
天藍粗線是另一個SR104。
藍粗線own5就是這個利用Fluke 752A拆機電阻做的,可見效果非常好,溫度變化很小(<0.1ppm/C),老化在半年的時間內大約是0.2ppm,這樣一年可以預計<0.5ppm,遠超過了預期目標。
深紅細線own4是利用4個VHP101制作的,效果也是非常好,溫度系數約為0.1ppm/C,老化看不出來!
最下面的是Fluke 742A,盡管溫度系數不大,但有一些小的波動,老化也有一些。

[ 本帖最后由 lymex 于 2008-6-15 00:21 編輯 ]

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ownmea.gif

作者: marketingjqt    時間: 2008-6-16 17:15
寫的很好,學到很多東西,非常謝謝
作者: alex.quan    時間: 2008-6-18 11:22
我知道有一個地方可以:

NIST
www.nist.gov


他們提供1K DC Resistance 相對不確定度可以達到0.2ppm,不過收費很貴滴:1411($)
嚇人吧?
作者: lymex    時間: 2008-6-18 13:36
原帖由 alex.quan 于 2008-6-18 11:22 發表
我知道有一個地方可以:

NIST
www.nist.gov


他們提供1K DC Resistance 相對不確定度可以達到0.2ppm,不過收費很貴滴:1411($)
嚇人吧?

這個電阻太便宜了!


當然,要是校準費那可不低。
作者: alex.quan    時間: 2008-6-18 14:30
標題: 回復
樓主:

是校準費
作者: alex.quan    時間: 2008-6-18 14:31
其實幾乎所有的標準最后都溯源到了NIST,很多國際標準組織都要參照他們的標準。

不過很佩服lymex,那種探究和實踐動手的精神,值得我們每一個人學習。

希望能多多指教,向你學習!

[ 本帖最后由 alex.quan 于 2008-6-18 14:36 編輯 ]
作者: lymex    時間: 2008-6-19 00:39
標題: 回復 53# 的帖子
謝謝!
但現在有了量子歐姆,自己獨立復現具有更低的不確定度,如果要求不是十分的高,就應該不用追溯到NIST了吧?現在NIST也是根據量子歐姆來的。我有幾個東西(SR104)是以前直接在NBS(NIST的前身)標定的,但NIST只在制定量子歐姆常數時參考了NBS歐姆,后來就甩開了。

記得有了量子歐姆定義后曾經終止了國際間的歐姆對比,但后來又恢復了?
作者: alex.quan    時間: 2008-6-19 10:50
標題: 回復 54# 的帖子
謝謝lymex的提醒,我又去查了一下資料。確實是這樣。
從1990年1月1日起,全世界有了統一的國家電阻標準。這個新的標準是以量子霍耳效應為基礎,容易復現,不會隨時間變化。也是從這時候開始,電壓也有了新的標準:即建立在約瑟夫森效應上基礎上的標準。

他們2個都由此獲得了諾貝爾獎。
作者: lymex    時間: 2009-1-9 21:18
原帖由 黃金戟 于 2008-4-21 23:07 發表
樓主能不能發一些圖上來?我沒見過752A,即使有估計也舍不得拆!
所以對于電阻的連接方式還是不太理解!


呵呵,看到了,對樓主的佩服簡直無以復加!
我們如果有這樣的標準,不要說改裝了,拆開看都是舍不得的! ...

才看到這,補貼幾張照片。
752A我有4個,拆了一個還有3個,這些都是以原價好多分之一的價格二手買的,因此拆了不很心疼,況且里面的東西派上了新用途。
752A分壓器是哈蒙接法,通過開關控制可以實現分壓和自校準轉換。手冊里缺失了電路圖,只有原理圖。
752A我感覺是Fluke設計生產的最好的直流校準設備(之一,勉強加上)。
Fluke的金封線繞有好有差,但這里的50多個120k真的是非常好:溫度系數很小,更主要的是老化幾乎觀察不出來。

01.jpg (41.29 KB, 下載次數: 133)

外觀,盡管寬度占半個標準機位,但很長(深)

外觀,盡管寬度占半個標準機位,但很長(深)

02.jpg (36.52 KB, 下載次數: 119)

前面板

前面板

02.jpg (39.06 KB, 下載次數: 116)

開殼。除了外殼外,還有內殼接Guard。這個圖的內殼蓋已經去掉

開殼。除了外殼外,還有內殼接Guard。這個圖的內殼蓋已經去掉

th1.gif (40.65 KB, 下載次數: 120)

分壓原理。電阻基本上都是串聯的,所有電阻都是120k因此有很好的一致性。

分壓原理。電阻基本上都是串聯的,所有電阻都是120k因此有很好的一致性。

th2.gif (33.06 KB, 下載次數: 138)

校準原理/哈蒙原理。開關閉合后上下電阻都是R,作為電橋的半臂交叉對比?

校準原理/哈蒙原理。開關閉合后上下電阻都是R,作為電橋的半臂交叉對比?

作者: lymex    時間: 2009-1-10 00:36
1:10的校準原理圖。注意右邊的的橋臂,上下是可以交換的,這樣就可以把左邊的上、下兩臂調節到非常接近

th3.gif (26.71 KB, 下載次數: 122)

th3.gif

作者: lymex    時間: 2009-1-10 00:40
對于1:100的校準,也是類似的,只不過是把1:10的分壓臂打開、1:100的合龍,這樣形成兩個相同的10R。
根據哈蒙原理,只要左邊的上下1:1相同,那么開關斷開后,分壓系數也是非常嚴格的1:10

th4.gif (30.34 KB, 下載次數: 128)

th4.gif

作者: liangyub    時間: 2009-1-13 12:55
如果電阻變化率相同則精度不會有任何變化,按照不確定度的合成應該會有所提高,不過可能并不理想,最好還是實測一下。
作者: huangbob    時間: 2023-3-23 15:16
大師您有小黃魚賬號嗎?想淘一點您的寶貝




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