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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik ppm-Angabe Widerstände


Autor: Timo (Gast)
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Hallo zusammen,

ich habe gelesen, dass Widerstände nicht nur Toleranzen haben können, 
sondern auch einen Temperaturdrift. Dann ist ein Widerstand angegeben 
mit z.B. 10kOhm+-10% +-100ppm.

Wenn die Temperatur ansteigt, kann sich dann der Widerstand auf 
10kOhm+100ppm ändern, oder auch um 10kOhm-100ppm?

Gruß
Timo

Autor: Wegstaben Verbuchsler (wegstabenverbuchsler)
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naja, was an "+-" ist denn mißversändlich? das bedeutet sowohl "+" als 
auch "-"

In Realität wird das Driftverhalten wohl mit dem verwendeten 
Widerstandsmaterial zu tun haben.

Ob nun Kohlewiderstände oder Metallfilmwiderstände eher einen negativen 
oder positiven Temperaturkoeffizienten haben, und ob de Kennlinie über 
den gesamten Temperaturverlauf linear ist, wird dir wahrscheinlich das 
Datenblatt zu deinem speziellen Widerstand erläutern.

Die Angabe 100 ppm ist halt eine näherungsweise lineare Gleichung für 
den Drift. Rechne mal aus, wie weit da der Widerstandswert driftet bei 
vorgegebener Anfangs- und Endtemperatur, und überlege dir ob deine 
Schaltung einen derartigen Drift "ab kann"

Autor: Anja (Gast)
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Timo schrieb:
> Wenn die Temperatur ansteigt, kann sich dann der Widerstand auf
> 10kOhm+100ppm ändern, oder auch um 10kOhm-100ppm?

Die Angabe ist der mittlere Temperaturgradient des Widerstandes der 
gemittelt über den ganzen Temperaturbereich des Widerstandes zwischen 
-100ppm/Kelvin und +100ppm/Kelvin liegen kann (also in Summe 
200ppm/Kelvin).

Spezifiziert wird das meist mit der "Box-Methode". Man mißt mindestens 
bei der Minimalen Temperatur (z.B. -25 Grad = 99KOhm) bei Raumtemperatur 
(25 Grad = 101KOhm) und bei der maximalen Temperatur (z.B. 125 Grad = 98 
KOhm). Die 3 KOhm Differenz zum nominalwert 100K ergeben dann 3% / 150 
Kelvin = 0,02% oder 200 ppm/K Temperaturband. Da man bei der Box-Methode 
Fehler immer ausmittelt entstehen hieraus +/-100ppm als 
Temperaturangabe.

Über den Verlauf des Temperaturganges wird hierbei nichts ausgesagt. Bei 
guten (Draht/Metallfolien) Widerständen ist der Verlauf oft 
parabelförmig mit einem Extremwert in der Nähe von 25 Grad oder in der 
Mitte des spezifizierten Temperaturbereiches. Insbesonders an den 
Bereichsrändern ist dann der tatsächliche (differentielle) 
Temperaturgradient viel größer.

Mit dem mittleren Temperaturgradienten +/-100 ppm kannst du also 
lediglich aussagen daß über einen Temperaturbereich von 150 Grad 
zusätzlich bis zu 3% Temperaturfehler entstehen können.

Es gibt übrigens auch noch Alterungsdrift. Bei billigen Widerständen 
sind dies auch noch 1-2% nach 1000 Stunden bei Nennlast.

Gruß Anja

Autor: Timo (Gast)
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Danke für eure Antworten. Die waren sehr hilfreich.

Gruß
Timo

Beitrag #4221936 wurde von einem Moderator gelöscht.
Autor: MaWin (Gast)
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Anja schrieb:
> Da man bei der Box-Methode Fehler immer ausmittelt entstehen
> hieraus +/-100ppm als Temperaturangabe.

Uups.

Ein 100ppm Widerstand kann also durchaus bei 1 Kelvin 
Temperatursteigerung seinen Wert um 1000ppm ändern ?

Hauptsache von -25 bis +125 werden es nicht mehr als 15000ppm ?

Autor: Anja (Gast)
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Hallo,

MaWin schrieb:
> Ein 100ppm Widerstand kann also durchaus bei 1 Kelvin
> Temperatursteigerung seinen Wert um 1000ppm ändern ?

Theoretisch ja, in der Praxis ist es eher unwahrscheinlich.
(Höchstens an den Betriebstemperaturgrenzen).

MaWin schrieb:
> Hauptsache von -25 bis +125 werden es nicht mehr als 15000ppm ?
Nicht von -25 bis +125 Grad.
Es werden in der Regel nur genau 3 Temperaturwerte zur Bestimmung des 
Koeffizienten gemessen.

Minimale spezifizierte Betriebstemperatur (z.B. -25 oder -55 Grad)
Normtemperatur 25 Grad
Maximale spezifizierte Betriebstemperatur (z.B. +125 Grad).

Alles was dazwischen ist ist reine Phantasie und nicht spezifiziert.
Auch wenn im Datenblatt das ganze mit schönen Kurven dargestellt wird.

http://www.dscc.dla.mil/Downloads/MilSpec/Docs/MIL...

Gruß Anja

Autor: Oleg A. (oga)
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Timo schrieb:
> Wenn die Temperatur ansteigt, kann sich dann der Widerstand auf
> 10kOhm+100ppm ändern, oder auch um 10kOhm-100ppm?

Je nachdem worauf sich die ppm beziehen.
Bis jetzt wurde Tepmeraturdrift bzw. Temperaturgradient erwähnt.
Bei Hochspannungswiderstanden gibt es aber auch einen 
Spannungsgradienten. Die Angabe ist in ppm/V.

Autor: Harald Wilhelms (wilhelms)
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Oleg A. schrieb:

> Bei Hochspannungswiderstanden gibt es aber auch einen
> Spannungsgradienten. Die Angabe ist in ppm/V.

Bei Keramikkondensatoren gibts das auch. Allerdings sollte
man dort zweckmäßigerweise nicht mehr von "ppm" sprechen.
Die Zahlen werden sonst zu gross. :-)

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