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Forum: Markt Widerstand mit niedrigen Temperaturbeiwert.


Autor: Ralph Berres (rberres)
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Hallo

Ich suche für ein Projekt ein Widerstand, 10 Ohm ca 5W mit einen 
Temperaturbeiwert von maximal 5ppm. Besser wären 2ppm. Es sollte eine 
bedrahtete Ausführung sein.

Wer weis , wo man sowas beziehen kann?.

Der Widerstand soll in einen steuerbare Konstantstromquelle als 
Strommesswiderstand dienen. Es ist für die Steuerung eines 
Yigoszillators gedacht, dessen Frequenz direkt von dem Steuerstrom 
abhängt. Der Steuerstrom beträgt 30-290mA. Durch Eigenerwärmung , wie 
durch die Temperatursteigerung im geschlossenen Gerät auf bis zu 40° 
darf der Strom nur um maximal 0,05% wegdriften.

Ralph Berres

Autor: Querkopf (Gast)
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Nur eine (verrückte?) alternative Idee, sollte kein passender Widerstand 
zu finden sei:

Falls ein Mikrocontroller das ganze steuert, wäre es da nicht möglich, 
die Temperatur des Shunts zu messen, (vielleicht gleich "digital", per 
one-Wire DS1820), und dann bspw. über eine Tabelle im Controller die am 
Widerstand gemessene Spannung temperaturabhängig zu bewerten / zu 
korrigieren? Und auf diese Weise vielleicht sogar noch andere 
Teperatureinflüsse zu korrigieren, als die des Widerstandes alleine?

Die Teperatuirdrift des Widerstandes wäre dann zweitrangig - allerdings 
muß ihr Wert über die Lebensdauer des Gerätes konstant bleiben.

MfG

Autor: Ralph Berres (rberres)
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Querkopf schrieb:
> Nur eine (verrückte?) alternative Idee, sollte kein passender Widerstand
>
> zu finden sei:

Verrückt sicherlich nicht. Aber für mich keine Alternative, da in dieser 
Anwendung aus mehreren Gründen  kein Mikrocontroller werkelt.

Ralph Berres

Autor: smatlok (Gast)
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Wenn kein uC "erlaubt" ist, kann man einen Widerstand auch durch eine 
zusätzliche Analogschaltung auf eine bestimmte Temperatur konstant 
heizen (z.B. 100°C), womit es keine Temperatureinfluss mehr gibt.

Autor: Ralph Berres (rberres)
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smatlok schrieb:
> kann man einen Widerstand auch durch eine
>
> zusätzliche Analogschaltung auf eine bestimmte Temperatur konstant
>
> heizen (z.B. 100°C), womit es keine Temperatureinfluss mehr gibt.

Das ist richtig. Ich habe mir das ernsthaft als letzten Ausweg sogar 
überlegt, obwohl es eleganter wäre, einen Strommesswiderstand zu 
verwenden, welches nicht so temperaturabhängig ist.

Ich werde wohl morgen mal die Fa Burster anrufen. Die stellen ja 
ultrastabile Gleichspannungsgeber her. Also sollte diese Firma mir 
wenigstens eine Quelle mitteilen können, welche solche Widerstände 
herstellt. Ultra eng toleriert braucht meiner nicht zu sein. Mir geht es 
wirklich nur um den Temperaturgang.

Verwendet werden soll das YIG-Filter übrigens als Preselektor in einem 
SHF Spektrumanalyzer, der selbst noch völlig analog aufgebaut ist.

Ralph Berres

Autor: Kevin K. (nemon) Benutzerseite
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Autor: Thomas R. (tinman) Benutzerseite
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also wenn es teuer sein darf 10 x Y1453100R000T9L

Autor: Ralph Berres (rberres)
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Thomas der Temperaturbeiwert sieht gut aus. Nur 0,6W sind zu knapp.

Die 29 Euro würden mich nicht abschrecken.

Kevin hast du da schon ein bestimmten Typ im Auge?

Bei Vishay gibt es eine Unzahl an Widerstandstypen.

Weist du wo man diese als Privatperson beziehen kann? Meistens führen 
die
Distributoren nie die Typen die man benötigt.

Ralph Berres

Autor: Johannes (Gast)
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Hallo,

Vielleicht sind diese Widerstände für deine Anwendung geeignet:

http://www.isabellenhuette.de/pdf/PASSIV/RUG-Z.PDF

Die Leistung ist mit 250W zwar "etwas" Überdimensioniert, aber dafür 
gibt es die mit 1ppm/K. Und wenn der auf einem ordentlichen Kühlkörper 
montiert wird, hält sich die Temperaturänderung sowieso in Grenzen, dann 
gehen vielleicht auch 10 ppm/K

Autor: Alex H. (hoal) Benutzerseite
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Falls es bei Vishay direkt nichts geben sollte, schau dich auch bei 
deren Präzisionsabteilung um:
http://www.vishaypg.com/foil-resistors/through-hole/

Mit der parametrischen Suche konnte ich die Auswahl eben gut 
einschränken. Leider lässt sie sich nicht direkt verlinken.

Spontan würde ich den VPR221Z wählen. Die anderen, deren Datenblätter 
ich mir angesehen habe, haben maximale Temperaturkoeffizienten größer 
als 2ppm.

Leider bekommt man keine Preise zu sehen. Habe aus Neugierde eine 
Anfrage für 3 Stück gesendet.

Autor: Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite
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Thomas R. schrieb:
> also wenn es teuer sein darf 10 x Y1453100R000T9L

Ralph Berres schrieb:
> Thomas der Temperaturbeiwert sieht gut aus. Nur 0,6W sind zu knapp.

10x 0,6W = 6W
100Ω / 10 = 10Ω

Autor: Sven L. (lemming)
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Ich kann nur die Widerstände der Firma Caddock empfehlen. Habe selbst 
mehrere davon im Einsatz. Diese sind in vielen teuren Messgeräten von 
z.B. Keithley und Agilent verbaut.

http://www.caddock.com/

Autor: Ralph Berres (rberres)
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Alex H. schrieb:
> Spontan würde ich den VPR221Z wählen. Die anderen, deren Datenblätter
>
> ich mir angesehen habe, haben maximale Temperaturkoeffizienten größer
>
> als 2ppm.

Der sieht sehr interessant aus. Du kannst mir ja mal eine Mail schicken, 
wenn du Antwort hast.

Ich habe allerdings keinen deutschen Distributor gefunden der diesen 
Widerstand führt.

Alexander Schmidt schrieb:
> Thomas R. schrieb:
>
>> also wenn es teuer sein darf 10 x Y1453100R000T9L
>
>
>
> Ralph Berres schrieb:
>
>> Thomas der Temperaturbeiwert sieht gut aus. Nur 0,6W sind zu knapp.
>
>
>
> 10x 0,6W = 6W
>
> 100Ω / 10 = 10Ω

Das wird mir dann doch zu teuer.

Ralph Berres

Autor: Alex H. (hoal) Benutzerseite
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Ralph Berres schrieb:
> Alex H. schrieb:
>> Spontan würde ich den VPR221Z wählen. Die anderen, deren Datenblätter
>> ich mir angesehen habe, haben maximale Temperaturkoeffizienten größer
>> als 2ppm.
>
> Der sieht sehr interessant aus. Du kannst mir ja mal eine Mail schicken,
> wenn du Antwort hast.
>
> Ich habe allerdings keinen deutschen Distributor gefunden der diesen
> Widerstand führt.

Ich glaube fast, dass Vishay Precision nur direkt verkauft.

Autor: Eddy Current (chrisi)
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Hey Ralph, Deine Regelung erfordert ja auch einen ordentlichen Opamp. 
Welchen hast Du vorgesehen? Evtl. kann man auch einen kleineren 
Widerstand (weniger Widerstand -> geringere Verlustleistung) verwenden 
und in einen besseren Opamp ("Zero Drift") investieren.

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Mir scheint der Widerstandswert viel zu hoch und genauso die 
Verlustleistung. Zudem wuerd ich den Oszillator thermisch stabilisieren.

Autor: Ralph Berres (rberres)
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Eddy Current schrieb:
> Hey Ralph, Deine Regelung erfordert ja auch einen ordentlichen Opamp.
>
> Welchen hast Du vorgesehen? Evtl. kann man auch einen kleineren
>
> Widerstand (weniger Widerstand -> geringere Verlustleistung) verwenden
>
> und in einen besseren Opamp ("Zero Drift") investieren.

Hallo Eddy

Der Opamp wird ein OP07 sein. Der ist glaube ich ausreichend driftfrei.
Mit einen kleineren Widerstand habe ich mir auch schon überlegt. Das 
entbindet mich aber nicht von dem Problem. Er erwärmt sich dann zwar 
weniger, aber da nur eine kleinere Spannung abfällt, kommt unter dem 
Strich denke ich das gleiche raus an Temperaturdrift.

Es ist zwar kein Oszillator sondern ein YIG Filter, der ist aber 
beheizt.

Ich versuche heute Mittag mal ein Ansprechpartner von Vishay Precision 
zu finden.

Ralph Berres

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Ralph Berres schrieb:
> Ich suche für ein Projekt ein Widerstand, 10 Ohm ca 5W mit einen
>
> Temperaturbeiwert von maximal 5ppm. Besser wären 2ppm. Es sollte eine
>
> bedrahtete Ausführung sein.
>
>
>
> Wer weis , wo man sowas beziehen kann?.


Sowas bekommst Du z.B. bei Burster Präzisionsmesstechnik.

Dale hatte sowas auch mal als vergleichbare Ausführung 5ppm in kleinen 
Alu-Kühlkörpermontierbaren Gehäusen.


Und dann gibt es noch immer die gute Adresse Isabellenhütte, dort die 
RUG-Z Baureihe.
Allerdigns nicht bedrahtet (wundert mich nicht bei 5W Belastbarkeit und 
1-3 ppm).

BTW:
Da die Anforderung 5W & 2ppm & driftstabil kaum "preisgünstig" zu 
realisieren ist:

Müssen es zwingend 10 Ohm sein?

Evtl. sind 2,2 Ohm 2W (o.ä.) mit OP177 eine bessere/bezahlbarere 
Alternative.

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Driftstabil bedeutet zb thermostatisiert. Das erreicht man mit einem 
wassergekuehlten Shunt, der auf einer stabilen Temperatur laeuft ...
Denn sonst krigt man das nur hin mit einer Verlustleistung gegen Null. 
Die Praezisions-Folien-Widerstaende sind nicht fuer Leistung gebaut. 
Stabil soll der Oszillator denn sein ?

Autor: Ralph Berres (rberres)
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Das Yigfilter hat einen Durchstimmbereich von 1,5-4,5 GHZ und soll auf
300KHz stabil stehen. das sind also ungefähr 0,01% Also muss der Shunt 
mindestens eben so stabil sein.

Bei Burster hatte ich gestern angerufen. Die haben was mit 0,6W 
Belastbarkeit. Für an die 80 Euro. Vielleicht nehme ich das auch, wenn 
ich keine preiswertere Alternative finde.

Isabellenhütte hatte nur einen 250W Klotz. Nach dem Preis habe ich 
garnicht erst gefragt.

Dale habe ich nichts passendes gefunden.

Mit einen 1 Ohm Widerstand werde ich probieren ob das vernünftig geht.
Das sind dann etwa 290mV. 0,01% davon  das sind 29uV als maximaler 
Fehler.

Das wird sicherlich schon sehr sportlich was die Störspannungen 
betrifft.

Die ersten Versuche die ich gemacht habe war mit einen schnöden 5W 
Drahtwiderstand. Die Ergebnisse waren sehr ernüchternd. Da lief das 
Filter um ca 4MHz weg.

Ralph Berres

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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29uV sind machbar. Auch mit einem OP07. Der hat 0.6uV/K drift.

Autor: Kakadu (Gast)
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>Die ersten Versuche die ich gemacht habe war mit einen schnöden 5W
>Drahtwiderstand. Die Ergebnisse waren sehr ernüchternd. Da lief das
>Filter um ca 4MHz weg.

Wenn Du gute Messmittel hast, wäre es nicht möglich die Kennlinie 
aufzunehmen und zu kompensieren? Ein PT1000 mit guter thermischer 
Kopplung könnte doch reichen.

Autor: Ralph Berres (rberres)
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Kakadu schrieb:
> Wenn Du gute Messmittel hast, wäre es nicht möglich die Kennlinie
>
> aufzunehmen und zu kompensieren? Ein PT1000 mit guter thermischer
>
> Kopplung könnte doch reichen.

hmm das wäre eventuell auch ein Ansatzpunkt.


Heia Jetzt-aber schrieb:
> 29uV sind machbar. Auch mit einem OP07. Der hat 0.6uV/K drift.

Das Problem ist ja nicht nur die Drift des OPs sondern auch das 
Eigenrauschen des OPs. Die erfordeliche Bandbreite wird zwar nur wenige 
10Hz sein. Aber ganz ignorieren kann man das Rauschen nicht.

Ralph Berres

Autor: Kakadu (Gast)
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Wenn Du etwas Platz hast, könnten es kostengünstige Widerstände sein, 
wie zum Beispiel hier: 
http://www.schukat.com/schukat/schukat_cms_de.nsf/...

4 x 10 Ohm (oder 12 wg. Lieferbarkeit) bei einem TK von 20ppm. Faktor 5 
sollte eine Kompensation locker bringen.

Ach so, den PT1000 nicht parallel, sondern nur zur Messung der 
Temperatur :-)
Ein kleiner µC mit Kompensationstabelle liefert den Korrekturwert.
Oder vielleicht reicht schon eine rein analoge Kompensation.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Ralph Berres schrieb:
> das sind also ungefähr 0,01% Also muss der Shunt
>
> mindestens eben so stabil sein.

0.01% sind aber "nur" 100 ppm.

kakadu schrieb:

> ..bei einem TK von 20ppm. Faktor 5
> sollte eine Kompensation locker bringen.

Yepp. Und 20/25 ppm/K Widerstände sind preiswert für weniger als einen 
Euro erhältlich.

Autor: Kakadu (Gast)
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>0.01% sind aber "nur" 100 ppm.

Na ja, 100ppm/K.

Autor: Ralph Berres (rberres)
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Naja wie ich oben aber schon geschrieben habe ist aber auch eine 
Umgebungstemperatur ( Im Gerät )von bis zu 40° zu berücksichtigen.

Ralph Berres

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Johannes schrieb:
> Hallo,
>
> Vielleicht sind diese Widerstände für deine Anwendung geeignet:
>
> http://www.isabellenhuette.de/pdf/PASSIV/RUG-Z.PDF
>
> Die Leistung ist mit 250W zwar "etwas" Überdimensioniert,

Moment:
Da sollte man das Datenblatt komplett lesen und nachvollziehen.

die 250W kann der Widerstand nur bei Montage auf einem sehr großen 
Kühlkörper.

Ohne einen solchen liegt man bei 40Watt lt. Hersteller.
Und da die Eigenerwärmung des Widerstandes  sicher für so eine KSQ 
sicher so klein (als ökonomisch sinnvoll machbar) sein sollte: Da ist 
ein 40W Widerstnad für 5W angepeilte Verlustleistung  IMHO eine 
sinnvolle Wahl.

> aber dafür
> gibt es die mit 1ppm/K. Und wenn der auf einem ordentlichen Kühlkörper
> montiert wird, hält sich die Temperaturänderung sowieso in Grenzen, dann
> gehen vielleicht auch 10 ppm/K

diese Option ist stets denkbar .-)

Autor: Ralph Berres (rberres)
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Das Problem hat sich jetzt gelöst.

Ich bekomme von der Isabellenhütte einen Widerstand 10 Ohm 5ppm
geliefert.

Besten Dank für die Vorschläge und das Mitwirken bei meinen Problem.

Ralph Berres

Autor: Kakadu (Gast)
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@Ralph

Zu welchem Preis?

Autor: Ralph Berres (rberres)
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es wird sich mit Versand und Mehrwertsteuer um die 50 Euro bewegen.

Ralph Berres

Autor: Kakadu (Gast)
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Gut. Ist nicht geschenkt aber günstiger als jegliche Trickserei.

Autor: Ralph Berres (rberres)
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Das ist genau meine Intension. Sicher hätte ich auch die Temperatur des 
Widerstandes mit einen PT1000 Fühler ( kostet auch schon bestimmt mehr 
als 10 Euro )erfassen, und mit etwas Trixerei über die Ansteuerung des 
Operationsverstärkers den Temperaturgang des Widerstandes kompensieren 
können. Das hätte mich dann vielleicht halb so viel gekostet, dafür aber 
jede Menge Zeit, Nerven und Frust. Da ziehe ich die saubere Lösung, bei 
der solche Fehler sich in tolerierbare Grenzen halten und man sich nicht 
weiter über solche Probleme kümmern muss , vor.

Worüber ich jetzt noch nachdenken muss, ist die Frage, ob ich den BDX54 
der als YIG Treiber dient nicht durch einen Vmosfet ersetzen muss, weil 
über den Emitter ja auch der Basisstrom fließt.

Im März wenn ich mal wieder 2 Wochen Urlaub habe werde ich das Problem 
dann angehen, und wieder eifrig meinen Mitlauffilter kalibrieren.


Ralph Berres

Autor: Alex H. (hoal) Benutzerseite
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Ralph Berres schrieb:
> Ich bekomme von der Isabellenhütte einen Widerstand 10 Ohm 5ppm
> geliefert.

Was sind außer dem Temperaturkoeffizienten die Unterschiede zum VPR221Z 
von Vishay?

Autor: Ralph Berres (rberres)
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Es ist das PBV-Z in einer selektierten Version.

Ralph Berres

Autor: Ralph Berres (rberres)
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So ich habe jetzt die Rechnung für einen
PBV-Z 10R0 0,05% TK 5ppm
Es sind 31,12 Euro inclusive alles.

Ralph Berres

Autor: sepp fripertinger (Gast)
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lieber ralph...
ich war in letzter zeit ebenfalls auf der suche nach 
präzissionswiderständen für eine ebensolche steuerbare 
konstantstromquelle....
und bin auf
MEGATRON gestoßen
http://www.megares.de/
//////////////////////////////
ist dein design geheim oder läßt du uns einen blick darauf werfen???

lg sepp

Autor: Ralph Berres (rberres)
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Hallo Sepp

Vielen Dank für deinen Link. Den habe ich direkt mal unter Favoriten 
abgespeichert.

Mein Projekt ist slbstverständlich nicht geheim.

Ich habe das Projekt zur Veröffentlichung in den "UKW-Berichten" 
eingereicht. Nun ist der Redakteur sicherlich extrem begeistert, wenn 
der Artikel noch vor seiner Veröffentlichung irgendwo im Netz erscheint. 
Sowas ist sicherlich nicht sehr förderlich für den Umsatz. Ich bin mit 
dem Redakteur so verblieben, das ich 2 bis 3 Hefte nach der 
Veröffentlichung abwarte bis ich es auf meine eigene Webseite stelle.

Sei mir bitte nicht böse wenn ich mich an solche Vereinbarungen halte.

Ich kann aber zu dem Design soviel sagen, das die Konstantstromsenke 
nichts
irgendwie ausergewöhnliches hochtrabendes ist.

Es ist ein Operationsverstärker ( OP07 )  welches ein BD243 steuert.
Im Emitterzweig sitzt der 10 Ohm Widerstand und im Collektor das 
Yig-Filter. Der Emitter ist auf den Minuseingang des OP07 geschaltet.

Das ist eine ganz sipmle steuerbare Konstantstromquelle. Da der 10 Ohm 
Widerstand mit dem Strom des Yigfilters beaufschlagt wird , erwärmt er 
sich natürlich und verändert dadurch seinen Wert, was sehr störend ist.
Deswegen ist hier ein Widerstand mit einen niedrigen Temperaturbeiwert 
notwendig.

Falls du nähere Fragen hast , kannst du mir ja eine Mail direkt 
schreiben.

Ralph Berres

Autor: sepp fripertinger (Gast)
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lieber ralph,

alles verständlich... umso mehr danke für die kurze info...
ist doch nicht so recht die schaltung die mir vorschwebt.
bin gerade auf der suche nach richtig! hochtrabendem.
für hinweise wär ich dankbar...
danke auch dass ich dir hätte mailen können.

lg sepp

Autor: jamjam (Gast)
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Autor: eProfi (Gast)
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Zuf Temperaturkompensation gibt es Thermometer mit LookUp-Eeprom und 
Digitalpotentiometer / DAC in einem IC:

Dallas
DS1841 Temperature-Controlled, NV, I²C, Logarithmic Resistor
DS1847 Dual Temperature-Controlled NV Variable Resistor
DS1848 Dual Temperature-Controlled NV Variable Resistor & Memory
DS1851 Dual Temperature-Controlled NV Digital-to-Analog Converters

DS1856 Dual, Temperature-Controlled Resistors with Internally Calibrated 
Monitors and Password Protection

DS1857 Dual Temperature-Controlled Resistors with External Temperature 
Input and Monitors

DS1858 Dual Temperature-Controlled Resistors with Three Monitors
Fiber Optic Monitor and Control Evaluation Kit

DS1859 Dual, Temperature-Controlled Resistors with Internally Calibrated 
Monitors

Intersil X4023x

Autor: Ralph Berres (rberres)
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warum kann man sich nicht einmal den Tread komplett durchlesen, bevor 
man antwortet?
Ziemlich weit oben hatte ich geschrieben das 1. Eine Prozessorlösung 
nicht in Frage kommt, und  2. der Widerstand mit etwa 5 Watt und 10 Ohm 
Temperaturbeiwert besser 10ppm dimensioniert sein muss.
Auserdem hat sich das Problem schon seit über einer Woche in der Form 
erledigt, das ich einen passenden Widerstand bekomme.

Mails wie https://www.buerklin.com/default.asp?event=SetTEFi...
und die Links von Dallas sind da wenig hilfreich, weil sie zumindest 
keine 5 Watt aushalten. Die Dallas ICs gibt es auch nicht mit 10 Ohm 
Widerstand.

Ralph Berres

Autor: eProfi (Gast)
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Hallo Ralf, die temperaturgesteuerten Potis sind ja nicht dafür gedacht, 
die Leistung in Wärme umzuwandeln, sondern die Schaltung, und zwar die 
gesamte Schaltung, temperaturzukompensieren.

Außerdem sind das Stand-Alone-Bauteile, die nur zum einmaligen 
Programmieren an einen µC oder PC angeschlossen werden müssen.

Das läuft wie folgt ab:
Du stellst die gesamte Schaltung ein eine Klimakammer, fährst eine 
Temperaturkurve durch und wählst für alle 2° einen Widerstandswert aus, 
bei dem die Ausgangsgröße dem Sollwert entspricht. Diesen Wert schreibst 
Du ins EEprom.

Im Betrieb wird die Temperatur gemessen, im EEprom der Widerstandswert 
ausgelesen und ins Poti geschrieben. Das macht das IC selbst, ohne µC.
Das Poti liegt in Deiner Schaltung an einer passenden Stelle (z.B. 
Rückkopplungszweig).

So hättest Du vermutlich die gesamte Schaltung wesentlich einfacher 
aufbauen und billigere Materialien verwenden können, wobei man natürlich 
auf auf die Alterung achten muss.
Selbst dafür könnte man die Schaltung später neu in die Klimakammer 
stecken und das EEprom umprogrammieren.

Autor: Ralph Berres (rberres)
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Hallo Eprofi

Das Problem ist ja nicht nur die Innentemparatur des Gerätes nach einer 
halben Stunde, sondern das beim Kalibrieren, der Widerstand sich bei 
hohen
Frequenzen ( und damit hohen Strom ) durch den eigenen Strom erwärmt, da 
das Kalibrieren sehr langsam geht.  Wenn ich in der normalen Anwendung 
bin erwärmt sich der Widerstand durch den eigenen Strom je nach 
eingestellten
Span und Mittenfrequenz von garnicht, bis maximal. Ich müsste also auf 
der Widerstandsschicht die Temperatur relativ schnell erfassen und den 
Korrekturwert entsprechend anpassen. Das stelle ich mir ziemlich 
aufwendig vor. Da ist es glaube ich doch einfacher, wenn der Widerstand 
keinen störenden Temperaturgang hat.

Aber trotzdem vielen Dank für den Tip. Ich wuste garnicht das es von 
Dallas sowas überhaupt gibt.

Ralph Berres

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