ppm-Angabe Widerstände

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"

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.

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. :-)

udok schrieb:

Du hast Unrecht, Deine intuitive Interpretation dieser Kenngröße passt 
nicht zu ihrer Definition, z.B. hier:

[...
Box method:
Applies to monolithic voltage references where manufacturers define,
test, and graph the output voltage drift over the operating temperature 
range. The
resulting graph looks like a box shape. It is the most commonly used 
method. The
boundaries are formed by the manufacturer’s guaranteed minimum and 
maximum limits
for the output voltage (vertical, top, and bottom), over the defined 
temperature
range (horizontal, left, and right). The maximum temperature coefficient 
is shown by
the box’s diagonal corners.
...]

Quelle: Linden T. Harrison; Current sources and voltage references.

Anja hat hier Recht!

Hallo udok,

udok schrieb:
> @ Peter
>
> Es geht hier um Widerstände und nicht um Spannungsreferenzen...

Ja, vollkommen richtig. Ich hatte bei der ersten Internetsuche nicht die 
erwarteten Treffer. Das Messprinzip ist aber dasselbe:

https://www.vishay.com/docs/49562/49562.pdf, Seite 7

https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/B400/MF01-01.pdf
siehe Punkt 7. Environmental Characteristics

> Also pass ein wenig auf, mit so pauschelen Behauptungen wie:
> "Hurra, Ich habe recht" :-)

Ich bin nicht "Anja"!
Und Anja Ansichten habe ich auch schon widersprochen.
Deswegen schrieb ich auch:
"Anja hat hier Recht!"
Wichtig: Meine Persönlichkeit ist nicht schizophren. :)

udok schrieb:
> Liest hier eigenlich noch irgendjemand Datenblätter?

Nein. Lesen wird überbewertet. Ich lerne sie einfach nur auswendig.

Hallo udok,

udok schrieb:
> Das Prinzip ist nicht dasselbe.  Es gibt einfach mehrere Messmethoden.
> Die guten richten sich nach MIL Standard 202, und da wird auch
> nicht diese unseriöse Boxmethode verwendet, sondern an mehreren
> Temperaturen gemessen.

Es wird dieselbe "Box-Methode" verwendet. Auch die Verwendung mehrerer 
Stützstellen ändert daran nichts.

Bisher habe ich in Datenblättern von Widerständen zum Verkauf an 
nicht-militärische Abnehmer keine Testdaten nach MIL-202 gefunden.
Da steht dann meisten ein Satz drin, für MIL-spec Informationen und 
Artikel möge man den Hersteller kontaktieren.

Fazit für interessierte Mitleser:
=================================

Die Einheit des Temperaturkoeffizienten "ppm/K" suggeriert einen 
linearen Temperaturverlauf oder eine maximale Temperaturänderung pro 
Kelvin Temperaturänderung.

Dieses intuitive Verständnis ist falsch!

Die obige Einheit drückt lediglich einen Durchschnittswert zwischen zwei 
Messpunkten aus.
Ändert sich die Temperatur um ein Kelvin, kann der Betrag der Änderung 
ein Vielfaches des TK betragen, weil die von Widerstandsherstellern 
genannten Messpunkte viele Kelvin auseinanderliegen.

>Fazit für interessierte Mitleser:
>=================================

>Die Einheit des Temperaturkoeffizienten "ppm/K" suggeriert einen
>linearen Temperaturverlauf oder eine maximale Temperaturänderung pro
>Kelvin Temperaturänderung.

>Dieses intuitive Verständnis ist falsch!

>Die obige Einheit drückt lediglich einen Durchschnittswert zwischen zwei
>Messpunkten aus.
>Ändert sich die Temperatur um ein Kelvin, kann der Betrag der Änderung
>ein Vielfaches des TK betragen, weil die von Widerstandsherstellern
>genannten Messpunkte viele Kelvin auseinanderliegen.

Genau so ist es. Der TK-Wert drückt nur einen Bereich aus, der linear 
begrenzt ist. Z.B. so wie hier auf S.3:

https://www.vishay.com/doc?28771

In diesem BEreich liegt dann die echte TK-Kennlinie, die dann so wie 
hier aussehen kann (S.7):

https://www.vishay.com/docs/49562/49562.pdf

Hat ja Peter schon geschrieben.
Und wie man da an den Kurven sehen kann, haben vor allem die Enden der 
Kurven einen recht hohen Anstiegt des TK - da isser eben deutlich größer 
als der Durchschnitt oder mittendrin.

Hallo,
in der Diskussion geht es etwas drunter und drüber.
> Timo schrieb:
> ich habe gelesen, dass Widerstände nicht nur Toleranzen haben können,
> sondern auch einen Temperaturdrift.
Mir ist gar kein elektronisches Bauelement bekannt, das keine 
Temperaturdrift hätte. Eine Temperaturdift hat so ziemlich alles, was 
als Materie in dieser Welt zu finden ist, zumindest wenn man im 
makroskopischen Bereich bleibt.

Dann ist ein Widerstand angegeben
> mit z.B. 10kOhm+-10% +-100ppm.
Ich denke, diese Angabe des TK (Temeperaturkoefffizient) oder engl. auch 
TC (Temperature coefficient) ist immer verbunden mit der Einheit 1/K.
Es wird also die Änderung eines Werte pro 1 Grad angegeben.

Zu lesen ist der Wert aber nicht, wie schon geschrieben, als sich 
monoton oder sogar linear veränderlicher Wert, sonder als max. zulässige 
Änderung zwischen den Meßpunkten bzw. als max. Abweichung im 
Temp-Bereich.

Für den einen typ. Wert mit TK = 100ppm/K (ppm= parts per Million) kann 
man also sagen, dass der Widerstandswert zwischen 25°C und 125°C nicht 
stärker abweichen wird als +/-100ppm/K x 100K = +/-10.000ppm = +/-1%.

Bemerkung: +/- 1% bleibt ein max. Betrag von 1% und wird nicht zu 2%!

Was steckt dahinter:
Sogenannte "Schichtwiderstände" sind ein Materialsystem aus einem 
Trägermaterial und der Widerstandsschicht, die aufgebracht wurde.
https://de.wikipedia.org/wiki/Schichtwiderstand

Das Trägermaterial hat einen definierten Ausdehungskoeffizienten, 
welcher zur Folge hat, dass sich sich die Widerstandsschicht mit der 
Ausdehung des Trägers ändert. Bei Erhöhung der Temp. wird ein Widerstand 
länger und breiter oder bei Röhrenform im Durchmesser größer. Dadurch 
wird die Widerstandsschicht länger und durch das Längen auch dünner -> 
Der Widerstand wird dadurch größer (rein durch die Ausdehnung des 
Trägers).

Will man Widerstände mit möglichst geringem TK (insbesndere 
Präsisionswiderstände) , so stellt man das Schichtmaterial mit einem 
negativen TK möglichst so ein, daß die Änderungen durch den 
Ausdehnungseffekt des Trägers genau kompensiert wird.

Als Rest bleibt ein TK zweiter Ordnung (nur der Fehler der Kompensation 
der  gegenläufigen Temperatureffekte).
Diese Funktion ist eher zufällig und nicht mehr so eindeutig bestimmt 
wie die Temperatureffekte 1. Ordnung von Trägermat (pos. TK) und 
Widerstandsschicht (neg. TK).

Es muß also keine streng monotone Funktion sein, sondern kann auch 
leichte  Wellenlinie sein oder eine Parabel oder sonst was.

> Wenn die Temperatur ansteigt, kann sich dann der Widerstand auf
> 10kOhm+100ppm ändern, oder auch um 10kOhm-100ppm?
Wie oben beschrieben ist in der Regel die Änderung in ppm/K angegeben.

Was man sicher ausschließen kann, sind steile Flanken oder sogar Sprünge 
in einem kleinen Temp.-Bereich.

Über einen kleinen Temp.-Bereich von wenigen Grad muß man also in der 
Praxis nicht die max. Änderungen erwarten, die sich rechnerisch aus den 
max. Abweichungen bei den minimalen und max. Einsatztemp. ergeben.

Bei 5K Änderung der Temp. kann die Drift aber größer sein, als 5 mal der 
TK laut Datenblatt. Dafür kann 10 Grad  weiter der TK gegen Null gehen 
oder sogar in die andere Richtung.
In Praxis wird aber der TK im Breich der Raumtemp. eher kleiner als der 
garantierte Wert sein. Meist hat der TK an dan äußeren Temp.-Grenzen 
höhere Werte.

Gruß Öletronika