Hallo,
ich hab einige LT1021 in der besten 10V Version, einige MAC01 auch 10V
und etliche B589 die einen OPV als Folger bekommen würden.
Wie erzeuge ich so genau wie möglich 10mV und 1900mV?
Ich meine was ist stabiler? Die gesuchten Spannungen aus einer kleinen
Ausgangsspannung mit der B598 oder aus der relativ großen 10V Spannug.
Ich würde egal welche Variante nun besser ist alles in einem thermisch
isolierten Raum von ca. 5cm³ mit konstant 45 Grad beheizen und alle
relevanten Bauteile inkl. der Teilerwiderstände da drin unterbringen.
Das Gebilde soll für den Abgliech von diekreten A/D Wandlern in alten
4 stelligen Multimetern dienen und möglichst zwischen den beiden
Abgleichwerten umschaltbar sein.
Ich suche also einen eleganten Weg mit möglichst wenig
temperaturabhängigen
Bauteilen beide Spannungen hochkonstant zu erzeugen.
Grüße
Spannungsteiler ? Wenn man Folienwiderstaende verwendet muss man
moeglicherweise nicht mal thermisch stabilisieren.
Das Schluesselwort fuer weitere Recherchen nennt sich Fehlerrechnung.
Also, G-1002,
Du willst selbst kalibrieren?
Ist Dein Kunde bereit, Deine Kalibriervorrichtung einem Review zu
unterziehen? O.k.
Wenn Du es hochkonstant haben willst, dann quantenmechanisch mit
Supraleitern und dem Effekt, den Dr. v. Klitzing entdeckt hat. ;-)
Ansonsten kann es immer nur eine Referenz geben, weil zwei Referenzen
zugleich unter dem Doppelpapst-Syndrom leiden - einer allein mag
glaubhaft sein, aber von zweien ist das keiner mehr.
Wie Dekad schon gesagt hat: Spannungsteiler und Fehlerrechnung.
Dein Ansatz mit thermischer Stabilisierung ist zweckmäßig. An
Thermospannungen wirst Du da schon gedacht haben, wie auch an
Vierleiter-Technik.
Wohl auch an den Segen der chopperstabilisierten OpAmp wie den ICL7650.
Schau Dir einfach mal Deine Fehlerrechnung an. Dann siehst Du die
größten Fehler und kannst sie minimieren.
Ciao
Wolfgang Horn
Wolfgang Horn schrieb:> Also, G-1002,>> Du willst selbst kalibrieren?> Ist Dein Kunde bereit, Deine Kalibriervorrichtung einem Review zu> unterziehen? O.k.> Wenn Du es hochkonstant haben willst, dann quantenmechanisch mit> Supraleitern und dem Effekt, den Dr. v. Klitzing entdeckt hat
Da stand "Abgliech von diekreten A/D Wandlern in alten 4 stelligen
Multimetern"
Vierstelligen! D.h. z.B. eine ISL21007B (+-0.5 mV, max 3 ppm/°C)
Referenz wäre ausreichend oder ein DAC714
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/dac714.pdf
16-Bit DAC, bipolarer Spannungsausgang, interne Referenz, Gain und
Offset trimbar
(korrekterweise müsste man noch dazu sagen, dass v. Klitzing nichts
entdeckt, sondern nur das bestätigt hat, was fünf Jahre vorher von Ando,
Matsumoto und Uemura korrekt vorhergesagt und beschrieben wurde
(http://adsabs.harvard.edu/abs/1974JPSJ...36.1521A,
http://jpsj.ipap.jp/link?JPSJ/36/959/), aber bis heute von Klitzing
nicht zitiert wird z.B. http://www.bourbaphy.fr/klitzing.pdf
Hi, Arc,
> Da stand "Abgliech von diekreten A/D Wandlern in alten 4 stelligen> Multimetern"
Das ist Kalibrieren.
Dabei kommt es nicht nur auf die Auflösung und Präzision an, sondern
auch auf die Glaubhaftigkeit.
Nimm das Datenblatt, das Du zitiert hast. Unter "Reference" findest Du
einen Minimalwert von 9,975 und einen Maximalwert von 10,025 - also eine
Spannweite von etwa einem halben Prozent.
Schon vor einiger Zeit habe ich meinen Glauben an die Aufrichtigkeit in
Datenblättern verloren.
> (korrekterweise müsste man noch dazu sagen, dass v. Klitzing nichts> entdeckt, sondern nur das bestätigt hat, was fünf Jahre vorher von Ando,> Matsumoto und Uemura korrekt vorhergesagt und beschrieben wurde
Wenn Du dort besser Bescheid weißt, gern. Ich meinte den
Quantenhalleffekt als Grundlage für eine primäre Referenzspannung.
Ich habe keine Aktien in der Supraleitung.
Ciao
Wolfgang Horn
Wolfgang Horn schrieb:> Hi, Arc,>>> Da stand "Abgliech von diekreten A/D Wandlern in alten 4 stelligen>> Multimetern"> Das ist Kalibrieren.> Dabei kommt es nicht nur auf die Auflösung und Präzision an, sondern> auch auf die Glaubhaftigkeit.> Nimm das Datenblatt, das Du zitiert hast. Unter "Reference" findest Du> einen Minimalwert von 9,975 und einen Maximalwert von 10,025 - also eine> Spannweite von etwa einem halben Prozent.
Der DAC muss genauso wie die LT1021 kalibriert werden. Ob die
unkalibrierte Genauigkeit (der Gesamtschaltung) reicht wissen wir nicht.
4 Stellen wären 13 Bit, bei den genannten 1900 mV sieht's eher nach 3
1/2 Stellen oder 12 Bit aus.
> Schon vor einiger Zeit habe ich meinen Glauben an die Aufrichtigkeit in> Datenblättern verloren.
Das man die Angaben, gerade bei solchen Sachen, nicht einfach glauben
sollte, ist richtig. Allerdings fehlt s.o. immer noch eine Aussage zur
gewünschten Genauigkeit und/oder zum TAR/TUR (Test Accuracy/Uncertainty
Ratio).
>> (korrekterweise müsste man noch dazu sagen, dass v. Klitzing nichts>> entdeckt, sondern nur das bestätigt hat, was fünf Jahre vorher von Ando,>> Matsumoto und Uemura korrekt vorhergesagt und beschrieben wurde> Wenn Du dort besser Bescheid weißt, gern.
Wahrscheinlich nicht, mich stört nur, dass gerade bei Nobelpreisen nicht
unbedingt die eigentlichen Entdecker geehrt werden, sondern das es
häufig nach "politischen" Entscheidungen aussieht.
> Ich meinte den> Quantenhalleffekt als Grundlage für eine primäre Referenzspannung.
Ja, das wäre die übliche Kalibrierkette Josephson-Junction-Array
(PTB/NIST etc.), Spannungsnormal/DMM, ..., Schaltung/Gerät die/das
kalibriert werden soll.
G-1002.500 schrieb:> Wie erzeuge ich so genau wie möglich 10mV und 1900mV?
Dafür gibt es Kalibratoren z.B. Fluke 5720A
Oder den Weg über 10V Transfernormal (Fluke 732B) + KVD (Fluke 720A).
G-1002.500 schrieb:> Ich meine was ist stabiler?
Temperaturstabil. Langzeitstabil. Feuchtigkeitsstabil.
Die LT1021 ist temperaturstabiler (5ppm/K) als die B589 (100ppm/K).
(MAC01 kenne ich nicht).
Beides sind jedoch Bandgap-Referenzen die gegenüber "buried zener"
Referenzen relativ stark rauschen und eine hohe Alterung haben.
Von den beiden ist jedoch die LT1021 klar besser.
Entsprechende Widerstände sind jedoch keine Metallfilmwiderstände
sondern Präzisionsdrahtwiderstände (3-5ppm/K) oder
Metallfolienwiderstände (bulk metal foil mit <2ppm/K).
Gruß Anja
Nur mal so am Rande, da ich heute mal wieder bei TI gestöbert hatte.
Was wäre , wenn man http://www.ti.com/product/ref200 verwendet
und den konstanten Strom über einen Spannungsteiler laufen lässt,
der beide Spannungen erzeugt. Dann ist es zumindest in sich selbst
konsistent.
Gruss und Kuss
Klaus de Lisson
Wolfgang Horn schrieb:> Schon vor einiger Zeit habe ich meinen Glauben an die Aufrichtigkeit in> Datenblättern verloren.
Du mußt die Datenblätter nur richtig lesen. Die Spannweite von einem
halben Prozent gilt nur für 25 Grad zum Zeitpunkt wenn das IC beim
Hersteller während der Fertigung gemessen wird (Spannung exakt 15V und
Ausgangsstrom exakt 0mA gepulste Messung).
Bei Dir in der Schaltung kommen line- und load-regulation, warm up
drift, Hysterese, der Temperaturkoeffizient, die Alterung ab Werk, die
Alterung vom Lötvorgang + die Piezospannung durch mechanische Belastung
durch die Leiterplatte hinzu. Diese sind meist nicht bzw. nur als
typischer Wert spezifiziert.
Oft wird bei den Driften auch das "boxing" Verfahren angewendet (also
Abweichung +/- von einer "best fit curve") wodurch sich die
Absolutfehler dann meistens halbieren. Aber da dies alle
Halbleiterhersteller machen kann man wenigstens die Werte vergleichen.
Gruß Anja
Arc Net schrieb:> D.h. z.B. eine ISL21007B (+-0.5 mV, max 3 ppm/°C)> Referenz wäre ausreichend
Hallo,
hast Du persönliche Erfahrungen/Messungen mit der ISL21007B?
Ich habe schon mal eine ISL21009B mit 5V vermessen.
Was mir da misfallen hat ist daß nach dem Einschalten die Referenz noch
viele Stunden (Tage) braucht bis der finale Wert erreicht wird.
Die Referenz erreicht zwar beim Einschalten den unteren Bereich der
Spezifizierten Spannung (-500uV) aber die Drift nach dem Einschalten ist
gegenüber anderen Referenzen enorm. Wenn man die Referenz auch nur kurz
ausschaltet beginnt das Spiel von vorne.
Gruß Anja
Anja schrieb:> Was mir da misfallen hat ist daß nach dem Einschalten die Referenz noch>> viele Stunden (Tage) braucht bis der finale Wert erreicht wird.>> Die Referenz erreicht zwar beim Einschalten den unteren Bereich der>> Spezifizierten Spannung (-500uV) aber die Drift nach dem Einschalten ist>> gegenüber anderen Referenzen enorm. Wenn man die Referenz auch nur kurz>> ausschaltet beginnt das Spiel von vorne.
Das ist leider eine unangenhme Eigenart der ISL Referenzquelle.
Aber glücklicherweise gibt es ja alternative Quellen.
Hi, Anja,
> Du mußt die Datenblätter nur richtig lesen.
Klar. An meinem Wissen haben Könner mit mehreren Jahrzehnten
Laborerfahrung mitgefeilt: "Wolfgang, kritische Werte musst Du selbst
nachmessen. An mehreren Exemplaren. Derjenige, der das Datenblatt
geschrieben hat, mag ja noch sauber gewesen sein, aber dann hat der
Verkäufer es redigiert."
> Oft wird bei den Driften auch das "boxing" Verfahren angewendet
Einleuchtend.
Meine stressigsten Tage und Wochen hatte ich mit HF-Mischern und dem
Nachweis des Dynamikbereiches.
Ciao
Wolfgang Horn
P.S.: Anja, Deine Beiträge in diesem Forum waren und sind hervorragend.
Nüchtern, sachlich, kompetent.
W.H.
Anja schrieb:> Arc Net schrieb:>> D.h. z.B. eine ISL21007B (+-0.5 mV, max 3 ppm/°C)>> Referenz wäre ausreichend>> Hallo,>> hast Du persönliche Erfahrungen/Messungen mit der ISL21007B?
Ja, grober Aufbau Batterie -> eine Referenz als Vorregler auf 3.3V ->
ISL21007 (Schaltung wie im DB Fig.55, nur Keramikkondensatoren) -> ADCs.
Messungen s.u.
> Ich habe schon mal eine ISL21009B mit 5V vermessen.>> Was mir da misfallen hat ist daß nach dem Einschalten die Referenz noch> viele Stunden (Tage) braucht bis der finale Wert erreicht wird.
Nach oder vor dem Burn-In?
Die Schaltungen wurden damals nur grob nach der Bestückung
durchgemessen, danach etwa einen Monat bei Raumtemperatur laufengelassen
und dann inkl. der ext. Sensoren bei Betriebstemperatur kalibriert.
Standard-Kalibrierungsintervall des Kunden: 90 Tage + Verifizierung vor
und nach jeder Messung...
Einen Testlauf hatte ich mal vor langer Zeit gepostet:
Beitrag "Re: hochauflösende Temperaturmessung"> Die Referenz erreicht zwar beim Einschalten den unteren Bereich der> Spezifizierten Spannung (-500uV) aber die Drift nach dem Einschalten ist> gegenüber anderen Referenzen enorm. Wenn man die Referenz auch nur kurz> ausschaltet beginnt das Spiel von vorne.
Wie lange bis zum vorherigen Wert?
Zur Langzeitdrift S.30 und 31...
http://www.ewh.ieee.org/r6/scv/ssc/Jun1704.pdf> Gruß Anja
Arc Net schrieb:> Nach oder vor dem Burn-In?
Burn-In mache ich nicht.
Das Verhalten ist allerdings unabhängig davon ob die Referenz 14 Tage am
Stück vorher gelaufen ist oder nur 1 Tag nach Erst-Inbetriebnahme so wie
im beigefügten Bild.
Gemerkt habe ich dies nachdem ich ungewöhnlich hohe Hysterese bei der
Bestimmung des Temperaturkoeffizienten hatte.
Zum Bild:
Startwert 4999.79 mV vor Ausschalten.
1 Minute ausgeschalten.
1. Meßwert Mittelwert Minute nach Ausschalten bei 4999.62 mV
(der allererste Meßwert nach dem Einschalten war 4999.59 mV
Drift innerhalb der ersten Minute bis 4999.63 mV)
Arc Net schrieb:> Wie lange bis zum vorherigen Wert?
nach 760 Minuten (12,5 Stunden) wird dann 4999.77 mV erreicht.
Arc Net schrieb:> Zur Langzeitdrift S.30 und 31...
Anbei eine Messung von 2 ISL21009B von mir:
wobei ich fairerweise dazusagen muß daß bei diesen geringen Driften auch
mein Vergleichs-ADC um ca 10-20uV gegenüber 2 kalibrierten 6,5 steliigen
DVMs gedriftet ist und der Vergleichs-ADC eine Feuchtigkeitsdrift und
Rest-Temperaturdrift (nach Kompensation) in Summe von bis zu 30uV hat.
Gruß Anja
