Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spannungsreferenz: Stand der Technik?


von Timmy (Gast)


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Hallo,

was ist eigentlich der Stand der Technik bei Spannungsreferenzen? Das 
beste was ich gefunden habe ist 1µV Rauschen bei 2048mV Ausgabe. Das 
wären 2M ADC-Schritte, also 21 Bit. Geht da nicht mehr?

: Verschoben durch User
von THOR (Gast)


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Du darfst das Rauschen gerne wegsubtrahieren wenn dich das stört.

von Alter Lateiner (Gast)


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Burried Zener ist wohl besser. Wenn du alles was der Markt hergibt 
ausgeschöpft hast gibt es noch folgenden Trick: schalte mehrere 
Referenzen zusammen. Bei jeder Verdopplung gewinnst du 3dB am 
Rauschabstand.

von Harald W. (wilhelms)


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Timmy schrieb:

> was ist eigentlich der Stand der Technik bei Spannungsreferenzen?

Ein Josephson Spannungsnormal.
Josephson Spannungsnormal
https://de.wikipedia.org/wiki/Josephson-Effekt#Anwendungen

von THOR (Gast)


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Harald W. schrieb:
> Timmy schrieb:
>
>> was ist eigentlich der Stand der Technik bei Spannungsreferenzen?
>
> Ein Josephson Spannungsnormal.
> Josephson Spannungsnormal
> https://de.wikipedia.org/wiki/Josephson-Effekt#Anwendungen

Verstehe ich das richtig, der Effekt tritt nur bei Supraleitung auf?

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Timmy schrieb:

> was ist eigentlich der Stand der Technik bei Spannungsreferenzen? Das
> beste was ich gefunden habe ist 1µV Rauschen bei 2048mV Ausgabe. Das
> wären 2M ADC-Schritte, also 21 Bit. Geht da nicht mehr?

Wie albern. Als ob die Referenz das einzige wäre, das rauscht.
Andererseits kann man gerade eine Referenzspannung nahezu unbegrenzt 
tiefpaßfiltern und so das Rauschen verringern.

von Achim H. (anymouse)


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Timmy schrieb:
> Das beste was ich gefunden habe ist 1µV Rauschen bei 2048mV Ausgabe.

Um welche Referenz handelt es sich denn?
Auf welche Bandbreite bezeiht sich die Rauschangabe?
Und was ist deren zeitliche Drift bzw. Temperaturabhängigkeit?

: Bearbeitet durch User
von Pandur S. (jetztnicht)


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Und was soll das Ganze ? Eine theoretische Betrachtung ?
Mit Fokus auf Genauigkeit, Drift, Rauschen ?

: Bearbeitet durch User
von MaWin (Gast)


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Timmy schrieb:
> was ist eigentlich der Stand der Technik bei Spannungsreferenzen?

ISL21007B Einschaltdrift
LTC6655 0.62uV Rauschen
MAX6325AASA Langzeitstabilität 10 mal schlechter als LTZ1000
ZSPM4141 20nA Strom

> Das beste was ich gefunden habe ist 1µV Rauschen bei 2048mV Ausgabe.

Wen interessiert das Ruaschen ? Wegfiltern. Drift und Sprünge und 
Langzeitstabilität sind schimmer.

von Peter M. (r2d3)


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Timmy schrieb:
> was ist eigentlich der Stand der Technik bei Spannungsreferenzen? Das
> beste was ich gefunden habe ist 1µV Rauschen bei 2048mV Ausgabe. Das
> wären 2M ADC-Schritte, also 21 Bit. Geht da nicht mehr?

Es gibt zahlreiche Parameter bei der Bewertung von Spannungsreferenzen.
Rauschen ist nur einer davon.
Am einfachsten ist es, die parametrische Suche von Distributoren wie 
z.B. auch Digikey zu bemühen um das Optimum der eigenen Ansprüche zu 
finden.

von Harald W. (wilhelms)


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THOR schrieb:

>> https://de.wikipedia.org/wiki/Josephson-Effekt#Anwendungen
>
> Verstehe ich das richtig, der Effekt tritt nur bei Supraleitung auf?

Jau, und eine Mikrowellenquelle brauchst Du auch noch. Dafür liegt
der Fehler dann bei kleiner 10 E-12.

von Harald W. (wilhelms)


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THOR schrieb:

> Du darfst das Rauschen gerne wegsubtrahieren wenn dich das stört.

Wegsubtrahieren geht leider nicht. Höchstens "kleindividieren".

von Lurchi (Gast)


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Beim Rauschen kommt es auf die Bandbreite an. Durch mitteln über 
genügend große Zeiten kann man die Bandbreite reduzieren.

Wenn es nur auf geringes Rauschen ankommt, sind NiCd Akkus sehr gut - 
nur nicht langzeit- oder temperatur-stabil. Für sehr stabile Referenzen 
ist eine geregelte Temperatur aber sowieso Standard. Da kann man dann 
Zenerdioden auch nach Rauschen statt TC aussuchen.

von Hans-Georg L. (h-g-l)


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von Homo Habilis (Gast)


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Oh D. schrieb:
> Und was soll das Ganze ? Eine theoretische Betrachtung ?
> Mit Fokus

...auf vielleicht gar nichts Bestimmtes. Der gute Timmy möchte 
möglicherweise einfach nur dazulernen.

Es geht also eventuell gar nicht um eine auch nur/erst "irgendwann mal" 
entstehende, und dazu/oder auch vermutlich gar nicht "gesichert" 
geplante, ob nun höchst einfache, oder äußerst obskure Anwendung...

So eine Diskussion in einem Fachforum anzuregen, und dann noch etwas zu 
"lenken", ist fruchtbarer, als nächtelange eigene Recherche. Vor allem 
als Anfänger weiß man ja gar nicht recht, wie und mit welchen Tags genau 
man wo überall suchen sollte. Würde ziemlich dauern, und man lüde auch 
so manches Dokument "umsonst"

(Das ist übrigens keine Unterstellung. Nur die "eventuelle Beschreibung 
einer potentiellen Möglichkeit". ^^)

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Homo Habilis schrieb:
> Oh D. schrieb:
>> Und was soll das Ganze ? Eine theoretische Betrachtung ?
>> Mit Fokus
>
> ...auf vielleicht gar nichts Bestimmtes. Der gute Timmy möchte
> möglicherweise einfach nur dazulernen.

Unwahrscheinlich.

Blättere einfach mal durch die Foren, was für Fragen er bisher gestellt 
hat und vor allem(!) was seine Reaktionen auf die gegebene Antworten 
waren. Wenn es den Begriff Troll nicht schon gäbe, dann müßte man ihn 
für "Timmy" neu erfinden ...

von Timmy (Gast)


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@Axel: Für dich ist wohl jeder ein Troll, der dir nicht in den Kram 
passt oder dessen Verhalten du nicht verstehst. Sag, sind für dich 
Ausländer auch Trolle? Kannst ruhig ehrlich sein, wir sind ja unter uns 
hier. Und du kannst ja nichts dafür, solltest du Hetzgen haben.

Ansonsten haben mir die meisten Beiträge hier sehr geholfen. Ich wollte 
wissen, wie man uV möglichst genau misst und da spielt unter anderem 
eine gute VReg eine wichtige Rolle bei.

von ths (Gast)


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Wie man µV genau misst?

Das ist nun eine ganz andere Fragestellung.

Es beginnt damit, über die zu messende Quelle möglichst viel zu wissen. 
Innenwiderstand, Gleichspannung, Wechselspannung usw.

Dann muss man drüber nachdenken, was man eigentlich wissen will. 
Momentanwerte, Langzeitwerte, Maxima usw.

Als nächstes muss man überlegen, wie man die Quelle an das Messgerät 
anschließt. Kurze Strecke, langes Strecke, Schirmung oder nicht. Sind 
Buchsen dran: prima. Sind keine dran, welche aus Kupfer-Tellur 
dranlöten. Passende identische thermospannungsarme Kabel wählen und ans 
Messgerät anschließen. Und jetzt alles schön klimatisieren und ganz 
wichtig: Unbedingt gegen Zugluft schützen.

Wenn man das nicht richtig macht, sind Messfehler in der Gegend bis 100 
µV durchaus möglich.

Aber du scheinst ja über den Aufbau der Referenz für das Messgerät 
besonders interessiert. Vorher kommen aber noch die Anschlussbuchsen, 
der sehr stabile, besonders rauscharme und langzeitstabile und driftarme 
Eingangsverstärker mit einer trickreichen Überspannungssicherung, die 
das Messergebnis nicht verschlechtert, die differentielle 
Leitungsführung zum AD-Wandler, (Tatsächlich, hier ist eine Referenz, 
oder auch zwei, oder...)   dann kommt ggf eine Potentialtrennung bevor 
der Wandler mit dem Prozesser verbunden wird usw. Dann darf man 
Auswertung, digitale Filterung usw nicht vergessen und ein "bisschen" 
Justage kommt ja auch noch dazu. Hab ich was vergessen: Ja, die 
praktischen Details, die in keinem Lehrbuch stehen.

Und schon isse fertig, die µV Messerei.

von Timmy (Gast)


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ths schrieb:
> Und schon isse fertig, die µV Messerei.

Das war ja einfach.

von ths (Gast)


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Seh ich auch so. Und weil µV langweilig sind, kümmern wir uns um nV.

von Harald W. (wilhelms)


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ths schrieb:

> Seh ich auch so. Und weil µV langweilig sind, kümmern wir uns um nV.

Wie wärs mit Attovolt? :-)

von ths (Gast)


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nV reichen mir völlig, das ist schlimm genug :-)

Und ja, ich mach das nur aus niederen Beweggründen.

von Dieter W. (dds5)


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ths schrieb:
> Und ja, ich mach das nur aus niederen Beweggründen.

Dafür gibt's nach Feierabend Sicherungsverwahrung. ;-))

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