Hallo zusammen,
ich mache mir gerade Gedanken, wie in einer Präzisions-Widerstandsdekade
(MEATEST M632) die Widerstände verschalten sein könnten.
Eingebaut sind anscheind 37 verschiedene Widerstände, es kann jeder Wert
zwischen 1 Ohm und 1200 kOhm gewählt werden, mit entsprechender
Widerstandsauflösung:
1 Ohm ... 2 Ohm: 10 µOhm
>2 Ohm ... 20 Ohm: 100 µOhm
>20 Ohm ... 200 Ohm: 1 mOhm
>200 Ohm ... 2 kOhm: 10 mOhm
>2 kOhm ... 20 kOhm: 100 mOhm
>20 kOhm ... 200 kOhm: 1 Ohm
>200 kOhm ... 1,2 MOhm: 10 Ohm
eingebaute Widerstände
Wert in Ohm Genauigkeit in Ohm entspricht ppm
R1 1,95 0,001 513
R2 3,88 0,001 258
R3 7,73 0,001 129
R4 15,4 0,001 65
R5 30,5 0,001 33
R6 60,4 0,001 17
R7 120 0,002 17
R8 237 0,003 13
R9 464 0,006 13
R10 909 0,015 17
R11 1780 0,03 17
R12 3480 0,1 29
R13 6870 0,25 36
R14 13500 0,5 37
R15 26600 1 38
R16 52200 5 96
R17 103000 10 97
R18 202000 20 99
R19 396000 40 101
R20 778000 80 103
R21 1540000 200 130
R22 3030000 40 132
R23 6000000 1000 167
R24 12000000 5000 417
R25 23000000 50000 2174
R26 48000000 200000 4167
R27 100000000 500000 5000
R28 200000000 1000000 5000
R29 2090 0,04 19
R30 4140 0,08 19
R31 8180 0,1 12
R32 1610 0,2 12
R33 3430 0,5 15
R34 75300 1 13
R35 150000 4 27
R36 301000 10 33
R37 602000 20 33
Widerstandsgenauigkeit:
1 Ohm ... 200 Ohm: 0,002 % + 2 mOhm
>200 Ohm ... 200 kOhm: 0,003 %
>200 kOhm ... 1,2 MOhm: 0,005 %
Erkenntnisse:
Das alle Widerstände beliebig parallel oder in Reihe geschaltet werden
können, kann ich mir nicht vorstellen.
Auffällig ist, das ab R29 wieder kleinere Werte kommen, die auch hohe
Genauigkeiten haben.
Ich vermute, das dies eine eigenständige "Kette" ist, allerdings reicht
sie nicht bie 1200kOhm sondern nur bis 1193,11 kOhm.
Folglich muß noch was in Reihe geschalten werden können. (z.B. R1 bis
R12)
Auch wenn man von dem Minimalwert 1 Ohm ausgeht, der kleinste Wert in
der Kette sind 1,95 Ohm.
Um auf 1 Ohm runter zu kommen, müssen mindestens die ersten 6
Widerstände parallel hängen.
100000 Schritte zwischen 1 Ohm und 2 Ohm sind "interessant"
Widerstände die größer 1200 kOhm (R21 bis R28) sind können nur als
Parallelwiderstände dienen
R16 bis R21 sind eigentlich zu ungenau um als Serienwiderstand zu
dienen.
Ich vermute auch, das es kein festes Muster gibt, wie die Widerstände
geschalten werden, weil die Widerstandswerte der 37 Widerstände nicht
mal exakt sein müssen.
Es kann bei einer Kalibrierung der wahre Wert eingegeben werden, und das
Gerät passt sich dann an !
Ich möchte die Verschaltung eigentlich nur kapieren, ich will das Gerät
nicht nachbauen !
Wenn ich Glück haben wird so ein Gerät bestellt, allerdings darf ich es
dann aufgrund des Preises wohl kaum öffnen.
"Billige" elektronische Dekaden sind meist nur eine Reihenschaltung,
aber dies kann hier aufgrund der Auflösung nicht sein.
Irgend jemand eine Idee ? Oder sieht es auf den "ersten Blick" ?
Gruß Peter
Peter P. schrieb: > Um auf 1 Ohm runter zu kommen, müssen mindestens die ersten 6 > Widerstände parallel hängen. Die Parallelschaltung von Widerstandgruppen wird auch in den mittleren Bereichen die bevorzugte Technik sein, weil das eine höhere Belastbarkeit ergibt.
Ansonsten erkennt man bei den Widerstandswerten schon eine 2-4-8-16... Reihenfolge. Zur Feinabstimmung werden dann wohl hochohmige Werte parallelgeschaltet.
Ich nehme an, du hast dir die Mühe gemacht die Dokumente auf deren Webseite mal durchzuschauen? https://www.meatest.com/files/download/ext/m6xxs.pdf (Seite 5) -branadic-
:
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-
dekade.png
8,9 KB
Ich schätze, es handelt sich um eine Kombination aus Parallel- und Serienschaltung ähnlich wie im Anhang. Bei dieser Schaltung wird allerdings im Bereich von 1414,22 kΩ bis 2000,00 kΩ die angegebene Auflösung von 10 mΩ nicht erreicht. Bei 2000 kΩ beträgt sie stattdessen nur 20 mΩ. Mit drei weiteren Schaltern könnte man dieses Problem beheben. Ich kann mir aber auch vorstellen, dass sich die Angaben nicht auf die Widerstands-, sondern auf Anzeigeauflösung beziehen. A. B. schrieb: > https://www.meatest.com/files/download/ext/m6xxs.pdf (Seite 5) Mit einer reiner Parallelschaltung wird die angegebenen Auflösung für große Widerstandswerte nicht einmal ansatzweise erreicht. Ich vermute, dass sich die Skizze ausschließlich auf die M6x1-Serie bezieht.
Die Widerstände R1 bis R37 werden im Handbuch als Kalibrierpunkte bezeichnet. Es ist überhaupt nicht gesagt, ob das Einzelwiderstände sind.
Ich verstehe nicht, wie man den Maximalwert von 1,2M Ohm mit den folgenden Widerständen in Parallelschaltung bestimmen will: 1.540.000 X 3.030.000 6.000.000 X 12.000.000 23.000.000 48.000.000 100.000.000 X 200.000.000 X Bei Parallelschaltung der mit "X" gekennzeichneten Widerstände komme ich auf 1.203.344,36 Ohm.
Hallo, danke für euer Antworten. @Yalu: So ähnlich wie du es beschrieben hast, denke ich es mir auch. R29 bis R37 sind eine eigene serielle Kette. Bei dieser seriellen Kette fehlen noch 6890 Ohm bis zum maximalen Dekadenwiderstand von 1200 kOhm. Alle anderen parallel ist ein guter Ansatz, für den fehlenden Widerstand könnte man den nächst größeren rein schalten, und dann mit den entsprechend hochohmigen "nach unten ziehen". Durch das, das R1 bis R28 parallel sind würde sich auch ein Widerstand bis auf 1 Ohm runter einstellen lassen, was bei einer Serienschaltung der unteren Widerstände nicht gehen wird. Du schreibst "im Bereich von 1414,22 kΩ bis 2000,00 kΩ die angegebene Auflösung von 10 mΩ nicht erreicht". Die Dekade ist nur bei 1200 kOhm spezifiziert, das würde also nichts machen ! Oder meinst du 1414 bis 2000 Ohm, dazu würden die 10mOhm passen, über 200 kOhm ist die Auflösung "nur" 10 Ohm. (0,005% @200kOhm) In einer "ruhigen Minute" werd ich mal drüber nachdenken bzw. nachrechnen ob sich die Auflöung und Genauigkeit mit dieser Verschaltung einstellen läßt. Vielen Dank
Hallo nochmal, @Yalu: hab das jetzt mal gleich in einem Excel-Sheet nachvollzogen, in dem ich einzelne Widerständen ein- und ausschalten kann. Stimmt, versuche ich 2 kOhm mit "deiner Schaltung" exakt einzustellen, funktioniert das nur mit einer ungefähren Auflösung von 20mOhm ! Was meinst du mir "mit drei weiteren Schaltern könnte man dieses Problem beheben" ? Weitere Parrallelwiderstände mit 400 MOhm ; 800 MOhm und 1,6 GOhm ?
Peter P. schrieb: > Du schreibst "im Bereich von 1414,22 kΩ bis 2000,00 kΩ die angegebene > Auflösung von 10 mΩ nicht erreicht". Ja, die beiden "k" gehören weg. > Was meinst du mir "mit drei weiteren Schaltern könnte man dieses Problem > beheben" ? Man könnte damit den Block aus R1-R28 und den Block aus R29-R37 wahlweise in Serie (wie in meiner Skizze) oder parallel schalten. Damit können durch Parallelschalten von R29=2090Ω und einer geeigneten Auswahl von R1-R28 auch die fehlenden Widerstandswerte realisiert werden. Ich sehe gerade, dass Ähnliches evtl. auch schon mit nur 2 zusätzlichen Schaltern möglich ist. Ich werde heute Abend noch einmal darüber nachdenken und ggf. eine Skizze posten. > Weitere Parrallelwiderstände mit 400 MOhm ; 800 MOhm und 1,6 GOhm ? Ja, mit zusätzlichen Widerständen kann das Problem ebenfalls gelöst werden. Der zusätzliche 400MΩ-Widerstand mit einem zusätzlichen Schalter würde schon ausreichen. Es wäre natürlich interessant zu wissen, wie die Widerstände tatsächlich verschaltet sind. Vielleicht gibt es ja eine pfiffigere Lösung.
@Yalu Ich denke deine Schaltskizze wird vermutlich richtig sein. Bei einer noch komplexeren Verschaltung ist es sicher schwierig den richtigen Algorithmus zu finden, wie ein gewählter Widerstand umgesetzt (Relaisstellungen) werden kann. Die "nur" 20mOhm Auflösung bei 20kOhm entsprechen einer "Stufe" von 0,001%, was im Vergleich zur Gesamtgenauigkeit (0,002 bis 0,005%) klein genug ist. Die von mir im ersten Beitrag angegebenen Auflöungen sind auch nur beim deutschen Distributer zu finden. Auf der Herstellerseite findet man die nicht . Dort ist nur "Best resolution at the lowest range is 10µOhm" zu finden. Gruß Peter
Vielleicht hilft der Blick ins Hanfbuch des Fluke 5450A ja weiter. gk
Der Fluke 5450A kann nur seine eingebauten Festwiderstände per Relais auf die Ausgangsbuchsen schalten, aber keine wahlweise Reihen-/Parallelschaltung um einen eingestellten Widerstand zu erzeugen.
Hallo Peter, geht es dir nur um das Verständnis zum Gerät oder suchst du nach einer Möglichkeit einen hochauflösenden einstellbaren Widerstand zu bauen? Das Valhalla 2724A könnte dann evtl. auch noch interessant sein: Beitrag "Re: Genaue Widerstands Dekade - wie machen die das?" und noch Seite 1: Beitrag "Re: Digital einstellbarer Widerstand 100 Ohm - 10k Ohm 0,1 Ohm Schrittweite"
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