打算做幾只標準電阻，請各位看看可行性

目標：高穩(wěn)定的10k、100k、1M電阻基準，超過Fluke 742A的指標。

我有一個Fluke 752A，是高等級的參考分壓器，里面采用了57只120k的金屬殼/玻璃密封的0.005%的線繞電阻，每只電阻標有測量到0.1ppm/C的溫度系數(shù)值。
這些電阻都是1984年生產(chǎn)的（23年前），經(jīng)過測試，現(xiàn)在這些電阻與標稱值的偏離絕大多數(shù)不超過0.01%即100ppm，再假設其老化是線性的，則老化率最大不超過100/23=4.5ppm。如果老化不是線性，一般都是時間越后老化越少，現(xiàn)在的老化反而更小。這說明這些電阻非常好。
實際上，老化的方向有正有負，通過篩選和匹配，用多個電阻串并聯(lián)，就可以使得整體的老化更小。

這樣制作的標準電阻的優(yōu)勢：
1、老化很小，而且可以近似追蹤，匹配后不超過2ppm/年，超過Fluke 742A電阻標準。
（Fluke 742A-10k為4ppm/年，100k為6ppm/年，1M為8ppm/年）
2、溫度系數(shù)很小，理論上α系數(shù)可達到0.05ppm/C，實際上應在0.1ppm/C之內(nèi)，β系數(shù)也不應超過0.1ppm/C2（電阻線材為Evanohm，這是Fluke的一貫做法）
3、功率余量比較大


10k標準電阻的制作
采用120k電阻12只并聯(lián)，電阻選擇時除了選擇總老化值接近0以外，還要匹配溫度系數(shù)，以便抵消。接線柱采用752A原來752A上面的低熱電動勢的4只做4線連接。


100k標準電阻的制作
采用120k電阻5只，其中兩只并聯(lián)成60k，三只并聯(lián)成40k，再串聯(lián)。接線柱采用752A原來的2只做2線連接


1M標準電阻的制作
采用120k電阻11只，其中8只串聯(lián)成960k，三只并聯(lián)成40k，再串聯(lián)。接線柱采用752A原來的2只做2線連接


電阻的標定的打算：
1、先標定10k，可采用別的10k標準
2、做10k、100k、1M電阻比較橋
3、做100k Hamon轉(zhuǎn)移標準（需要100k電阻10只，現(xiàn)在只有0.02%的線繞電阻，好象不夠好）

可行，但是電阻數(shù)量太多了一點吧？是不是對體積會造成影響？
并且這些電阻的串聯(lián)、并聯(lián)都會對總值有影響的。

做成固定的，體積沒有太大的要求，主要是精度，做好后的精度能達到多少呢？

感謝樓上二位回貼。
體積我到不在乎，反正是固定使用。
至于個體對整體的影響，假設數(shù)量是10個串聯(lián)，那么任何單個電阻變化了0.01%，對整體的影響就是0.001%，是1/N的關(guān)系。假如都增大了0.01%，那么整體也增大了0.01%。假如有的增大有的減少（實際上這種可能性最大），則因為互相抵消，還有一個分母N，因此整體變化就很小了。我拆過一些計量儀器，這種多個電阻串并聯(lián)在實際上用的很多。
至于精度，要看以下幾方面了：
1、時間老化程度，比如年老化度，這個是最關(guān)鍵的。如果老化嚴重，即便校準了，過一段時間變了，就需要頻繁校準。
2、溫度特性
3、校準的不確定度，這個是比較頭痛的，打算拿到計量部門校準。不知道是否能有校準不確定度能達到1ppm的服務，好象計量院的電阻校準大多是10ppm級別的。

看看中國計量科學院的不確定度是多少啊？應該達不到1ppm的。

FLUKE752參考級分壓器可是好東西！用732或734，792A，752，A40可檢定3458A級數(shù)字多用表！

原帖由 chamer 于 2007-5-22 13:53 發(fā)表
看看中國計量科學院的不確定度是多少啊？應該達不到1ppm的。

剛才查了一下，可以檢定一等直流標準電阻器，收費630。10kΩ一等是3ppm，這個的確比較差。

原帖由 gaobingic 于 2007-5-22 16:29 發(fā)表
FLUKE752參考級分壓器可是好東西！用732或734，792A，752，A40可檢定3458A級數(shù)字多用表！

是啊，752A標價16W，現(xiàn)Fuke在還在賣。我手里的一個開關(guān)不太好，外觀成色一般，想拆了。
3458A檢定只需要10k和10V，現(xiàn)在問題是10k不夠準確。
另外，我的3458A主要是直流應用，由于線性度非常好（0.1ppm），是否檢定無所謂了，用它做一把帶相對刻度的直尺來用，并不用來讀絕對量。測量時先測一下標準，就可以得到修正量。

剩下的問題就是串聯(lián)、并聯(lián)的接點性能了。:D

剛才又把752A拆下來觀察，發(fā)現(xiàn)一共三層互相絕緣的鋁殼：
1、最外層是比較薄的外皮（加上框架），接到GROUND接線柱上
2、中間一層是比較厚的鋁板，6面很嚴密，最后接到GUARD接線柱上，保護用
3、最內(nèi)是5組分別封裝的獨立厚鋁盒，每個鋁盒里面有10來個120k的電阻，而鋁盒和鋁盒之間也絕緣并加上輔助分壓電壓以便減少泄露。

看來這個結(jié)構(gòu)非常好，不僅屏蔽徹底，而且有很大的熱惰性。因此，我就直接利用這殼體、面板了，只進行重新布線就可以。

另外，所有電阻的接點都是接到聚四氟乙烯接線柱上的，絕緣很好。而且導線的外皮非常光滑而堅硬，絕緣程度應該非常好。國產(chǎn)的線我測量過，兩根絞在一起，就有幾G最大幾十G歐的電阻，對精密計量影響很大，看來材料都是再生的、不純的、混合的。

:D :D :D 寫得真好，謝謝。

:) 真是不錯，學習學習

直接找廠家買就行了呀。我們賽寶就有生產(chǎn)，價格也不是很貴

那可太好了，但我有個疑問，你們的標準電阻對年穩(wěn)定性測量嗎？能達到我所要求的2ppm/年的穩(wěn)定度嗎？

我見過在去年人家買過的SB2015－1　，SB2015－3的說明書，只是給出去技術(shù)指標，沒有看到過年穩(wěn)定性。社會在發(fā)展，技術(shù)在進步，不知現(xiàn)在有沒有？

根據(jù)我所知，國內(nèi)沒有一家生產(chǎn)電阻的，測過年穩(wěn)定度。因為做這種測試時，不僅需要很長的時間，更主要需要高分辨的儀器和更穩(wěn)定的基準，沒有哪個廠家想做這個投入。
其實，標準電阻的最重要的技術(shù)指標xx級或者xxppm，就是年穩(wěn)定度指標。比如BZ3C-8，上面標有20ppm，就是年穩(wěn)定/年變動不大于20ppm的意思。同樣，0.01%的標準電阻，也是年變動不大于0.01%的意思。
年穩(wěn)定度一般與所使用的材料、處理工藝，尤其是與最后的密封有很大的關(guān)系。
事實上，國產(chǎn)的密封油電阻，穩(wěn)定性是很好的，穩(wěn)定余量很大。

國內(nèi)是真的難的找到好的十進制的電阻箱，像上海的都是精度不高，不過BZ3呢是單個的都不說。反正啊我覺的在國內(nèi)找個精度高的電阻真難，要么定做，我們以前找好久找到后來在臺灣找到了一個。你喜歡做電阻可以做些高精度的十進制電阻箱啊。

做電阻箱也難啊，關(guān)鍵要有密封的好電阻做基礎。
而要想做好電阻，需要好的線材，但現(xiàn)在的線材比以前比差了很多，比如原料不純、熱處理不好、皮漆質(zhì)量不過關(guān)。
這東西要做好，必須每個環(huán)節(jié)都要測量和把關(guān)，比如線材出廠前要進行溫度系數(shù)和老化的試驗，而電阻廠在買進線材的時候也要做類似的檢驗。但悲哀的是，這樣的兩個環(huán)節(jié)都不被執(zhí)行，因此導致線材的質(zhì)量越來越差。線材不好，怎么做出好電阻？不可能我們自己去做線材吧？
而做線材的工廠也有自己的難處，因為要買原料，但原料的純度可能不高，或者故意低價買次品原料，因為反正做好的東西也沒人檢測。
以前國內(nèi)好的電阻箱是0.005級即50ppm的，里面都是密封的電阻。如果打開一個電阻箱，看到里面是非密封的，那就不可能是高穩(wěn)定度的東西。
我現(xiàn)在有個最好的電阻箱的材料，就是Fluke 335D的內(nèi)部開關(guān)部分，規(guī)格非常高，整體是10ppm。

[ 本帖最后由 lymex 于 2007-5-26 22:26 編輯 ]

你說的是那樣，要不現(xiàn)在國內(nèi)還那么少，不過要是能做的好還是有利潤的呵呵。

對呀，國內(nèi)很多進入惡性循環(huán)了。我前一段時間買了一批電阻，溫度系數(shù)比我要求的超3倍，最后退貨。后來才知道，他們出廠前根本不檢驗/抽查溫度系數(shù)。再后來，我在哈爾濱看到同一廠家同一型號的電阻，買了幾只回來試，結(jié)果非常好（平均+2.5ppm/C，而且還很一致），后來就全給包買了。這也說明其產(chǎn)品的不一致性。
在要求高的地方（穩(wěn)定、可靠、一致），就只能采用國外的了，比如曾買過比黃金還貴的Vishay的。如果國內(nèi)能下工夫做，應該能達到同樣的指標，但成本就沒那么高，利潤也會很高。

國內(nèi)啊像電容箱、電感箱、還有電阻箱、都沒有什么好的。像計量所的都是訂做的或國外的，我上回聽一個老的計量專家說他們那時的一套標準好大，拿出去校準一大車呵呵。不過精度嘛還是可以的。國內(nèi)其實很多人都想要高精度，就是找不到好的，有些廠所以就跑國外訂了。國內(nèi)還是沒有重視這方面我覺的。

是的，老外名牌產(chǎn)品是下了工夫的，因此指標可信度很高，指標余量也大。
人家做東西的確是在實際測量，比如Fluke的每一只高精度電阻都要測試溫度系數(shù)并標在外殼上，使用是用兩只系數(shù)相同但符號相反的兩只串/并聯(lián)，因此成本才高。我國原來有些精密的電容也都是兩只并聯(lián)的。

剛剛升級成計量員，可以發(fā)圖了。
1、三個Fluke 752A，參考分壓器，10:1分壓不確定度<0.2ppm，100:1分壓不確定度<0.5ppm。
2、內(nèi)部，第三層是5個屏蔽盒
3、每個屏蔽盒內(nèi)的電阻，均為120k，個別119.8k，電阻允差0.005%，溫度系數(shù)大多為+-1ppm/C以下。

改天誰拆792A喊我！792A的熱偶是線形的？熱偶不是平方率變換！

熱偶是線性的還是平方特性的還是什么特性的并不重要，只要單調(diào)就可以。
792A的原理是同時輸入交流和等有效值直流，只要熱平衡，則輸入交流的有效值就等于參考直流的有效值。

原帖由 gaobingic 于 2007-5-30 10:08 發(fā)表
改天誰拆792A喊我！792A的熱偶是線形的？熱偶不是平方率變換！

拍個照片可能還行,東西太金貴了,還撈不到拆的.