Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Elektronischer Präzisionswiderstand


von Markus B. (markus_b571)


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Hi,
ich brauche für ein Projekt einen präzisen,elektronisch einstellbaren 
Widerstand.

Der Einstellbereich sollte bis 100kOhm gehen in 0,1 Ohm Schritten und 
eine Genauigkeit von 0,1% oder besser haben. Wie kann man sowas 
realisieren? Eventuell mit einem FET?

Gruß
Markus

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Markus B. schrieb:
> Der Einstellbereich sollte bis 100kOhm gehen in 0,1 Ohm Schritten
Also 1ppm. Sportlich!
Wieviel Geld hast du dafür übrig? Was ist dir die Lösung deines Problems 
wert?
Als Antwort auf diese beiden Fragen sollte dir jetzt eine Zahl von 100k€ 
aufwärts in den Sinn kommen.

Markus B. schrieb:
> ich brauche für ein Projekt einen präzisen,elektronisch einstellbaren
> Widerstand.
Beschreibe doch besser mal die eigentliche Aufgabe. Am besten so, dass 
ein Ausenstehender verstehen kann, warum du so ein absurd genaues Gerät 
brauchst.

: Bearbeitet durch Moderator
von A. S. (Gast)


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Markus B. schrieb:
> Hi,
> ich brauche für ein Projekt einen präzisen,elektronisch einstellbaren
> Widerstand.
>
> Der Einstellbereich sollte bis 100kOhm gehen in 0,1 Ohm Schritten und
> eine Genauigkeit von 0,1% oder besser haben. Wie kann man sowas
> realisieren? Eventuell mit einem FET?
>
> Gruß
> Markus

6 Dekaden?  Und 100 Ohm Genauigkeit  bei 0,1ohm Schritten?

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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A. S. schrieb:
> Und 100 Ohm Genauigkeit  bei 0,1ohm Schritten?
Stimmt. Diese um den Faktor 1000 konträre Forderung ist offenbar auch 
einfach so ohne Nachdenken hingeschrieben...

von Name: (Gast)


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Es gibt elektronische Potis (findet man unter I2C Potentiometer oder 
Rheostat), je nachdem was benötigt wird.
Das wird die Anforderungen aber vermutlich nicht erfüllen können, aber 
eine Suche kann nicht schaden.

Für Präzision wäre Analog der richtige Startpunkt:
https://www.analog.com/media/en/news-marketing-collateral/product-selection-guide/Choosing_the_Correct_Digipot.pdf

von Markus B. (markus_b571)


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Ok, vielleicht etwas übertrieben, gebe ich zu.

Im oberen Bereich brauche ich nicht unbedingt 0,1 Ohm Auflösung und im 
unteren Bereich können es auch 1-2% sein.

Die Schaltung soll eine mechanische Widerstandsdekade ersetzen, um 
Messreihen automatisieren zu können. Im Moment habe ich drei Dekaden vor 
mir an denen ich dauernd drehen muss.

von Weasel P. (philipp_s576)


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Die bestehende Dekade mit Servos aufrüsten? ;)

von MaWin (Gast)


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Markus B. schrieb:
> Wie kann man sowas realisieren?

Na ja, Festwiderstände umschalten, mit möglichst guten Schaltern, u.B. 
quecksilberbenetzten Reed-Relais.

Aber selbst dann findest du keinen Festwidetstand mit 100k der auf 
0.1Ohm genau ist.

Markus B. schrieb:
> Im oberen Bereich brauche ich nicht unbedingt 0,1 Ohm Auflösung und im
> unteren Bereich können es auch 1-2% sein.

Na ja, dann bau das halt oder kaufe ein realistisches Produkt fertig:

https://www.powertekuk.com/mc642-programmable-resistance-decade

Ja, auch Festwiderstände und Relais.

von Gossen (Gast)


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von Hennes (Gast)


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Hallo

Keinerlei Preisangaben bei solchen -ansonsten guten- Beschreibungen sind 
schon ein Warnzeichen das man sich bei der genaueren Recherche 
(Anfragen) besser hinsetzt - sofern man es selbst bezahlen muss.

Hennes

von Name: (Gast)


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Weasel P. schrieb:
> Die bestehende Dekade mit Servos aufrüsten? ;)

Das machte man vielleicht vor 20 Jahren.
Ich würde hier nachsehen:
https://www.analog.com/en/parametricsearch/10982#/

von Helmut K. (hk_book)


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...und einen deutschen Hersteller gibt es auch noch:

https://www.burster.de//de/kalibriergeraete/widerstandsdekaden/p/detail/1427

von Gerald K. (geku)


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Vermutlich wird es schon, mit "Bastlermessgeräte", daran scheitern die 
Widerstandswerte mit <0,1% Genauigkeit zu kontollieren.

: Bearbeitet durch User
von Pandur S. (jetztnicht)


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Die Adresse fuer sehr genaue Widerstaende, Folienwiederstaende ist nun 
Vishay. Die machen diese nach Kundenwunsch.
Serie S102CT, 0.02%, TK 2ppm/K, ca 25 Euro, mindestabnahme 10 Stueck.

von Gerald K. (geku)


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80k + 40k + 20k + 10k + 800 + 200 + 100 + 80 + 20 + 10 + 80 + 40 +20 + 
10 + 8 + 4  + 2  + 1 + 0,8 + 0,4 + 0,2 + 0,1

22 Widerstände in Serie und mit 22 niederohmige Reedkontakte 
überbrücken.
Jeden einzelnen dieser 22 Widerstände durch Parallelschalten von 
Widerstände abgleichen.
Unter einen Ohm wird es mit den Kontakten schwierig.

von Gerald K. (geku)


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Pandur S. schrieb:
> ca 25 Euro

pro Stück?

von Sven B. (scummos)


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Ich denke auch, Relais und Festwiderstände sind hier der Weg. Besonders 
genaue Widerstände sind hier eigentlich nicht relevant -- man kann die 
ja alle im Gesamtsystem z.B. mit einem programmierbaren Tischmultimeter 
automatisiert durchmessen, und dann in Software den idealen Satz 
eingeschalteter Widerstände berechnen.

Ich habe sowas schonmal mit i2c-Potis gebaut, die sind halt wahnsinnig 
ungenau. Durch das beschriebene Verfahren habe ich meine Zielgenauigkeit 
dann trotzdem erreicht, aber die war eher so 0.5% bei 256 Codes und halt 
nicht 0.1% bei 100.000.

: Bearbeitet durch User
von Udo S. (urschmitt)


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Markus B. schrieb:
> Die Schaltung soll eine mechanische Widerstandsdekade ersetzen, um
> Messreihen automatisieren zu können.

Was für Messreihen sind das?

Könnte man dein Problem vieleicht mit einer präzisen programmierbaren 
Strom oder Spannungsquelle genauso lösen?

Oder mit weniger genauen Widerständen aber entsprechend genauen 
Spannungs oder Strommessungen? Schliesslich kann man nicht exakte 
Equidistanz herausrechnen.

Edit: Sven B. war schneller :-)

: Bearbeitet durch User
von Name: (Gast)


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Sven B. schrieb:
> Ich habe sowas schonmal mit i2c-Potis gebaut, die sind halt wahnsinnig
> ungenau. Durch das beschriebene Verfahren habe ich meine Zielgenauigkeit
> dann trotzdem erreicht, aber die war eher so 0.5% bei 256 Codes und halt
> nicht 0.1% bei 100.000.

I2C-Potis sind absolut sehr ungenau, relativ aber recht genau (die 
"Teilung" ist recht linear).

Und für viele Anwendungen kommt es darauf an, wie z.B. einen 
Spannungsteiler.
Darum würde ich sie nicht einfach mal als untinteressant klassifizieren!

von Hennes (Gast)


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Hallo

Gerald K. schrieb:
> pro Stück?

https://de.farnell.com/vishay-foil-resistors/s102c-120r00-0-01/widerstand-120r-0-01-600mw-radial/dp/1692578

Nicht ganz aber...
Immerhin schon bei übersichtlichen Mengen gibt es einen deutlichen 
Rabatt - trotzdem als Vorwiderstand für ne' LED oder um ein H / L 
Lowpegel vorzugeben würde ich diese R's dann auch mit den Rabatt nicht 
nutzen...

Sind wohl (fast) Einzelanfertigen - bzw. Kleinstmengen auf Bestellung ?

Hennes

von Hennes (Gast)


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Gerade noch gesehen - nein keine 14 Tage Lieferzeit - 114...
da steigt doch gleich die Stimmung wenn schon teuer dann wenigstens auch 
langsam...

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Sven B. schrieb:
> Ich habe sowas schonmal mit i2c-Potis gebaut, die sind halt wahnsinnig
> ungenau.
Und vor Allem: das "Poti" dort drin ist nicht potentialgetrennt. Jeden 
Monat stolpert da einer drüber, dass er meint, er könne das Poti 
irgendwie irgendwo anschließen. Gern auch mal als Potiersatz in einem 
Netzdimmer...

Name: schrieb:
> I2C-Potis sind absolut sehr ungenau, relativ aber recht genau (die
> "Teilung" ist recht linear).
Allein der "Schalter", der da drin die Widerstände umschaltet hat einen 
Übergangswiderstand, der solche Potis nur für hochomige Anwendungen 
qualifiziert.

> Darum würde ich sie nicht einfach mal als untinteressant klassifizieren!
Für die Anwendung hier schon. Denn sie sind obendrein nicht mal für 
kürzeste Überlastungen geeignet. Leg einfach mal für 1ms 20V an. Das 
steckt ein normales Poti gut weg, das Digipoti ist kaputt.

: Bearbeitet durch Moderator
von Markus B. (markus_b571)


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Danke für die Vorschläge. Muss mir eine Lösung dafür überlegen.

Ich habe hier sogar einen extrem präzise einstellbaren elektronischen 
Widerstand, allerdings weiß ich nicht wie der funktioniert und ich habe 
keinen Schaltplan dazu. Aber Relais sind da so weit ich weiß nicht drin. 
Leider ist das Ding so alt, dass es keine Schnittstelle hat.

von Reihaus (Gast)


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Schau mal in "Elektronik 7/1992 S 114" dort ist eine Schaltung 
angegeben.
Anderer Widerstandsbereich und 1 Quadranten betrieb.

von Dymo Fond (Gast)


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Gerald K. schrieb:
> Unter einen Ohm wird es mit den Kontakten schwierig.

Relais-Kontakte parallel schalten und in der nächsten Stufe die schon 
erwähnten Quecksiber-Relais einsetzen.

von Wollvieh W. (wollvieh)


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A. S. schrieb:
> Markus B. schrieb:

>> Der Einstellbereich sollte bis 100kOhm gehen in 0,1 Ohm Schritten und
>> eine Genauigkeit von 0,1% oder besser haben.
> 6 Dekaden?  Und 100 Ohm Genauigkeit  bei 0,1ohm Schritten?

Das gibts auch mit 8 Dekaden zu kaufen, in 0,1%. Also irgendeinen Sinn 
muß es machen. :)

https://www.timeelectronics.com/decade-boxes/1051-8-decade-resistance-box/

1 Megohm in 10 Milliohm-Schritten.

Da einfach 8 Servos davorsetzen und fertig ist die Laube. Mit 
entsprechend genauem ADC kann man sogar einen automatischen 
Kalibrierlauf einbauen.

von Dieter W. (dds5)


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Von elv gibt es die EWD 100. Fängt aber erst bei 1 Ohm an und ob das 
Protokoll der Schnittstelle offengelegt ist weiss man nicht.

Da ist eine binär gestaffelte Widerstandskette drin und die einzelnen 
Widertstände werden mit Relais überbrückt.

Ansonsten wie schon weiter oben erwähnt einzelne Dekaden mit 1-2-4-2 
Staffelung. Benötigt pro Dekade nur 6 Stück 2xx (k)Ohm Widerstände.

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