Я подумывал сделать себе делитель Кельвина-Варлея , как описано, например, в этой статье о мини-метрологической лаборатории в мартовском выпуске журнала Electronics Now за 1996 год Конрада Р. Хоффмана.
Нормальная компоновка хорошо описана на следующей иллюстрации в Википедии. Одна ступень на каждую декаду, которую вы хотите разделить, с уменьшением номиналов резисторов для каждой новой ступени. Общее сопротивление нового каскада должно быть в два раза больше сопротивления одного резистора предыдущего каскада.
Пример Кельвина-Варли из Википедии:
Однако, поскольку вы не можете легко получить, например, резисторы на 400 Ом, а также из-за допусков резисторов и важности согласования общего сопротивления, обычно выбирают значение, которое немного выше, затем подключают шунтирующий резистор и подстроечный резистор. параллельно со всей стадией, чтобы снизить сопротивление до необходимого для предыдущей стадии.
Что было бы неправильно, если бы просто использовали резисторы одинакового номинала для каждой ступени и использовали шунт с подстроечным резистором, чтобы снова снизить комбинированное сопротивление до требуемого диапазона:
смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab
Здесь есть как минимум три преимущества:
Возможно, в этой схеме есть какой-то скрытый недостаток. Будет ли он более чувствителен к температуре? Больше шума?
Я не видел этот тип раньше, но вот 3-минутный ответ.
В схеме используются переключатели 2P10T для выбора падения напряжения на 2 из 10 11 R в цепочке. Сопротивление каждой ступени уменьшается в 5:1 раз. Таким образом, 20k шунтируется 10 11 x 2k = 22k и 2k и так далее.
Если вы измените отношение R с 5 на 1, то может потребоваться увеличить разброс между двойными полюсами до 10, тогда вам понадобится поворотный переключатель 2P20T для каждого и вдвое больше резисторов.
В этой конструкции допуски не равны. Чувствительность к ошибке несоответствия уменьшается на число в строке = 10. Требование быть равным 1/5 предыдущего значения цифры становится МЕНЬШЕ критическим на 5, поэтому вы можете выбирать части для каждой цифры 0,1% 0,5% 2,5% и получать точность 0,1%
Я знаю, что это старо, но поскольку нет принятого ответа, я все равно попробую.
Во-первых, как вы правильно сказали, точность ограничена первым десятилетием. Таким образом, награда за выбор резисторов самая большая в первые пару десятилетий. Конрад также не выбирает резисторы в течение последних нескольких десятилетий, а использует резисторы 1% из коробки. Тем не менее, он использует шунты для обрезки каждые десять лет. Поэтому, если бы у вас было больше наборов согласованных резисторов, вы всегда использовали бы их в первую декаду при сборке нескольких блоков.
Во-вторых, и это, пожалуй, более важный аспект, учитывайте ошибки при построении декады из шунта R_S и лестницы R_L: R = R_S * R_L /(R_S + R_L). Тогда ошибка равна dR = (R_L / (R_S + R_L))^2 dR_S + (R_S / (R_S + R_L))^2 dR_L. Таким образом, точность/стабильность вашей декады будет определяться точностью/стабильностью шунта dR_S, если R_L >> R_S, и точностью/стабильностью лестницы dR_L, если R_S >> R_L. Следовательно, если вы используете большой резистор в лестнице, например, 10 кОм, когда требуется 2 кОм, как в вашем примере, вам нужен небольшой шунт, и это будет доминировать над ошибками всего десятилетия. Это не то, что вам нужно, потому что сопротивление лестницы, в частности ее температурный коэффициент, более стабильны, поскольку она состоит из десяти или одиннадцати резисторов, и вы получаете преимущество усреднения. С шунтом, вы зависите от меньшего количества деталей, и ваша стабильность пострадает - в частности, потенциометр трудно стабилизировать. Таким образом, лучшим выбором представляется большой шунт для обрезки и лестница, которая с самого начала близка к желаемым значениям.
В-третьих, и здесь я предполагаю, что KVD коммерчески изготавливаются из прецизионных резисторов с проволочной обмоткой из-за их температурной стабильности - они просто дешевле при более низких значениях сопротивления, поскольку вам нужно меньше проволоки.
Воутер ван Оойен
Барт
трубка