论坛 › 基准器件 › 732A恒温电路简化

youngliu 发表于 2013-1-15 15:18:43

732A恒温电路简化

将732A恒温电路简化如下，供大家参考

王珏 发表于 2013-1-15 15:31:35

进来学习。

hldiy 发表于 2013-1-15 15:33:22

图中，左面的两个三极管是孪生的吧

longshort 发表于 2013-1-15 16:47:09

还是觉得很复杂。
从个人的角度看来，可能是为了尽量降低热常数引起的波动，用了大至5uF的负反馈电容器，这实际上可能造成更大的相移使截止频率大幅低移，从而产生响应曲线与温度变化曲线发生叠加效应。

zsxlh 发表于 2013-1-15 17:11:07

FLUKE 732A真的是好基准！我手中两台于上个月10日、与Datron 4910进行比对，到目前已经运行有1080小时，稳定性不错，偏差基本小于0.1ppm。

xplore 发表于 2013-1-15 17:43:27

才一个月， 起码要1年以上才能看出什么

diodes_1 发表于 2013-1-15 22:20:00

学习学习。。。

redtony 发表于 2013-1-15 22:31:59

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zsxlh:FLUKE 732A真的是好基准！我手中两台于上个月10日、与Datron 4910进行比对，到目前已经运行有1080小时，稳定性不错，偏差基本小于0.1ppm。
(2013-01-1517:11) images/back.gif

求4910

zy_sh_npk 发表于 2013-1-15 22:49:05

好好学习一下，732A的温控不是电阻桥的呀，不知道这个恒流源的长期稳定性如何？
和塑料块的电阻桥比的话。

shunzi3 发表于 2013-1-16 07:16:19

1个月似乎短了点。

zsxlh 发表于 2013-1-16 14:57:23

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xplore:才一个月， 起码要1年以上才能看出什么 (2013-01-1517:43) images/back.gif

其中一台FLUKE 732A，唐老师已经做过一年以上时间的考核。

zsxlh 发表于 2013-1-16 14:58:15

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redtony:求4910 (2013-01-1522:31) images/back.gif

我也想再多求一台呢！

wdexpert 发表于 2013-1-16 15:54:45

好资料～

lylmy 发表于 2013-1-16 16:49:42

有机会了尝试仿造一个恒温槽

youngliu 发表于 2013-1-16 17:20:52

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longshort:
还是觉得很复杂。
从个人的角度看来，可能是为了尽量降低热常数引起的波动，用了大至5uF的负反馈电容器，这实际上可能造成更大的相移使截止频率大幅低移，从而产生响应曲线与温度变化曲线发生叠加效应。
https://bbs.38hot.net/images/back.gif

这是FLUKE关于732A恒温槽的原理说明。我自己DIY的恒温槽电路用到的电容容量更高达22uF，目前日波动在0.2mK左右，从2012年5月20日至今，温度变化大约30mK（用34401检测置于恒温槽内的100k NTC得到的阻值换算的结果）

longshort 发表于 2013-1-16 20:34:45

呵，日波动0.2mK，很诱人的水准！
将近八个月的时间，30mK的变化可能有些大，不过对于特定的设计，对输出的影响能够忽略是最好的。

youngliu 发表于 2013-1-17 11:00:25

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longshort:呵，日波动0.2mK，很诱人的水准！
将近八个月的时间，30mK的变化可能有些大，不过对于特定的设计，对输出的影响能够忽略是最好的。
(2013-01-1620:34) https://bbs.38hot.net/images/back.gif

用34401A测量槽内100k NTC的阻值从最初的45.608k到现在的45.6616k，变化了60.8ohm（0.1175%）。一天之内阻值波动大约0.3ohm。
732B的手册上说它的测温NTC阻值是年变化小于900ohm，45度时阻值大约是41.3k（36.5k~42.5k），温度系数大约2kohm/K。

youngliu 发表于 2013-1-17 11:20:50

732A的手册没说明其NTC阻值年变化指标。需要请有732A、732B的坛友提供实测数据了

longshort 发表于 2013-1-17 14:04:32

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youngliu:

用34401A测量槽内100k NTC的阻值从最初的45.608k到现在的45.6616k，变化了60.8ohm（0.1175%）。一天之内阻值波动大约0.3ohm。
732B的手册上说它的测温NTC阻值是年变化小于900ohm，45度时阻值大约是41.3k（36.5k~42.5k），温度系数大约2kohm/K。

images/back.gif

这么看起来，NTC的老化率还是非常高的，按数据算的话，相当于60.8/45608=0.1333%=1333ppm，这还是八个月的值，若其变化规律也遵循与时间增长的平方根成正比，那么这个NTC的年变化率大致相当于75ohm，比900ohm要小得多，手册所载的裕量很大。
我的恒温槽使用MF58型玻封的50K NTC，几个温度点的值大致是60°C/12.2KΩ，50°C/17.33KΩ，40°C/25.6KΩ，在50°C时的斜率约500ohm/°C。设计的时候考虑它老化100ppm后的偏移值，对控制精度的影响是3.5mK，现在看来至少要扩大10倍才行。
将并行测温的NTC单独引出倒是个不错的主意，不但可以定期矫正控制温度，还可以获得特定型号NTC的老化数据，并据此扣除所产生的波动对于输出电压的影响。

youngliu 发表于 2013-1-17 14:24:10

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longshort:

这么看起来，NTC的老化率还是非常高的，按数据算的话，相当于60.8/45608=0.1333%=1333ppm，这还是八个月的值，若其变化规律也遵循与时间增长的平方根成正比，那么这个NTC的年变化率大致相当于75ohm，比900ohm要小得多，手册所载的裕量很大。
我的恒温槽使用MF58型玻封的50K NTC，几个温度点的值大致是60°C/12.2KΩ，50°C/17.33KΩ，40°C/25.6KΩ，在50°C时的斜率约500ohm/°C。设计的时候考虑它老化100ppm后的偏移值，对控制精度的影响是3.5mK，现在看来至少要扩大10倍才行。
将并行测温的NTC单独引出倒是个不错的主意，不但可以定期矫正控制温度，还可以获得特定型号NTC的老化数据，并据此扣除所产生的波动对于输出电压的影响。

....... https://bbs.38hot.net/images/back.gif

从我这8个月的监测来看，似乎不符合与时间增长的平方根成正比的规律。我的恒温槽控温用了4颗单端玻封的100k NTC串并连，监测槽内温度的100k NTC也是同一型号、同一批次的产品。
测温电桥的桥臂电阻用了S102C塑料块金属箔电阻。

anonymous 发表于 2013-1-17 23:37:12

可以采用长期稳定性更好的铂电阻

zsxlh 发表于 2013-1-18 00:34:51

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youngliu:这是FLUKE关于732A恒温槽的原理说明。我自己DIY的恒温槽电路用到的电容容量更高达22uF，目前日波动在0.2mK左右，从2012年5月20日至今，温度变化大约30mK（用34401检测置于恒温槽内的100k NTC得到的阻值换算的结果）
(2013-01-1617:20) images/back.gif

文件里说732A恒温槽的温度是48°C±2°C，现在实测我的两台732A 一台为42°C，另一台为41.7°C，也就是说经过20多年的时间变化，这两台小三的热情至小偏低有4°C。

longshort 发表于 2013-1-18 08:14:21

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zsxlh:

文件里说732A恒温槽的温度是48°C±2°C，现在实测我的两台732A 一台为42°C，另一台为41.7°C，也就是说经过20多年的时间变化，这两台小三的热情至小偏低有4°C。 images/back.gif

这么说来，恒温温度的变化对稳定电压的变化应该是有贡献的，能否再追溯一下原始的输出参数是多少？如果知道原始的标定电压并且比对记录没有中断，那就有希望获得温度传感器的老化对输出指标的影响了。

youngliu 发表于 2013-1-18 08:43:45

20多年降低4度，平均每年降低0.2度左右。我DIY的这个恒温槽预计第一年降低不到0.05度，似乎要比732A的变化小不少

zsxlh 发表于 2013-1-18 16:05:04

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youngliu:20多年降低4度，平均每年降低0.2度左右。我DIY的这个恒温槽预计第一年降低不到0.05度，似乎要比732A的变化小不少 (2013-01-1808:43) images/back.gif

现在已经叫我朋友监测一下他的4台732A，看看具体数据如何。

zsxlh 发表于 2013-1-18 16:48:04

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longshort:这么说来，恒温温度的变化对稳定电压的变化应该是有贡献的，能否再追溯一下原始的输出参数是多少？如果知道原始的标定电压并且比对记录没有中断，那就有希望获得温度传感器的老化对输出指标的影响了。

(2013-01-1808:14) images/back.gif

您找找 yiheyuan 周博导，国家计量院JVS 向下传递的两台732A，有多年的具体计量记录数据。

youngliu 发表于 2013-1-18 20:02:58

运行近8个月，阻值增大5.9ohm/月，温度下降3.3mK/月

longshort 发表于 2013-1-19 19:11:38

按732B的参数，最大900ohms的年变化，相当于0.45C/year的控制温度老化率。
如果732A的控温系统与732B相同的话，那么25年（姑且假定）的控制温度变化4C，算来变化指数约为1.47345，即控制温度的变化值随时间长度的1.47345次方的方根倒数成正比。

youngliu 发表于 2013-1-20 07:08:03

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longshort:按732B的参数，最大900ohms的年变化，相当于0.45C/year的控制温度老化率。
如果732A的控温系统与732B相同的话，那么25年（姑且假定）的控制温度变化4C，算来变化指数约为1.47345，即控制温度的变化值随时间长度的1.47345次方的方根倒数成正比。

(2013-01-1919:11) images/back.gif

732A与 732B的控温电路是不相同的

zsxlh 发表于 2013-1-20 20:31:06

4台 732A 恒温槽的温度：
1#46.7°C
2#43.9°C
3#41.0°C
4#43.0°C

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