Einschaltdrift und Drift des DIV
Verfasst: 26.04.2015, 18:56
Paul (und die schweigenden anderen Mitleser und -foristen),
anbei ein paar Grafiken, um die Auswirkungen des Einbaus meiner Widerstandsdekade zu verdeutlichen.
Mein ct-lab mit DIV steht im 2.Stock seitlich neben einem Fenster mit Südseite. Morgens wird es zeitweilig von der Sonne beschienen. Zwischenzeitlich habe ich deswegen einen Pappbogen auf den Stuhl davor gelegt, um direkte Einstrahlung zu verhindern. Leider habe ich nicht aufgeschrieben, wann ich das gemacht habe.
Meine 20V-Referenz besteht aus zwei 10V-Referenzen, bei denen die Masse der "oberen" Referenz direkt am Ausgang der "unteren" Referenz hängt. Das sind vielleicht zwei 2mA Last direkt an der unteren Referenz. Es wäre schlauer gewesen, einfach nur eine 10V-Referenz zu verwenden.
Jeder Messwert repräsentiert in den Diagrammen einen grauen Kreis, wobei sich die Werte überlagern können und eine einzige graue Fläche entsteht. Die rote Linie bildet den gleitenden 1-Minuten-Durchschnitt ab, also den Schnitt aus 300 (=60*5) Messwerten. Generell folgen die Namen meiner Bilder den Logdateien im Format YYYY MMDD hhmm ......
Die Benamung ermöglicht dem Betrachter zuzuordnen, wann die Sonne geschienen hat.
Leider habe ich die Temperatur und die Feuchtigkeit auf dem Zimmerthermometer erst später aufgeschrieben. Die Temperatur lag im Messzeitraum schätzungsweise innerhalb des Bereichs von 18 bis 24 Grad Celsius, schwerpunktmäßig eher bei 21-23 Grad.
Die Ausgangssituation ist gemessen am Investitionspreis des Ganzen ziemlich katastrophal:
Wir befinden uns im 25V-Messbereich. Ein Digit auf dem Anzeigemodul repräsentiert hier 0,0001V, also 100 Mikrovolt. In den ersten anderthalb Stunden driftet das DIV schlappe 7500 Mikrovolt. Das sind 75 Stellen! Ich könnte damit leben, aber die später auftretenden 2000 Mikrovolt zwischen 8000 und 6000 Mikrovolt (Stunde 24 und 42) repräsentieren auch noch 20 Stellen im betriebswarmen Zustand. Das ist mir zuviel. Relativ gesehen entsprechen 7500 uV an 20V 3750 uV an 10V, bzw 375uV an 1V, sprich 375 ppm.
Nach Einbau der Widerstandsdekade sieht die Lage besser aus:
Interessanterweise driftet das DIV im 25V-Messbereich nicht mehr nach oben, sondern nach unten. Die Dekade reduziert bei mir den Betrag der Einschaltdrift um mehr als eine Zehnerpotzenz von 7500 uV auf 600uV. Das sind nur noch erträgliche 6 Stellen, was lediglich 30ppm anstelle von 375ppm vorher entspricht (600uV von 20V = 300uV von 10V = 30uV von 1V).
Aber viel entscheidender ist, was im betriebswarmen Zustand passiert: Da sind es nur noch 200-300uV Drift, die 2 bis 3 Digits Drift auf dem Display entsprechen.
Damit sind wir in der Größenordnung der Drift im Basismessbereich, wie sie Paul festgestellt hatte. Damit bin ich jetzt zufrieden.
Zur Verdeutlichung noch einmal die ersten 5 Stunden in Vergrößerung:
Der Informationsgehalt für mich besteht aber auch darin zu wissen, dass das DIV eine halbe Stunde nach Einschalten schon 75% der Drift zurückgelegt hat.
Über die USB-Schnittstelle laufen die Messwerte übrigens 6,5-stellig ein und nicht 5,5-stellig, wie auf dem Display angezeigt.
Warum das Ganze?!
Ich nutze das DIV lediglich privat und will wissen, "woran ich eigentlich bin".
Bei meinem PKW habe ich den Kühlwassertemperatursensor (dessen Anzeige lediglich aus Strichen und einem roten Bereich besteht) auch ausgebaut und im Wasser- und Ölbad kalibriert, damit ich genau weiß, wann der Nobelhobel auf Betriebstemperatur ist und wann er kocht...
Ich habe einen neuen Beitragsfaden aufgemacht, weil ich hier nach Lust und Laune eventuell noch mehr Messungen anhängen möchte.
anbei ein paar Grafiken, um die Auswirkungen des Einbaus meiner Widerstandsdekade zu verdeutlichen.
Mein ct-lab mit DIV steht im 2.Stock seitlich neben einem Fenster mit Südseite. Morgens wird es zeitweilig von der Sonne beschienen. Zwischenzeitlich habe ich deswegen einen Pappbogen auf den Stuhl davor gelegt, um direkte Einstrahlung zu verhindern. Leider habe ich nicht aufgeschrieben, wann ich das gemacht habe.
Meine 20V-Referenz besteht aus zwei 10V-Referenzen, bei denen die Masse der "oberen" Referenz direkt am Ausgang der "unteren" Referenz hängt. Das sind vielleicht zwei 2mA Last direkt an der unteren Referenz. Es wäre schlauer gewesen, einfach nur eine 10V-Referenz zu verwenden.
Jeder Messwert repräsentiert in den Diagrammen einen grauen Kreis, wobei sich die Werte überlagern können und eine einzige graue Fläche entsteht. Die rote Linie bildet den gleitenden 1-Minuten-Durchschnitt ab, also den Schnitt aus 300 (=60*5) Messwerten. Generell folgen die Namen meiner Bilder den Logdateien im Format YYYY MMDD hhmm ......
Die Benamung ermöglicht dem Betrachter zuzuordnen, wann die Sonne geschienen hat.
Leider habe ich die Temperatur und die Feuchtigkeit auf dem Zimmerthermometer erst später aufgeschrieben. Die Temperatur lag im Messzeitraum schätzungsweise innerhalb des Bereichs von 18 bis 24 Grad Celsius, schwerpunktmäßig eher bei 21-23 Grad.
Die Ausgangssituation ist gemessen am Investitionspreis des Ganzen ziemlich katastrophal:
Wir befinden uns im 25V-Messbereich. Ein Digit auf dem Anzeigemodul repräsentiert hier 0,0001V, also 100 Mikrovolt. In den ersten anderthalb Stunden driftet das DIV schlappe 7500 Mikrovolt. Das sind 75 Stellen! Ich könnte damit leben, aber die später auftretenden 2000 Mikrovolt zwischen 8000 und 6000 Mikrovolt (Stunde 24 und 42) repräsentieren auch noch 20 Stellen im betriebswarmen Zustand. Das ist mir zuviel. Relativ gesehen entsprechen 7500 uV an 20V 3750 uV an 10V, bzw 375uV an 1V, sprich 375 ppm.
Nach Einbau der Widerstandsdekade sieht die Lage besser aus:
Interessanterweise driftet das DIV im 25V-Messbereich nicht mehr nach oben, sondern nach unten. Die Dekade reduziert bei mir den Betrag der Einschaltdrift um mehr als eine Zehnerpotzenz von 7500 uV auf 600uV. Das sind nur noch erträgliche 6 Stellen, was lediglich 30ppm anstelle von 375ppm vorher entspricht (600uV von 20V = 300uV von 10V = 30uV von 1V).
Aber viel entscheidender ist, was im betriebswarmen Zustand passiert: Da sind es nur noch 200-300uV Drift, die 2 bis 3 Digits Drift auf dem Display entsprechen.
Damit sind wir in der Größenordnung der Drift im Basismessbereich, wie sie Paul festgestellt hatte. Damit bin ich jetzt zufrieden.
Zur Verdeutlichung noch einmal die ersten 5 Stunden in Vergrößerung:
Der Informationsgehalt für mich besteht aber auch darin zu wissen, dass das DIV eine halbe Stunde nach Einschalten schon 75% der Drift zurückgelegt hat.
Über die USB-Schnittstelle laufen die Messwerte übrigens 6,5-stellig ein und nicht 5,5-stellig, wie auf dem Display angezeigt.
Warum das Ganze?!
Ich nutze das DIV lediglich privat und will wissen, "woran ich eigentlich bin".
Bei meinem PKW habe ich den Kühlwassertemperatursensor (dessen Anzeige lediglich aus Strichen und einem roten Bereich besteht) auch ausgebaut und im Wasser- und Ölbad kalibriert, damit ich genau weiß, wann der Nobelhobel auf Betriebstemperatur ist und wann er kocht...
Ich habe einen neuen Beitragsfaden aufgemacht, weil ich hier nach Lust und Laune eventuell noch mehr Messungen anhängen möchte.