Om de stabiliteit van de pyrometer op lange termijn te verbeteren, kunnen afgedichte, zeer nauwkeurige weerstanden worden gebruikt.
Nauwkeurige temperatuurmeting met platina-weerstandsthermometers vereist uiterst nauwkeurige weerstandsmeetapparatuur. Om een nauwkeurigheid van {{0}}.001 graden te bereiken, moet een industriestandaard Pt-100-sonde op 0 graden een nauwkeurigheid van 4 ppm op de weerstandswaarde hebben. Met de komst van moderne 24-bit sigma-delta analoog-digitaalomzetters is deze nauwkeurigheid gemakkelijker te bereiken geworden, en vandaag de dag is de belangrijkste uitdaging het waarborgen van drift op de korte en lange termijn.
Batemika is eerder begonnen met de ontwikkeling van de UT-ONE-serie thermometers met een totale meetnauwkeurigheid van minder dan 0.01 graad . De eerste generatie UT-ONE-apparaten is nu beschikbaar. De eerste generatie UT-ONE-apparaten was in staat de verwachte effectieve resolutie en drift op de korte termijn te bereiken, maar bleef steken bij het onvermogen om de verwachte driftparameters op de lange termijn te bereiken. Het meetcircuit voor de UT-ONE-thermometermetingen is gebaseerd op een 24-bit sigma-delta analoog-digitaalomzetter in een 4-draadratiometrische configuratie.
Het voordeel van deze configuratie is dat de nauwkeurigheid van de stroombron en de laagfrequente ruis geen invloed hebben op de meetresultaten. De drift op lange termijn wordt alleen bepaald door de referentieweerstand en de programmeerbare versterker, maar tegelijkertijd kan de door deze twee veroorzaakte drift niet worden onderscheiden. In een vroeg ontwerp was de referentieweerstand een SMR3DZ-folieweerstand met een levensduur van 50 ppm (70 graden, 2000 uur bij nominaal vermogen).
De klant verwachtte dat de weerstand stabiel zou zijn op ongeveer 10 tot 20 ppm per jaar. De langetermijnresultaten van de drift bevestigden de eerdere voorspelling. De langetermijndrift heeft een jaarlijkse cyclische variatie, waarschijnlijk gerelateerd aan veranderingen in de vochtigheid als gevolg van de seizoenen. De drift kent geen specifieke trend en stapelt zich niet op over de jaren heen.
De veldontwerpingenieur van de VPG-folieweerstand ontving de bovenstaande driftresultaten op lange termijn en stelde de klant voor om de SMR3DZ-folieweerstand in gegoten chip te vervangen door een VHP101T afgedichte folieweerstand om de stabiliteit op lange termijn te verbeteren. Ten slotte nam de klant een monster van de VHP101T 100Ω-weerstand ter evaluatie. De weerstand werd gemonteerd in een kleine metalen doos die de weerstand een goede mechanische en elektrische bescherming bood, in combinatie met een pyrometer als teststandaard. Het temperatuurverschil op lange termijn van dit monster bedroeg minder dan 1 ppm per jaar.
Amazed by the performance of the VHP101T, Batemika intends to replace the reference resistor in one of the components within the UT-ONE with the VHP101T. Exceeding the customer's expectations, the long term drift results have improved dramatically. The coordinates at the same scale give us a clear picture of the comparison. The long term drift was reduced from >20 ppm per jaar tot minder dan 5 ppm per jaar. De VHP101T-weerstand zorgde ook voor een betere stabiliteit op korte termijn en een lagere initiële drift, waardoor de klant meer vertrouwen kreeg in het kwaliteitscontroleproces. batemika gebruikt nu alleen de VHP101T-weerstand als referentieweerstand in de pyrometer en heeft zelfs een aantal bestaande onderdelen gereviseerd.
Dit op basis van het advies van de veldontwerpingenieur van de VPG-folieweerstand? --De interne referentieweerstand van het product werd vervangen door een Vishay-folieweerstand VHP101T, een hermetisch afgesloten metaalfolieweerstand, die de langetermijnstabiliteit van het hele apparaat aanzienlijk verbeterde en een groot verschil maakte voor de meetresultaten, wat bleek de klant nogmaals de uitstekende stabiliteit op lange termijn van de folieweerstand.
