摘要：Batemika測量公司用VHP101T密封箔電阻作為內部參照電阻提高了UT－ONE系列測溫儀的精度。每年的阻值漂移從20ppm以上降到了5ppm以下。

背景：Valentin Batagelj是Batemika的經理和首席工程師． Batemika專攻測溫法和溫度計量。主要為校準和研發實驗室生產高精度設備和測量軟件。其主要產品線是UT－ONE的測溫儀系列，精度高至幾千分之一攝氏度。

產品關鍵詞：

VHP101T 超高精度密封箔電阻

SMR3DZ 超高精度Z箔模塑貼片電阻

面臨的挑戰

鉑電阻測溫儀的精準溫度測量需要極精確的阻值測量設備。為了達到0．001°C的精度，0°C時的工業標準Pt－100探頭需要在阻值上達到4ppm的精度。隨著現代24位sigma－delta模數轉換器的出現，此精度的實現變得簡單了，而如今主要的挑戰是保證短期和長期的漂移。

解決方案

Batemika早前開始了讀數總精度目標在0．01°C以下的UT－ONE系列溫度計的開發。第一代UT－ONE設備可以實現預計的有效分辨率和短期漂移，但困于無法實現預期的長期漂移參數。

圖1：Batemika UT－ONE B03A 3通道測溫儀

UT－ONE溫度計讀數的測量電路是基于4線比率式配置的24位sigma－delta模數轉換器。

圖2：測溫儀的簡化測量電路

該配置的優點就是電流源的精度和低頻噪音不會影響測量結果。長期漂移只由參考電阻和可編程放大器決定，但同時這兩者造成的漂移又無法區分開來。在早期的設計中，參考電阻為SMR3DZ箔電阻，其負載壽命為 50ppm（70°C，2000小時額定功率下）。

客戶預計電阻的穩定性大概在10到20ppm每年。圖3所示的長期漂移結果印證了之前的預測。長期漂移有一個一年的周期性變化，可能與季節造成的濕度變化有關。漂移沒有一個特定的趨勢，也不會隨著年份而積累。

圖3：100Ω SMR3DZ電阻下UT－ONE測溫儀的長期阻值漂移

VPG箔電阻現場設計工程師收到以上長期漂移結果，建議客戶將SMR3DZ模塑貼片箔電阻替換為VHP101T密封箔電阻來提高長期穩定性。最后，客戶拿了一份VHP101T 100Ω的電阻樣品作為評估。

該電阻被安裝在一個小金屬盒內，為電阻提供了良好的機械和電氣保護，將它和測溫儀組合起來作為檢測標準。

圖4所示的結果顯示了該樣品的長期溫漂小于1ppm每年。

圖4：100Ω VHP101T下的長期阻值漂移

被VHP101T的性能所驚艷，Batemika打算替換UT－ONE內的一個部件中的參考電阻為VHP101T。超過客戶預期的是，如圖5所示的長期漂移結果有了巨大的改進。圖3和圖5相同比例尺的坐標讓我們清楚地看到了對比。長期漂移從大于20ppm每年減少到了小于5ppm每年。VHP101T電阻也帶來了更好的短期穩定性和更低的初始漂移，這就為客戶的質量控制工藝帶來了更多的信心。Batemika現在只用VHP101T電阻作為測溫儀中的參考電阻，甚至翻新了一眾已有的零件。

圖5：100Ω VHP101T下UT－ONE測溫儀的長期阻值漂移

這個基于VPG箔電阻現場設計工程師的建議？——產品的內部參考電阻換成了威世箔電阻VHP101T密封金屬箔電阻，極大地提高了整個設備的長期穩定性并對測量結果有了大程度的改進，再次向客戶證明了箔電阻出色的長期穩定性。