¿Por qué no usar resistencias del mismo tamaño para cada etapa en un divisor Kelvin-Varley?

No he visto este tipo antes, pero aquí hay una respuesta de 3 minutos.

El arreglo usa interruptores 2P10T para seleccionar la caída de voltaje a través de 2 de 10 11 R en una cadena. La resistencia de cada etapa disminuye en un factor de 5:1. Así, 20k se desvía por 10 11 x 2k = 22k y 2k y así sucesivamente.

Si cambia la relación R de 5 a 1, es posible que la distribución entre los polos dobles deba aumentar a 10, entonces necesita un interruptor giratorio 2P20T para cada uno y el doble de resistencias.

Con este diseño las tolerancias no son iguales. La sensibilidad al error de desajuste se reduce por el número en la cadena = 10. El requisito de ser 1/5 del valor del dígito anterior se vuelve MENOS crítico por 5, por lo que puede elegir partes para cada dígito 0.1% 0.5% 2.5% y obtener una precisión del 0.1%

Ejemplos comerciales de instrumentos Kevin-Varley

Sé que esto es antiguo, pero como no hay una respuesta aceptada, lo intentaré de todos modos.

Primero, como usted dice correctamente, la precisión está limitada por la (s) primera (s) década (s). Entonces, la recompensa de seleccionar resistencias es mayor en las primeras dos décadas. Conrad tampoco selecciona resistencias durante las últimas dos décadas, pero usa resistencias del 1% listas para usar. Sin embargo, usa derivaciones para recortar cada década. Entonces, si tuviera más conjuntos de resistencias combinadas, siempre las usaría en la primera década al construir varias unidades.

Segundo, y ese es quizás el aspecto más importante, considere los errores al construir una década a partir de una derivación R_S y una escalera R_L: R = R_S * R_L /(R_S + R_L). El error es entonces dR = (R_L / (R_S + R_L))^2 dR_S + (R_S / (R_S + R_L))^2 dR_L. Entonces, la precisión/estabilidad de su década estará dominada por la precisión/estabilidad de la derivación dR_S si R_L >> R_S y por la precisión/estabilidad de la escalera dR_L si R_S >> R_L. Por lo tanto, si usa una resistencia grande en la escalera, por ejemplo, 10k cuando se requieren 2k como en su ejemplo, necesita una pequeña derivación y eso dominará los errores de toda la década. Esto no es lo que quieres, porque la resistencia de la escalera, en particular su coeficiente de temperatura, es más estable ya que está hecha de diez u once resistencias y obtienes el beneficio de promediar. Con la derivación, depende de menos piezas y su estabilidad se verá afectada; en particular, el potenciómetro es difícil de estabilizar. Entonces, la mejor opción parece ser una derivación grande para recortar y una escalera que esté cerca de los valores deseados desde el principio.

En tercer lugar, y aquí estoy especulando, los KVD se fabrican comercialmente a partir de resistencias de precisión enrolladas con alambre debido a su estabilidad de temperatura; simplemente son más baratos para valores de resistencia más bajos, ya que necesita menos alambre.