Wspólnie projektujemy: Amatorskie wzorce R, L, C, U

We wcześniejszych numerach czasopisma przedstawiłem artykuły pokazujące możliwość realizacji amatorskich wzorców pojemności. Proponuję, żeby w cyklu „Wspólnie projektujemy” zająć się właśnie amatorskimi wzorcami, nie tylko pojemności, ale też dowolnych innych wielkości elektrycznych.

W numerze wrześniowym ZE (9/2025) przedstawione było zadanie: Zaproponuj pomysł lub przedstaw przykład realizacji jakiegokolwiek amatorskiego wzorca: napięcia, rezystancji, pojemności lub indukcyjności, itp.

Elektronik praktyk nie potrzebuje superdokładnych i kosztownych wzorców. Jednak wielu hobbystów chciałoby posiadać „domowe wzorce” – elementy, które pozwoliłyby sprawdzić prawidłowość wskazań multimetrów czy mierników RLC. Naprawdę warto mieć godne zaufania wzorcowe elementy, które można wykorzystać między innymi do sprawdzania rozmaitych mierników.

Profesjonalne, dokładne wzorce laboratoryjne są bardzo kosztowne, ale praktykowi aż taka dokładność i stabilność nie jest potrzebna. Dziś można zrealizować lub pozyskać dobre i niedrogie amatorskie wzorce rezystancji i napięcia. Trochę gorzej jest z wzorcowymi kondensatorami. A bardzo słabo wygląda sprawa amatorskich wzorców indukcyjności.

Wzorce napięcia

Najprościej biorąc, jest szereg układów scalonych źródeł napięcia odniesienia, które mogą być „domowymi wzorcami”. Nie polecam jednak najpopularniejszych, najtańszych TL431 i podobnych, których współczynnik cieplny według katalogu może wynosić aż 100 ppm/°C (0,01%/°C). Należy wykorzystać coś lepszego o współczynniku cieplnym do 25 ppm/°C (0,0025%/°C). Jest mnóstwo takich układów. Dla hobbysty najwyższa półka to zawierający termostat LM399 (lub nowszy ADR1399), który ma współczynnik cieplny co najwyżej 0,5 ppm/°C, czyli 0,00005%/°C. Natomiast próba wykorzystania jeszcze lepszego LTZ1000 lub nowszej wersji ADR1000 to zadanie wyłącznie dla bardzo doświadczonych elektroników – nie polecam pozostałym.

LM399 można kupić stosunkowo tanio jak na parametry, po około kilkadziesiąt złotych za sztukę. Przykład z linku: https://s.click.aliexpress.com/e/_c3Yo3cjf na rysunku 1 (cena za dwie sztuki). Inny link: https://s.click.aliexpress.com/e/_c3IKCOOd.

Dany egzemplarz wzorca będzie stabilnie utrzymywał „swoje” napięcie, tylko jest problem z rozrzutem, z tolerancją tego napięcia – niezbędny jest przynajmniej jednorazowy dostęp do odpowiednio dobrego, skalibrowanego multimetru, co najmniej 6,5-cyfrowego. I to może być problem.
(…)

——– ciach! ——–

To jest tylko fragment artykułu, którego pełna wersja ukazała się w grudniowym numerze czasopisma Zrozumieć Elektronikę (ZE 12/2025). Czasopismo aktualnie nie ma wersji drukowanej na papierze. Wydawane jest w postaci elektronicznej (plików PDF). Pełną wersję czasopisma znajdziesz na moim profilu Patronite, gdzie dostępna jest dla Patronów, którzy wspierają mnie kwotą co najmniej 15 zł miesięcznie. Natomiast niepełna, okrojona wersja, pozwalająca zapoznać się z zawartością numeru ZE 12/2025 znajduje się tutaj.

Piotr Górecki

Uwaga! Wskazówki, jak nabyć pełne wersje dowolnych numerów ZE znajdują się na stronie:
https://piotr-gorecki.pl/n11.