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Ringvergleich zur Messung der elektrischen Feldstärke im Rahmen des Deutschen Kalibrierdienstes (DKD) abgeschlossen

27.11.2015

Ein im Rahmen des Deutschen Kalibrierdienstes (DKD) organisierter Ringvergleich für elektrische Feldstärke wurde erfolgreich abgeschlossen. Die Ergebnisse und daraus folgende Handlungsempfehlungen sind bei der Kleinheubacher Tagung 2015 der Union Radio Scientifique Internationale (U.R.S.I.) eingereicht worden.

 

Feldsonden sind weit verbreitet, um die elektrische Feldstärke zu messen. Sie  werden beispielsweise zum Nachweis der Einhaltung von Personenschutzgrenzwerten und zur Einstellung der Prüffeldstärke bei Störfestigkeitsprüfungen im Rahmen von Untersuchungen zur elektromagnetischen Verträglichkeit benötigt. Beide Anwendungsgebiete erfordern die genaue Kenntnis des Kalibrierfaktors der Feldsonde, um eine Rückführung der elektrischen Feldstärke auf die SI-Einheiten mit bekannter Messunsicherheit sicherstellen zu können. In Deutschland sind drei Kalibrierlaboratorien für die Messgröße elektrische Feldstärke durch die Deutsche Akkreditierungsstelle DAkkS akkreditiert. Um den akkreditierten Laboren den Nachweis ihrer technischen Kompetenz zu ermöglichen, hat die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) einen Ringvergleich im Rahmen des Deutschen Kalibrierdienstes (DKD) organisiert, in dem sich die akkreditierten Kalibrierlabore in Deutschland zusammengeschlossen haben.

Zusätzlich zur PTB haben drei akkreditierte und ein nicht-akkreditiertes Labor an dem Ringversuch teilgenommen. Als Vergleichsnormale wurden sowohl ein an der PTB entwickelter Transfersensor (Bild 1) als auch eine kommerziell verfügbare Feldsonde verwendet. Verglichen wurde die Feldstärke, die zur Erzeugung eines Anzeigewertes von 20 V/m erforderlich ist. Der Transfersensor in Orientierung parallel zum magnetischen Feld (PH-Ausrichtung) wurde für einen Vergleich zwischen 300 MHz und 1000 MHz in 100 MHz Schritten und zwischen 1000 MHz und 6 GHz in 500 MHz Schritten verwendet. Die kommerzielle Feldsonde wurde sowohl parallel zum magnetischen Feld (PH-Ausrichtung) als auch in Ausbreitungsrichtung der elektromagnetischen Welle (PS-Ausrichtung) mit dem Feld beaufschlagt. Sie wurde für einen Vergleich zwischen 100 MHz und 1000 MHz in 100 MHz Schritten und zwischen 1000 MHz und 18 GHz in 500 MHz Schritten verwendet. Der Vergleich zeigt, dass alle Laboratorien in der Lage sind, das elektromagnetische Feld mit der spezifizierten Messunsicherheit darzustellen. Kalibrierungen in PS-Richtung können jedoch problematisch sein und die Annahme weiterer Messunsicherheitsbeiträge erfordern. Der Ausgang des Ringvergleiches war einer der Gründe für das Wiederbeleben des Arbeitskreises DKE GAK 767.4.3 “Feldsondenkalibrierung”, der an einem Entwurf für eine neue Norm IEC 61000-4-26 zur Feldsondenkalibrierung arbeitet.

 

 

Bild 1: An der PTB entwickelter Transfersensor zur genauen Messung der elektrischen Feldstärke

 

 

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