Wirtschaft

Die in der PTB entwickelten planaren Thermokonverter sind für eine Nenn-Heizleistung von 10 mW konzipiert. Durch das für präzise Messungen erforderliche Signal-Rauschverhältnis ist die minimale Heizleistung auf etwa 100 µW festgelegt. Der Dynamikbereich der Leistung beträgt also rund 100:1, für die am Heizer anliegende Spannung bzw. die hindurch fließende Stromstärke resultiert daraus ein Dynamikbereich von 10:1. Theoretisch kann durch Anpassung des Heizerwiderstandswertes an das zu messende Signal für hinreichende Heizleistung gesorgt werden, in der Praxis ist jedoch der herstellbare Widerstandsbereich beschränkt. Die verwendete Dünnfilmtechnik ermöglicht einen Wertebereich von ca. 70 Ω bis ca. 1000 Ω. Aus der minimalen Heizleistung ergibt sich zusammen mit dem maximalen Heizerwiderstand die minimale messbare Stromstärke von ca. 0,3 mA. Ein hoher Heizerwiderstand bewirkt zusammen mit den unvermeidbaren Streukapazitäten des Messaufbaus...

In Zusammenarbeit der Arbeitsgruppen 8.42 (Datenanalyse und Messunsicherheit) und 2.22 (Hochfrequenzmesstechnik) wurde ein neues, mathematikgestütztes Verfahren zur hochgenauen Kalibrierung von Vektornetzwerkanalysatoren (VNA) evaluiert. Das Verfahren beruht auf einer einzelnen VNA Messung mit einer Präzisions-Luftleitung. Die Fehlerkenngrößen des VNAs werden dann anhand dieser Messung über dem gesamten Frequenzbereich mit einem ausgeklügelten, mathematischen Verfahren ermittelt. Mittels virtueller Experimente wurden optimale Werte für die Verfahrensparameter bestimmt.
Durch Vergleich mit einer aufwendigen, etablierten Referenzmethode wurde das neue Kalibrierverfahren experimentell bestätigt. Das neue Verfahren ermöglicht nun in einfacher Weise die hochgenaue Kalibrierung von VNAs sowie die Funktionsprüfung mechanischer Kalibriersätze und elektronischer Kalibriereinheiten.

Zur Eichung von Elektrizitätszählern in den staatlich anerkannten Prüfstellen werden seit geraumer Zeit Trennstromwandler (ICT) als Bestandteil einer Zählerprüfstation eingesetzt. Eine Zählerprüfstation ist derart aufgebaut, dass gleichzeitig zehn oder mehr Zähler geprüft werden. Daher wird eine galvanische Entkopplung notwendig, weil moderne Elektrizitätszähler eine Verbindung zwischen dem Strom- und dem Spannungspfad aufweisen, die nicht getrennt werden kann. Die Entkopplung jeweils eines Zählers wird mit Hilfe von jeweils einem dreiphasigen elektronisch fehlerkompensierten Stromwandler mit dem Übersetzungsverhältnis 1:1 erreicht.

Gemäß den PTB Prüfregeln müssen ICT’s den Fehlergrenzen von 0,05 % für den Stromwandlerfehler
ε_i und 0,09 crad für den Phasenfehlwinkel δ_i für Stromstärken oberhalb von 150 mA genügen. Für den Strombereich 20 mA bis 150 mA gelten erweiterte Fehlergrenzen. Die Messeinrichtung für die Vor-Ort Prüfung sollte...

In einem durch die VW-Stiftung geförderten Vorhaben sollen die Herstellung, die physikalischen und chemischen Eigenschaften und mögliche Anwendungen von frei aufgehängten, monolagigen "Nanoblättern" untersucht werden. Die drei beteiligten Partner sind Arbeitsgruppen der Universität Bielefeld, der Universität Heidelberg und der PTB. Die Nanoblätter bilden ultradünne Membranen mit der Dicke eines einzelnen Moleküls (1-2 nm). Sie basieren auf vernetzten, selbstorganisierenden Monoschichten, die sich von ihrem Substrat ablösen lassen und als freistehendes Nanomaterial stabil sind. Wir wollen mechanische Eigenschaften wie Moduli, Zugfestigkeiten und Resonanzfrequenzen untersuchen. Auch die elektrischen Eigenschaften wie Leitfähig- keit und Kapazität, und chemische Eigenschaften wie Oberflächenfunktionalisierung und Gasadsorption sollen charakterisiert werden. Mögliche Anwendungen dieser Nanoblätter könnten ultradünne, elektronentransparente...

Mit dem Eintritt Bulgariens in die EU ergab sich die Notwendigkeit, die korrekte Rück- führung der dortigen nationalen Normale für Wechselspannung durch einen interna- tionalen Vergleich sicherzustellen. In einem bilateralen Vergleich zwischen dem BIM in Bulgarien und der PTB wurden 3 Volt Wechselspannungen bei Frequenzen von 55 Hz, 1 kHz, 20 kHz und 100 kHz gemessen. Die Messwerte zeigen eine sehr gute Überein- stimmung (degree of equivalence) von besser als 8 µV/V. Es wurde eine Verbindung zu dem Key Comparison CCEM-K6.a hergestellt, an dem die PTB früher teilge- nommen hatte. Der bilaterale Vergleich wurde als EUROMET.EM-K6.a in die Daten- bank des BIPM aufgenommen.