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Die PTB auf der Control

05.05.1998

12. bis 15. Mai 1998 in Sinsheim
Halle 1, Stand F 351, Tel.: 07261-8733

Vom 12. bis zum 15. Mai 1998 werden mehr als 600 Aussteller zum 12. Mal auf der Control in Sinsheim Innovationen, aktuelle Entwicklungen und Tendenzen im Bereich der Qualitätssicherung und der Fertigungsüberwachung präsentieren.
Die erneut hohe Zahl von Ausstellern wird einen nahezu vollständigen Überblick über die Gesamtthematik Qualitätsmanagement geben und damit eine ideale Plattform für gute Gepräche und Geschäfte bilden.

Auch die PTB wird diese Fachmesse wieder nutzen, um sich und aktuelle Forschungsergebnisse vorzustellen. Mitarbeiter der PTB werden auf dem Messestand Informationen zu Aufgaben und Organisation der PTB und des Deutschen Kalibrierdienstes (DKD) anbieten, Fragen zu den Themen Akkreditierungen, gegenseitige Anerkennung von Kalibrierungen, Prüfungen und Zertifizierungen etc. beantworten und für Gespräche über technische Probleme der Meßmittelkalibrierung zur Verfügung stehen.

Als Beispiel für aktuelle Forschungsergebnisse wird die PTB folgende zwei Exponate vorstellen:

Protonenresonanzkontrollierter Meßplatz zur Kalibrierung von Magnetometern

Kernresonanz-Magnetometer, die auf dem Nachweis gyromagnetischer Präzision bestimmter Atomkerne in einem magnetischen Gleichfeld beruhen, sind derzeit die genauesten Instrumente zur Messung magnetischer Felder. In Kombination mit geeigneten Systemen zur Generierung magnetischer Felder, wie Feldspulen, Permanent- oder Elektromagneten können somit Magnetfeldnormale aufgebaut werden, die auf einem Quanteneffekt basieren und deren relative Unsicherheit kleiner als 0,0001 % ist. Die untere Meßbereichsgrenze kommerziell gefertigter Kernresonanz-Magnetometer liegt bei einer Flußdichte von etwa 0,1 Tesla, ein Wert, der in etwa dem 2000-fachen des erdmagnetischen Feldes entspricht.
Um dem Bedarf nach Kalibrierungen mit geringer Meßunsicherheit von Magnetsystemen auch in Feldern unterhalb dieses Grenzwertes nachkommen zu können, wurde auf der Basis eines hochempfindlichen Marginal-Oszillators ein Kernresonanz-Magnetometer entwickelt, mit dem durch Nachweis von Protonenresonanz in schwach paramagnetischen Wasserlösungen noch Felder um 0,002 T präzise gemessen werden können. Das Magnetometer ist in Modulbauweise konzipiert, was einerseits die Anpassung an unterschiedliche Meßprobleme ermöglicht und andererseits die Weiterentwicklung einzelner Baugruppen erleichtert. Das Protonenresonanz-Magnetometer wird zur Messe präsentiert als Teil eines Meßplatzes zur Kalibrierung von Magnetometern, die auf dem Hall-Effekt basieren.

Die zweite wesentliche Komponente des Meßplatzes ist eine neu entwickelte, wasserge- kühlte Feldspule, mit der Felder bis zu 0,15 T generiert werden können, und zwar bei zwei grundverschiedenen Feldverlaufskurven.

Das eine der beiden möglichen Feldprofile weist mit einem Abstand von etwa 50 mm zwei räumlich getrennte Positionen nahezu gleicher Feldstärke auf, die Abweichung der Felder liegt in der Größenordnung von 0,001 % und ist somit bestens für den Vergleich magnetischer Sensoren geeignet, ohne eine gegenseitige Beeinflussung der beiden Sensoren befürchten zu müssen. Mit dem anderen Feldprofil läßt sich im Zentrum der Spule über einen Bereich von 20 mm ein Feld hoher Homogenität gewährleisten, wie es z. B. zur Bestimmung der Linienbreite von Kernresonanzproben erforderlich ist.

Rechnergesteuerte Kapazitätsdekade RD 1-PIO 24

Zur Realisierung vorgebbarer Kapazitätswerte werden bisher von Hand geschaltete Kapazitätsdekaden mit Glimmer- oder Kunststoffdielektrikum mit einer Unsicherheit von bestenfalls 0,05 % verwendet. Ihr Einsatz in automatisierten Meßeinrichtungen ist nicht möglich.

Die ausgestellte Kapazitätsdekade auf der Basis neuartiger keramischer Chipkondensatoren russischer Fertigung ist automatisiert und weist gegenüber den jetzigen kommerziellen Dekaden wesentlich verbesserte technische Eigenschaften auf. Mit Hilfe eines Personalcomputers sind alle Kapazitätswerte im Bereich von 100 pF bis 1,1110 µF in Schritten von 100 pF einstellbar. Damit ist erstmalig die vollautomatische Kalibrierung von automatischen Kapazitätsmeßbrücken auch für nichtdekadische Kapazitätswerte mit hoher Genauigkeit möglich.

Die vorgestellte Kapazitätsdekade ist das Ergebnis einer gemeinsamen Entwicklung zwischen der PTB und dem Allrussischen Forschungsinstitut für Metrologie "D.I.Mendelejew" (WNIIM) in St. Petersburg und für Kalibrierlaboratorien und für wissenschaftliche Einrichtungen, die variable Kapazitätsgeber benötigen, von Interesse.

Ausgewählte technische Daten:

Bereich der Bemessungswerte 100 pF bis 1,1110 µF
relat. Unsicherheit des eingestellten Wertes < 1 · 10-4
Nullkapazität < 4 · 10-5 pF
Temperaturkoeffizient < 3 · 10-6 /K
Verlustfaktor tan (bei 1 kHz) <= 2 · 10-4
Kurzzeitstabilität (8 Stunden bei 23 °C) < 1 · 10-6
Langzeitinstabilität < 1 · 10-5 /a
Frequenzbereich 50 Hz bis 100 kHz
Abmessungen 360 mm x 350 mm x 110 mm
Masse 8,4 kg