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Modernisierung der Messapparatur zur Kalibrierung von Kapazitäten im Bereich von 10 pF bis 1 nF

09.12.2019

Für die effizientere Kalibrierung von Kapazitäten im Bereich von 10 pF bis 1 nF wurde in der PTB eine automatisierte zweipolige Messbrücke (Z2-Brücke) aufgebaut. Damit wird der für den Brückenabgleich benötigte Zeitaufwand deutlich reduziert, und die Übertragung der Kalibrierergebnisse in die Auftragsverwaltung erfolgt nun ohne fehleranfällige händische Eintragungen.

 

 

Für die Kalibrierung von Kapazitäten im Bereich von 10 pF bis 1 nF wurde in der PTB bislang eine zweipolige Messbrücke (Z2-Brücke) eingesetzt. Die zum Abgleich eingesetzten induktiven Spannungsteiler wurden über Drehschalter bedient, die Schalterstellungen wurden abgelesen und auf einem Formblatt notiert. Nach erfolgter Messung wurden die notierten Werte in eine Tabellenkalkulation eingetragen und ausgewertet. Die so ermittelten Messergebnisse wurden dann in die Datenbank zur Auftragsverwaltung eingetragen und daraus der Ergebnisbericht (Kalibrierschein) erzeugt. Bedingt durch die Vielzahl von händischen Eingriffen in diesem Ablauf ergab sich eine lange Bearbeitungszeit und eine erhöhte Fehleranfälligkeit, die nur durch intensive Kontrollen nach dem Vier-Augen-Prinzip auf einem akzeptablen Wert gehalten werden konnte.


Zur Verbesserung des Arbeitsablaufs wurde nun eine neue Z2-Brücke mit relaisgesteuerten induktiven Spannungsteilern aufgebaut. Ein auf dem Steuerrechner implementierter Algorithmus gleicht die Brücke ab und ermittelt unmittelbar darauf die zu kalibrierenden Kapazitätswerte. Nach erfolgter Validierung des Verfahrens werden zukünftig die so ermittelten Messwerte direkt in die Datenbank eingetragen und können nach Prüfung durch den Sachbearbeiter unmittelbar in den Kalibrierschein einfließen. Damit werden Übertragungsfehler minimiert, zudem wird der Kalibrierablauf beschleunigt.