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Entwicklung einer Gyratorschaltung für den Einsatz in Kalibrierlaboratorien

09.12.2020

Die PTB hat eine Gyratorschaltung entwickelt, welche als „elektronisches Induktivitätsnormal“ konventionelle Normale bei Kalibrierungen von LCR-Metern ersetzen kann, wenn nur geringere Anforderungen an die Messunsicherheit bestehen. Gleichzeitig erweitert der Einsatz der Gyratorschaltung den Messbereich.

 

 

In industriellen Kalibrierlaboratorien werden überwiegend Messgeräte mit relativ moderaten Messunsicherheitsanforderungen kalibriert. Für viele Messgrößen einschließlich des Widerstandes und der Kapazität stehen hierfür Multiprodukt-Kalibratoren mit hinreichenden Spezifikationen zur Verfügung. Im Gegensatz dazu müssen für die Messgröße Induktivität bislang höchstwertige Induktivitätsnormale in großer Anzahl vorgehalten werden.

Mittels einer Gyratorschaltung können konventionelle Induktivitätsnormale dadurch ersetzt werden, dass eine gegebene, kalibrierte Kapazität am Eingangstor in eine Induktivität am Ausgangstor transformiert wird. Je nach Übertragungsfaktor lassen sich auf diese Art neben den diskreten, mit Induktivitätsnormalen realisierten Nennwerten auch nahezu beliebige Zwischenwerte darstellen. Insbesondere sind sehr große Nennwerte realisierbar, die als klassische Normalinduktivitäten nicht erhältlich sind. Damit können die weiten, am Markt angebotenen Messbereiche vollständig abgedeckt werden.

Die PTB hat Prototypen solcher Gyratorschaltungen entwickelt und getestet, die den Anwendungsbereich vorhandener Multiprodukt-Kalibratoren bei geringen Kosten erweitern und die Kalibrierung von LCR-Metern vereinfachen. Als besonderer Vorzug ist darin zu nennen, dass die Handhabung wesentlich vereinfacht wird: es ist nicht mehr nötig, zahlreiche Induktivitätsnormale nacheinander an das zu kalibrierende Gerät anzuschließen, sondern die Verbindung zum Kalibriergegenstand kann für alle Messpunkte bestehen bleiben und der Messwert am Multiprodukt-Kalibrator rechnergesteuert gewählt werden. Dadurch ergibt sich zudem ein wesentlich geringerer Platzbedarf für die Kalibriereinrichtung.

 

 

 

Fachbereich 2.1 „Gleichstrom und Niederfrequenz“