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Kalibrierung induktiver Spannungsteiler

Pulsgetriebene Josephson-Spannungsnormale für Spannungsverhältnismessungen

PTBnews 3.2018
02.10.2018
Besonders interessant für

elektrische Wechselspannungsmetrologie

„Power-Quality“-Analyse in Versorgungsnetzen

Die PTB entwickelt ein auf pulsgetriebenen Josephson-Spannungsnormalen basierendes Messsystem, das eine hochpräzise Bestimmung von Wechselspannungen bei Frequenzen bis zu 100 kHz und oberhalb von 100 V erlauben soll. Da die Ausgangsspannungen von Josephson- Spannungsnormalen auf wenige Volt begrenzt sind, erfordert dies den Einsatz von Spannungsteilern. Jetzt wurde erstmals ein induktiver Spannungsteiler mit pulsgetriebenen Josephson- Spannungsnormalen kalibriert und die Ergebnisse mit denen eines konventionellen Kalibrierverfahrens verglichen.

Schema des Messaufbaus für die Kalibrierung des induktiven Spannungsteilers (in der Abbildung: „Teiler“) mit den beiden JAWS-Spannungsnormalen. Der Lock-In-Spannungsverstärker dient zusammen mit dem Transformer (Bildmitte) zur Signalverstärkung und damit zur Erhöhung der Sensitivität des Messverfahrens.

Schema des Messaufbaus für die Kalibrierung des induktiven Spannungsteilers (in der Abbildung: „Teiler“) mit den beiden JAWS-Spannungsnormalen. Der Lock-In-Spannungsverstärker dient zusammen mit dem Transformer (Bildmitte) zur Signalverstärkung und damit zur Erhöhung der Sensitivität des Messverfahrens.

Induktive Spannungsteiler sind hochpräzise Wechselstrom-Transformatoren, die zur Darstellung von Spannungsverhältnissen in der elektrischen Metrologie als zentrale Elemente zum Beispiel in Spannungs- oder in Impedanzmessbrücken eingesetzt werden. Kalibriert wurden sie bislang in einem zeitaufwendigen klassischen Verfahren mittels der sogenannten „Bootstrapping“-Methode. Dabei werden die einzelnen Segmente des Teilers schrittweise gegeneinander verglichen.

Ansprechpartner

Jonas Herick
Fachbereich 2.6
Elektrische Quantenmetrologie
Telefon: (0531) 592-2135
Opens window for sending emailjonas.herick(at)ptb.de

Wissenschaftliche Veröffentlichung

J. Herick, S. Bauer, R. Behr, M. F. Beug, O. F. O. Kieler, L. Palafox: Calibration of an inductive voltage divider using pulse-driven Josephson arrays. Conference Digest CPEM – „Conference on Precision Electromagnetic Measurements“ (2018)

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