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Erweiterung der Kalibriermöglichkeiten von Kalibratoren

24.11.2015

Das Dienstleistungsangebot für die Weitergabe der Größen Transferdifferenz bei AC-DC-Spannung und -Stromstärke wurde durch die Entwicklung und Inbetriebnahme eines Messplatzes zur Kalibrierung von Kalibratoren verbessert.

 

Typische Kalibratoren können im Spannungsbereich 2,2 mV bis 1000 V bei Frequenzen von 10 Hz bis 1 MHz sowie im Stromstärkebereich 220 µA bis 2,2 A bei Frequenzen von 10 Hz bis 10 kHz recht präzise eingestellt werden. Dabei kommen für die Umsetzung der Kalibrieranforderungen, bedingt durch die Eigenschaften der eingesetzten Normale, unterschiedliche Messanordnungen zum Einsatz. Die bisherigen Messaufbauten erzielen zwar Unsicherheiten, die den derzeitigen Kundenanforderungen entsprechen, allerdings erfordert die Methode dabei eine Rekalibrierung des jeweiligen Normals vor jeder Messung.

Ein alternativer Messaufbau mit direkt mit dem Prüfling verbundenen Thermokonvertern zeigt zwar Ergebnisse mit einer besseren, nur durch den Thermokonverter begrenzten Unsicherheit. In einem solchen Messaufbau werden aber zusätzliche Shunts zur Stromstärkekalibrierung erforderlich, um den Thermokonverter über den genannten Stromstärkebereich einsetzen zu können. Auch gibt es noch keine Erfahrungen, ob die Lebensdauer der Thermokonverter beim Direktanschluss an wechselnde Prüflinge beeinträchtigt wird. Allein die mechanische Belastung des Thermokonverters ist nicht unerheblich und dürfte die Lebensdauer verringern.

Um diese Nachteile zu vermeiden, wurde daher eine Substitutionsmethode entwickelt, bei der die Kalibrierung der Referenznormale mittels der beschriebenen Alternativmethode unmittelbar vor einer Kalibrierkampagne für die Geräte der Kunden durchgeführt wird. Dadurch können die Messunsicherheiten den Anforderungen der Kunden entsprechend verringert werden. Sie betragen, in den gleichen Frequenzbereichen wie bisher, nur noch 5 bis 200 µA/A bzw. 3 bis 200 µV/V. Darüber hinaus konnte sogar jetzt der Stromstärkebereich nach oben bis 10 A und der Spannungsbereich nach unten bis 1 mV erweitert werden.