System do badania liniowości precyzyjnej aparatury pomiarowej

• Autorzy: Dudzik Kordia , Musioł Krzysztof , Kampik Marian

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2022.11.24

Warianty tytułu

EN

Automated permuting capacitor device for calibration of high-precision impedance infrastructure

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono prototypowy system pomiarowy przeznaczony do badań nieliniowości indukcyjnych dzielników napięcia i układów próbkujących (samplerów), stosowanych w cyfrowych komparatorach impedancji. System bazuje na układzie kondensatorów przełączanych (UKP), w którym wykorzystano wyselekcjonowane kondensatory SMD z dielektrykiem NP0 i wysokiej klasy przekaźniki mikrofalowe. UKP został zaprojektowany z wykorzystaniem programu do modelowania 3D, a części mechaniczne prototypu wykonano przy wykorzystaniu maszyn sterowanych numerycznie (CNC) oraz technologii druku 3D.

EN

The article presents a prototype measurement system intended for testing non-linearities of inductive voltage dividers and samplers used in digital impedance bridges. The system is based on switched capacitors (UTCOMP) consisting of selected SMD capacitors with NP0 dielectric and high-class microwave relays. UTCOMP was designed using a 3D modeling program, and the mechanical parts of the prototype were made using numerically controlled machines (CNC) and 3D printing technology.

Słowa kluczowe

PL

indukcyjny dzielnik napięcia; komparacja impedancji; kondensator permutowany; sampler

EN

inductive voltage divider; impedance comparison; permuting capacitor; digitizer

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2022
• Tom: R. 98, nr 11
• Strony: 127--130
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Dudzik Kordia

• Politechnika Śląska, Katedra Metrologii, Elektroniki i Automatyki, ul. Akademicka 10, 44-100 Gliwice

• https://orcid.org/0000-0002-1114-0047

autor

Musioł Krzysztof

• Politechnika Śląska, Katedra Metrologii, Elektroniki i Automatyki, ul. Akademicka 10, 44-100 Gliwice

• https://orcid.org/0000-0001-5532-7463

autor

Kampik Marian

• Politechnika Śląska, Katedra Metrologii, Elektroniki i Automatyki, ul. Akademicka 10, 44-100 Gliwice

• https://orcid.org/+0000-0002-4928-3684

Bibliografia

• [1]. F. Overney et al, Dual Josephson impedance bridge: towardsa universal bridge for impedance metrology, Metrologia 57 065014, 2020.
• [2]. F. Overney, N.E. Flowers-Jacobs, B. Jeanneret, A.Rufenacht, A.E Fox, J.M. Underwood, A.D. Koffman and S.P. Benz, Josephson-based full digital bridge for high-accuracy impedance comparisons, Metrologia 53, 2016, 1045–1053.
• [3]. L. Callegaro, V. D'Elia, M. Kampik, Dan Bee Kim, M. Ortolano, F. Pourdanesh, Ngoc Thanh Mai Tran, Experiences with a two terminal-pair digital impedance bridge, IEEE Trans. Instrum. Meas. 64, (6), 2015, 1460–1465.
• [4]. Kozioł M., Kaczmarek J. and Rybski R., "Characterization of PXI-Based Generators for Impedance Measurement Setups," in IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol. 68, no. 6, June 2019 , pp. 1806-1813.
• [5]. Rybski R.. Kontorski K. Kaczmarek J. Cyfrowy mostek impedancji na bazie komercyjnej karty akwizycji danych Przegląd Elektrotechniczny, R. 90 NR 2/2014.
• [6]. M. Ortolano, L. Palafox, J. Kucera, L. Callegaro, V. D’Elia, M. Marzano, F. Overney, G. Gulmez “An international comparison of phase angle standards between the novel impedance bridges of CMI, INRIM and METAS” Metrologia 55, 2018, pp. 499–512.
• [7]. S. Mašláň, M. Šíra, T. Skalická and T. Bergsten, "Four-Terminal Pair Digital Sampling Impedance Bridge up to 1MHz," in IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol. 68, no. 6, June 2019, pp. 1860-1869.
• [8]. F. Overney, B. Jeanneret, RLC Bridge based on an Automated Synchronous Sampling System, IEEE Trans. Instrum. Meas. 60 (7), 2011, pp. 2393–2398.
• [9]. K. Musioł, M. Kampik, M. Koszarny, A new sampling based four-terminal-pair digital impedance bridge, Measurement: Sensors, Volume 18,2021.
• [10]. Kampik M., Musioł K.: Investigations of the high-performance source of digitally synthesized sinusoidal voltage for primary impedance metrology, Measurement, 2021 vol. 168 pp. 1-9.
• [11]. M. Kozioł, J. Kaczmarek and R. Rybski, "Characterization of PXI-Based Generators for Impedance Measurement Setups," in IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol. 68, no. 6, June 2019, pp. 1806-1813.
• [12]. S. Awan, B. Kibble, and J. Schurr, Coaxial Electrical Circuits for Interference-Free measurements (Electrical Measurement). Edison, NJ, USA: IET, 2010.
• [13]. R. Rybski, J. Kaczmarek and M. Kozioł, "A PXI-Based Calibration System for Low-Value AC Resistors," in IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol. 67, no. 4, April 2018, pp. 905-911.
• [14]. R. Rybski, J. Kaczmarek and M. Kozioł, "A High-ResolutionPXI Digitizer for a Low-Value-Resistor Calibration System," in IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol. 62, no. 6, June 2013, pp. 1783-1788.
• [15]. K. Musioł, M. Kampik, Calibration of PXI data acquisitioncards used for primary impedance metrology, Systemy pomiarowe w teorii i w praktyce. Measurement systems in theory and practice. Pod red. Ryszarda Rybskiego. Instytut Metrologii, Elektroniki i Informatyki. Uniwersytet Zielonogórski, Zielona Góra, 2020, str. 159-171.
• [16]. M. Ortolano et al., "A Comprehensive Analysis of Error Sources in Electronic Fully Digital Impedance Bridges," in IEEETransactions on Instrumentation and Measurement, vol. 70, 2021.pp. 1-14.
• [17]. Hsu J.C., Gong J., Huang C., An automated permuting capacitor device for calibration of IVDs, IEEE Transactions On Instrumentation And Measurement, September 2014, Vol. 63, No. 9.
• [18]. Waltrip B., A Programmable Capacitor for Inductance Measurements, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, June 2017, Vol. 66, No. 6
• [19]. R. D. Cutkosky and J. Q. Shields, “The precision measurement of transformer ratios,” IRE Trans. Instrum., vol. 9, no. 2, pp. 243–250, Sep. 1960.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).