Niekonwencjonalna metoda wyznaczania nieliniowości całkowitej precyzyjnych mostków termometrycznych

• Autorzy: Mikhal A. A. , Warsza Z. L.

Warianty tytułu

EN

Unconventional method of determination the nonlinearity of precision thermometric bridges

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Opracowano model metrologiczny mostków termometrycznych AC o najwyższej precyzji uwzględniający addytywną i multiplikatywną składową błędu oraz nieliniowość. Określono warunki, przy których pozostaje jedynie błąd liniowości mostka. Podano niekonwencjonalny sposób wyznaczania tego błędu, nazwany metodą dychotomii o algorytmie polegającym na dzieleniu zakresu pomiarowego i kolejno powstających jego części na połowę. Za pomocą graficznej interpretacji metody otrzymano analityczne wyrażenia dla błędu liniowości. Metoda wymaga zestawu par cztero-zaciskowych rezystorów wzorcowych. Mierzy się rezystancję każdego rezystora wzorcowego oraz szeregowego połączenia dwu jednakowych z nich. Rozpatrzono przyczyny niedokładności takiego sumowania fizycznego. Podano przykład wyznaczania błędu liniowości rzędu 0,1 ppm i poniżej.

EN

The metrological model of high precision thermometric AC bridges is presented. It contains an additive, multiplicative and linearity errors. The conditions under which remains the linearity error only are given. Proposed is the unconventional method of measure and calculating the linearity error under name the dichotomy method, which has the algorithm based on the division of the measurement range and the subsequent intervals in half. In this method the additive linear function is applied. With the graphical interpretation the analytical expression for the error of linearity was obtained. This method can be easily implemented in any metrology lab. As the hardware proposed is the set of paired four terminal reference standard resistors. Measurements by tested bridge the resistance of each of them separately and of given the physical connection of them both has to be done. The reasons affecting the accuracy of the physical summation is discussed. On calculations and data of experimental examples is find that the measurement of the bridge linearity error of 0,1 ppm or less is possible.

Słowa kluczowe

PL

mostek AC; nieliniowość; dychotomia; rezystancja podwójna

EN

AC bridge; nonlinearity; dichotomy method; double resistance

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 59, nr 1
• Strony: 19--22
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz.

Twórcy

autor

Mikhal A. A.

• Instytut Elektrodynamiki Narodowej Akademii Nauk Ukrainy, Kijów

autor

Warsza Z. L.

• Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów, Al. Jerozolimskie 202, 02-486 Warszawa

Bibliografia

• [1] Cutkosky R.: An automatic resistance thermometer bridge. IEEE Transactions on Instr. and Measur. IM - 29, No 4, 1980, p. 330 - 333.
• [2] Knight R. B.: Precision bridge for resistance thermometry using a single inductive current divider. Euromeas-77; Europe conference on precise electrical measurement, London, 1977, p. 132-134.
• [3] Thermometry Bridges: F900 Primary Thermometry Bridge, www.aslltd.co.uk; Precision Measurement Range. Precision Resistance Thermometry. Model 5840E2. www.tinsley.co.uk
• [4] Avramov S., Oldham N., Gammon R.: Inductive voltage divider calibration for a NASA flight experiment. NCSL Workshop & Symposium, Session 3C, 1993, p. 225-232.
• [5] Deriy V., Міkhal O., Ornatsky O., Surdu M.: Pristrij dla wimiruwanija temperatury (A device for measuring temperature). Patent Ukrainy 3926, MKI G01K 7/18, 7/20/ Instytut Elektrodynamiki NАNU; opublikowany 27.12.94 Biuletyn No 6-1, 1994.
• [6] Awan S., Kibble B., Schurr J.: Coaxial Electrical Circuits for Interference-free Measurements. The Institution of Engineering and Technology, London, UK, 2011, p. 321 (350).
• [7] Hamon B. V.: A 1-100 Ω build-up resistor for the calibration of the standart resistors, J. Sci. Instr., Vol.31-No 12, pp.450-453, 1954.
• [8] White D. R., K. Jones, J. M. Williams and I. E. Ramsey: A simple resistance network for calibrating resistance bridges, IEEE Trans. Instrum. Meas., vol.46, №5, 1997, pp.1068-1074.
• [9] White D. R., Jones K.: Resistance network, Patent PCT/NZ95/00022, March 1992.
• [10] Dichotomy Method (method of division in halves): www.encyclopediaofmath.org
• [11] Riley J. C.: The accuracy of series and parallel connections of four-terminal resistors. IEEE Trans. Instrum. and Measur., vol. IM-16, no. 3, pp. 258-268, 1967.
• [12] Angrisani L., Feruigno L.: Reducing the uncertainty in real-time impedance measurements. Measurement vol. 30, no 4, 2001.
• [13] Mikhal A. A., Warsza Z. L.: Metody wykrywania składowej addytywnej błędu w precyzyjnych mostkach termometrycznych. Pomiary Automatyka Kontrola, nr 2, 2012, s. 1033-1036.
• [14] Gotszalk R., Lisowski M., Nowak K.: Nastawialne zestawy rezystorów wzorcowych do wzorcowania termometrów platynowych w stałych punktach termometrycznych MPTST-68. PAK 1982, nr1, s. 15-17.
• [15] Augustyn J.: Algorytmiczne metody pomiaru impedancji. Monografie Studia Rozprawy, Politechnika Świętokrzyska, Kielce 2006.