W artykule przedstawiono obecne trendy w metrologii impedancyjnej najwyższych dokładności. Opisano rolę cyfrowych niekwantowych mostków impedancyjnych, które w ostatnim dziesięcioleciu są przedmiotem prac rozwojowych w wielu europejskich krajowych instytutach metrologicznych. Przedstawiono dwie struktury mostkowe czteroportowe (tzw. mostki generacyjne i próbkujące), które w ostatnich latach zostały wdrożone do stosowania w krajowych instytutach metrologicznych w Europie. Szczególną uwagę poświęcono cyfrowemu mostkowi impedancyjnemu, rozwijanemu obecnie w Głównym Urzędzie Miar w Warszawie. Zaprezentowano jego schemat ideowy, implementację układową, a także przedstawiono postęp prac związanych z jego doskonaleniem i wdrożeniem go w niedalekiej przyszłości do krajowego systemu miar.
EN
The article presents current trends in impedance metrology of the highest accuracy. Attention was paid to digital non-quantum impedance bridges, which have been developed in many European National Metrology Institutes over the last decade. Particular attention in the article was devoted to the digital impedance bridge currently being developed at the Central Office of Measures in Warsaw. The conceptual diagram, system implementation and the progress of work related to the development of this bridge and its implementation in the near future into the national measurement system are presented as well.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przeanalizowano zmodyfikowany algorytm dopasowania do elipsy (EFA), który umożliwia wyznaczenie skrajnie małych wartości składowej kątowej zespolonego stosunku napięć. Zastosowana modyfikacja polega na dwukrotnym zastosowaniu EFA dla sekwencji próbek przesuniętych o tę samą wartość kąta, ale o przeciwnych znakach. Wyniki symulacji numerycznych zostały zweryfikowane pomiarami przeprowadzonymi w systemie pomiarowym, zawierającym moduł akwizycji danych NI PXI-4461.
EN
The article analyzes a modified ellipse fitting algorithm (EFA), which enables determination of extremely small values of the angular component of the complex voltage ratio. The applied modification consists in applying the EFA twice for the sequence of samples shifted by the same angle value, but with opposite signs. The results of numerical simulations were verified by measurements carried out in a measuring system containing the NI PXI-4461 data acquisition module.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono rozwiązanie układu stabilizacji temperaturowej stosowanego w podzespołach urządzeń pomiarowych, wymagających utrzymywania stabilnej temperatury. Układ został wykorzystany w układzie kondensatorów przełączanych (UKP), przeznaczonym do badań nieliniowości indukcyjnych dzielników napięcia i układów próbkujących (samplerów), wykorzystywanych w cyfrowych komparatorach impedancji. W układzie stabilizacji zastosowano również system akumulatorowego podtrzymania napięcia zasilającego oraz układ BMS (ang. Battery Management System), służący do estymacji ilości energii zgromadzonej w akumulatorze zasilającym. Przedstawiono również problemy związane z projektowaniem elementów grzejnych, umieszczonych na laminacie z podłożem aluminiowym.
EN
The article presents a solution of the temperature stabilization system used in subassemblies of measuring devices that require maintaining a stable temperature. The circuit was used in a system of switched capacitors (UKP), designed for testing nonlinearities of inductive voltage dividers and samplers used in digital impedance comparators. The stabilization system also uses a battery voltage supplying system and a Battery Management System (BMS), used to estimate the amount of energy availablein the supply battery. Problems related to the design of heating elements placed on a laminate with an aluminum substrate are also presented.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
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.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W ramach współpracy Głównego Urzędu Miar (GUM) z Katedrą Metrologii, Elektroniki i Automatyki (KMEiA) Politechniki Śląskiej w Gliwicach, której celem jest rozbudowa infrastruktury pomiarowej w dziedzinie pomiarów impedancji, skonstruowano czteroportowe termostatyzowane zestawy wzorców pojemności elektrycznej o wartości z przedziału od 1 nF do 10 µF. Odtwarzana przez wzorcowy kondensator z dielektrykiem C0G/NP0 wartość pojemności elektrycznej charakteryzuje się dużą dokładnością, stabilnością i współczynnikiem strat dielektrycznych mniejszym od 6×10-5 przy częstotliwości 1 kHz. W artykule przedstawiono konstrukcję wzorców pojemności oraz zaprezentowano wyniki badań ich stabilności termicznej.
EN
Within the cooperation of the Central Office of Measures (GUM) in Poland and the Department of Measurement Science, Electronics and Control (KMEiA) of the Silesian University of Technology in Gliwice, the aim of which is to expand the measuring infrastructure in the field of impedance measurements, four-terminal-pair thermostated sets of capacitance standards with values ranging from 1 nF to 10 µF were constructed. The values of the capacitance reproduced by the developed standards with a dielectric C0G / NP0 is characterized by high accuracy and stability. Moreover, the dielectric loss factor of these standards is below 6 × 10-5 at 1 kHz. The paper presents the construction of capacitance standards and results of testing of their thermal stability.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.