Utilizzando gli standard di trasferimento
Panoramica sugli standard di trasferimento
Per eseguire calibrazioni con un alto grado di precisione, è necessario utilizzare standard di riferimento in ogni intervallo o decennio della strumentazione di misurazione o calibrazione.
Chiaramente, questo può essere difficile e costoso poiché questi standard devono essere altamente stabili e i loro valori precisi devono essere conosciuti con un alto grado di certezza e con una risoluzione sufficiente. Per minimizzare i costi e le difficoltà, i mezzi più pratici per eseguire tali calibrazioni sono gli standard di trasferimento.
Se si dispone di un singolo standard calibrato da un laboratorio nazionale, è possibile trasferire l'accuratezza "certificata" confrontando lo standard "certificato" con lo standard di trasferimento per almeno tre decenni.
La precisione risultante del processo di trasferimento può essere molto migliore (ad es. 1 ppm) rispetto all'accuratezza dello standard di trasferimento stesso (ad es. 15 ppm). Ciò può essere inteso come segue: un righello stabile, ma solo moderatamente accurato, potrebbe essere usato per trasferire accuratamente le misure da un oggetto di lunghezza accuratamente nota a un secondo oggetto di lunghezza sconosciuta. Questo trasferimento è virtualmente limitato solo dalla precisione della lunghezza nota.
La serie di standard di trasferimento IET HATS-LR consiste di 12 resistori di uguale valore abbinati del valore R, indicati come da R1 a R12, che possono essere collegati in serie o in combinazioni parallele per produrre un numero qualsiasi di valori come R / 10, R e 10R . Ciò consente i trasferimenti progressivi a decadi superiori o inferiori. Per resistenze superiori a 1 MΩ, è possibile utilizzare la serie di standard di trasferimento HATS-Y e si applica la stessa discussione.
Impostazione per varie combinazioni di resistenze
Per ottenere una resistenza R di uno stadio, è possibile utilizzare qualsiasi singolo resistore, ma è chiaramente vantaggioso utilizzarne il più possibile insieme in combinazione. Ciò consente non solo di dividere la potenza applicata tra l'insieme, ma consente l'utilizzo di un numero di resistori nel determinare la resistenza statistica netta, sempre meglio per un numero maggiore. In particolare, 9 resistori sono collegati in una combinazione serie-parallelo. Il metodo migliore per implementare questo circuito è utilizzare il set di barre di cortocircuito del modello HATS-LR-SB .
Allo stesso modo, il valore di R / 10 può essere implementato da una combinazione parallela di 10 resistori. Questo di nuovo può essere fatto comodamente con le barre di cortocircuito. Ciò richiede un vantaggio statistico di 10 resistori in combinazione. Ovviamente, l'uso di 10 resistori in una combinazione di serie produrrà 10R con lo stesso vantaggio statistico e di potenza.
È importante notare che qualsiasi configurazione in serie, parallela o serie-parallelo fa sì che la deviazione della rete sia uguale alla deviazione media per quel gruppo di resistori, indipendentemente dal modo in cui sono collegati, a condizione che la potenza applicata sia divisa in parti uguali tra resistori. Questo è chiaramente il caso delle configurazioni R / 10 e 10R, cioè hanno le stesse deviazioni. È anche vero con la configurazione serie-parallelo a 9 resistori, poiché l'effetto della deviazione di un singolo resistore mancante può essere trascurato in modo sicuro. Questa proprietà è molto utile poiché consente di effettuare trasferimenti accurati in tre decenni con una singola unità.
Trasferimenti di calibrazione
Ad esempio, uno standard da 10 kΩ può essere confrontato con un'unità HATS-LR con fasi da 10 kΩ collegate in una configurazione serie-parallelo, come descritto sopra, per fornire una resistenza netta di 10 kΩ. Una volta effettuato il confronto, si ottiene una deviazione netta di 10 resistori (circa lo stesso di 9 resistori).
Questa deviazione media o netta rimane costante per una combinazione di serie, e in questo esempio lo standard viene effettivamente "trasferito" con la stessa deviazione più la precisione di trasferimento dell'unità ad un altro decennio, 10R o 100 kΩ.
Questa deviazione è anche trasferibile a 1 kΩ utilizzando l' HATS-LR in modalità parallela.
Questo processo può essere continuato con un altro standard di trasferimento. I passaggi da 1 MΩ in questo esempio potrebbero essere prima configurati nella modalità R / 10 per produrre 100 kΩ, che verrebbero confrontati con il primo standard impostato nella modalità 10R. Questo ora produce i valori aggiuntivi di 1 MΩ e 10 MΩ con deviazioni note vicine allo standard originale. Solo gli errori di accuratezza del trasferimento devono essere aggiunti per ogni trasferimento.
Riferendosi allo stesso esempio, un trasferimento può naturalmente anche essere esteso verso il basso. Uno standard con passi di 100Ω verrebbe impostato in una serie per 1 kΩ e confrontato con lo standard originale e successivamente fornirebbe un trasferimento a 100 Ω e 10 Ω.