ELEKTRO 2011-5

| Kategorie: Časopis  | Tento dokument chci!

Vydal: FCC Public s. r. o. Autor: FCC Public Praha

Strana 18 z 68

Jak získat tento dokument?






Poznámky redaktora
Stejný voltmetr byl použit k měření hod- not a VS a ačkoliv budou příspěvky nejis- toty korelované, tento efekt nejistotu redukuje a je nutné pouze uvažovat relativní diferenci při odečítání voltmetru ve vztahu k linearitě a k rozlišení. Vyhodnocení složky nejistoty typu A Bylo vykonáno pět měření pro zjištění od- chylky poměru VX/VX. V kalibračním listu dále uvádí: Uvedená rozšířená nejistota měření sou- činem standardní nejistoty měření a koefici- entu rozšíření k = což pro normální rozdě- lení odpovídá pravděpodobnosti pokrytí asi 95 %. Směrnice driftu hodnoty eta- lonu stanoví podle výsledků několika před- chozích kalibrací. Uvedená rozšířená nejistota akreditované laboratoře nemůže být nižší, než bylo pro konkrétní etalony, jejich návaznosti a ostatní podmínky stanoveno při akreditaci. Od doby kalibrace hodnota etalonu mohla změnit. Příklad stanovení nejistoty kalibrace Kalibrace etalonu odporu je velmi častou úlohou práce v kali- brační laboratoři. +10,5 ppm nad poměr 1. Od hodnoty jedna v ppm tedy lišily  o (+10,4; +10,7; +10,6; +10,3; +10,5) ppm, průměrná hodnota 1,0000105, tj. Poznámka: Podstatné udání výsledku pro pravděpodobnost 95 % (koeficient rozší- ření k v některých případech není podrob- něji viz příklady uvedené v literatuře [4]). Hodnota odporu ne- známého rezistoru vyjádřena podle (2)   **vzorec 2**    S X TCDSX V V VstRRRR    **vzorec 3**  ppm5,10V   **vzorec 4**   ppm0707,0 5 158,0 Vs   (2) kde jsou: RS hodnota etalonu podle poslední kalibra- ce, δRD drift hodnoty etalonu od doby poslední kalibrace, RTC relativní hodnota teplotní závislosti eta- lonu, Δt maximálníodchylkateplotyolejovélázně, VX napětí na RX, VS napětí na RS, s(V) opakovatelnost měření poměru VX/VS. 4). Takovéto křivky jsou obvykle parabolického tvaru pro etalony vyrobené z manganinu, ale vzhledem k malému rozsahu kolísání teploty v lázni byla použita lineární aproximace a při- řazena hodnota 2,5 ppm/°C. Proto jsou do výsledku zahrnuty podrobně popsané teplotní podmínky v době měření. Vyjádření výsledku Naměřená hodnota odporu měře- ném při ±0,1 byla: RX 10 000,105 ±0,89 ppm. Toto bylo vyhodnoceno v me- zích ±0,2 ppm pro každý odečet. Tento článek měl poskytnout pohled na některé techniky a problémy toho- to oboru a dát náměty ke kritickému proce- su myšlení. Ke každé- mu odečtu přiřazeno pravoúhlé rozdělení pravděpodobnosti. Oba rezistory jsou po- nořeny v teplotně kontrolované olejové láz- ni regulované na 23 °C. Byla provedena korekce na odhadnutý drift hodnoty RS.   **vzorec 2**    S X TCDSX V V VstRRRR    **vzorec 3**  ppm5,10V   **vzorec 4**   ppm0707,0 5 158,0 Vs   a   **vzorec 2**    S X TCDSX V V VstRRRR    **vzorec 3**  ppm5,10V   **vzorec 4**   ppm0707,0 5 158,0 Vs   Vyhodnocení nejistoty K vyhodnocení používá standardizo- vaný zápis do tabulky (tab. Oba sériově zapojené rezistory jsou napájeny stejného zdroje konstantního stej- nosměrného proudu. 2), ve které se uvedou všechny složky nejistoty a potřebné Obr. Teplotní koeficient kalibrovaného rezistoru není normálně zahrnut do vyhod- nocení, neboť jde o neznámou veličinu. Měřeno při teplotě olejové lázně (23,0 ±0,1) a při proudu 10,000 ±1 μA. Z tabulky pří- kladu výpočtu zřejmé, rozšířená nejis- tota uváděna na jedno, nejvýše dvě de- setinná místa. Teplotní koeficient pro etalonový rezistor byl odvozen z grafu závislosti teploty odporu. Skripta ke kur- zům Českého kalibračního sdružení, Brno, 2006. jen stručným přehledem, který nemůže popsat všechny problémy metrologie elektrických veličin při kalibracích v praxi. Literatura: [1]   Metrologie elektrických veličin. V tomto článku není vysvětlena otáz- ka stupňů volnosti, která nemá obvykle pod- statný vliv na výsledek; čtenář může najít po- drobnosti v [4] a [5]. Záznamy z vyhodnocení charakteristiky lázně ukazují, maximální teplotní odchyl- ka od nastavené teploty nepřekročí hodnotu ±0,1 pro jakýkoliv bod lázně. Shrnutí Existuje mnoho faktorů, jak brát v úvahu při vyjadřování nejistoty v metrologii elek- trických veličin. Vyhodnocení nejistoty Symbol Zdroj nejistoty Hodnota ± Rozdělení pravděpodobnosti Dělitel ui(Rx) ppm vi nebo veff RS kalibrace etalonového rezistoru 0,5 ppm normální 0,25 8 δRD nekorigovaný drift poslední kalibrace 0,5 ppm pravoúhlé 0,289 8 Δt vliv teploty 0,1 pravoúhlé 2,5 ppm/°C 0,144 8 VS voltmetr rezistoru 0,2 ppm pravoúhlé 0,115 8 VS voltmetr rezistoru 0,2 ppm pravoúhlé 0,115 8 u(V) opakovatelnost indikace 0,071 ppm normální 0,071 4 uc(y) kombinovaná standardní nejistota normální 0,445 >500 U rozšířená nejistota normální (k 2) 0,891 >500 . Výsledek zapsaný kalibračním listě může mít tvar: 10 000,105 ±0,9 ppm.BIPM/IEC/IFCC/ISO/IUPAC/ Tab. Tato hodnota vstu- puje do vyhodnocení nejistoty jako citlivostní koeficient. Zaokrouhlování Zaokrouhlovat mělo pouze jednou – po dokončení všech výpočtů. Kalibrační list etalonového rezistoru RS uvádí hodnotu odporu s nejistotou 0,5 ppm s pravděpodobností pokrytí asi 95 % (k = 2). Digitální voltmetr velkým rozlišením použit k měření na- pětí na etalonovém rezistoru RS a na neznámém rezistoru stejné nominální hodnoty jako etalon RS (obr. Měření odporu porovnáním úbytků napětí zadní vstupní svorky digitální multimetr přední vstupní svorky RX RS údaje. Výpočet zde bude ukázán pro kalibraci etalonu odporu (rezistor) 10 kΩ, podle literatury [5]. Nejistota této korekce byla stanovena v mezích 0,5 ppm. [2]   Guide the expression uncertainty measu- rement (GUM).ELEKTRO 5/2011 výměna zkušeností – součet složek pomocí součtu kvadrátů pod odmocninou (RSS), – vytvoření rozšířené nejistoty násobkem podle rozložení (obvykle 2). Standardní nejistota měření byla urče- na v souladu s dokumentem EA-4/02. Byly získány tyto výsledky: +1,0000104; +1,0000107; +1,0000106; +1,0000103; +1,0000105