Usando padrões de transferência
Visão geral dos padrões de transferência
Para realizar calibrações com alto grau de precisão, padrões de referência devem ser empregados em todas as faixas ou décadas da instrumentação de medição ou calibração.
Claramente, isso pode ser difícil e caro, uma vez que esses padrões devem ser altamente estáveis e seus valores precisos devem ser conhecidos com um alto grau de certeza e com uma resolução suficiente. Para minimizar o custo e a dificuldade, meios mais práticos de realizar tais calibrações são usar padrões de transferência.
Se alguém tiver um único padrão calibrado por um laboratório nacional, pode-se transferir a precisão "certificada" comparando o padrão "certificado" ao padrão de transferência por até três décadas.
A precisão resultante do processo de transferência pode ser muito melhor (por exemplo, 1 ppm) do que a precisão do próprio padrão de transferência (por exemplo, 15 ppm). Isso pode ser entendido da seguinte maneira: uma régua estável, mas apenas moderadamente precisa, poderia ser usada para transferir com precisão a medição de um objeto de comprimento conhecido com precisão para um segundo objeto de comprimento desconhecido. Esta transferência é virtualmente limitada apenas pela precisão do comprimento conhecido.
A série de padrões de transferência IET HATS-LR consiste de 12 resistores de valor igual com valor R, designados como R1 a R12, que podem ser conectados em série ou em combinações paralelas para produzir qualquer número de valores como R / 10, R e 10R . Isso permite transferências progressivas para décadas mais altas ou mais baixas. Para resistências acima de 1 MΩ, a série de padrões de transferência HATS-Y pode ser usada, e a mesma discussão se aplica.
Configuração para várias combinações de resistência
Para obter uma resistência R de um passo, qualquer resistência única pode ser usada, mas é claramente vantajoso usar tantas delas quanto possível em combinação. Isso não apenas permite que a potência aplicada seja dividida entre o conjunto, mas permite o uso de vários resistores na determinação da resistência estatística líquida, sempre melhor para um número maior. Em particular, 9 resistores são conectados em uma combinação série-paralela. O melhor método para implementar este circuito é usar o conjunto de barras de curto-circuito do Modelo HATS-LR-SB .
Similarmente, o valor de R / 10 pode ser implementado por uma combinação paralela de 10 resistores. Novamente, isso pode ser feito de maneira conveniente com as barras de curto-circuito. Isso leva vantagem estatística de 10 resistores em combinação. É claro que usar 10 resistências em uma combinação de série produzirá 10R com a mesma vantagem estatística e de poder.
É importante notar que qualquer configuração em série, paralela ou em série paralela resulta no desvio da rede sendo igual ao desvio médio para esse grupo de resistores, não importa como eles estejam conectados, desde que a potência aplicada seja dividida igualmente entre os resistores. resistores. Este é claramente o caso com as configurações R / 10 e 10R, ou seja, eles têm os mesmos desvios. Também é verdade com a configuração de série paralela de 9 resistores, pois o efeito do desvio de um único resistor ausente pode ser negligenciado com segurança. Esta propriedade é muito útil, pois permite fazer transferências precisas ao longo de três décadas com uma única unidade.
Transferências de Calibração
Como exemplo, um padrão de 10 kΩ pode ser comparado com uma unidade HATS-LR com etapas de 10 kΩ conectadas em uma configuração paralela em série, como descrito acima, para fornecer uma resistência de 10 kΩ líquida. Uma vez que uma comparação é feita, um desvio líquido de 10 resistores (aproximadamente o mesmo que para 9 resistores) é obtido.
Este desvio médio ou líquido permanece constante para uma combinação de séries e, portanto, o padrão é efetivamente "transferido" com o mesmo desvio mais a precisão de transferência da unidade para outra década, 10R ou 100 kΩ neste exemplo.
Esse desvio também é transferível para 1 kΩ usando o HATS-LR no modo paralelo.
Este processo pode ser continuado com outro padrão de transferência. Os passos de 1 MΩ neste exemplo podem ser primeiro configurados no modo R / 10 para produzir 100 kΩ, o que seria comparado com o primeiro conjunto padrão no modo 10R. Isso agora produz os valores adicionais de 1 MΩ e 10 MΩ com desvios conhecidos próximos ao padrão original. Somente os erros de precisão de transferência precisam ser adicionados para cada transferência.
Referindo-se ao mesmo exemplo, uma transferência pode também ser estendida para baixo. Um padrão com 100Ω degraus seria ajustado em série para 1 kΩ e comparado com o padrão original e subsequentemente forneceria uma transferência a 100Ω e 10Ω.