Поширення еталонної AC/DC різниці напруги між діапазонами еталона AC/DC переходу
DOI:
https://doi.org/10.24027/2306-7039.1.2026.355687Ключові слова:
електрична напруга; поширення значення; змінний струм; звірення; термоперетворювач; вимірювання; еталон; калібрування; невизначеність.Анотація
Вимірювання низької напруги до 1000 В частотою до 1 МГц є важливим предметом електрики та магнетизму. Різниця переходу від напруги змінного струму до напруги постійного струму (AC/DC різниця напруги) є критично важливою метрологічною характеристикою еталонного термоперетворювача. Метрологічна простежуваність вимірювань електричної напруги повинна бути обґрунтована звіреннями з національними еталонами або калібруванням із застосуванням еталонів з меншою невизначеністю. Оскільки на практиці не завжди дотримуються інтервалу між звіряннями національних еталонів, калібрування є більш надійним способом забезпечення метрологічної простежуваності вимірювань у разі відсутності первинного еталона. Стаття пропонує підхід до подолання проблеми недотримання чіткого інтервалу між калібруваннями приладу Fluke 792A зі складу національного еталона ДЕТУ 08-07-02 та деталізує спосіб поширення еталонного значення AC/DC різниці напруги від термоперетворювача з меншою невизначеністю. Розглянуті технічні особливості згаданого засобу вимірювання та виділений діапазон вхідної напруги, що є з’єднувальною ланкою між вхідним носієм еталонної AC/DC різниці напруги та іншими діапазонами вимірювання. Схема поширення еталонного значення AC/DC різниці напруги описує запропонований підхід. Застосований у дослідженні метод апроксимування дозволяє відновлювати функційні зв’язки між вихідною величиною (AC/DC різницею напруги) досліджуваного еталона і вхідною величиною (вхідною напругою) залежно від частоти для кожного вхідного діапазону. Шляхом застосування програми математичної обробки Microsoft Excel отримані апроксимовані рівняння включно з оцінками коефіцієнтів поліноміальної залежності та коефіцієнтів детермінації. Крім того, екстраполювання результатів звірення AC/DC різниць напруги суміжних діапазонів досліджуваного приладу поза межі наявних даних дає можливість спостерігати за потенційним зміщенням контрольованої величини.
Посилання
The BIPM key comparison database (KCDB), 2025. Available at: http://kcdb.bipm.org
Velychko O., Darmenko Y. Final report on COOMET key comparison of AC/DC voltage transfer references (COOMET.EM-K6.a). Metrologia, 2016, vol. 53, no. 1A. doi: https://doi.org/10.1088/0026-1394/53/1A/01011
Halawa M., Al-Rashid N. Performance of Single Junction Thermal Voltage Converter (SJTVC) at 1 MHz via Equivalent Electrical Circuit Simulation. Proceedings of 12th International Conference on Computer Modelling and Simulation, Cambridge, UK, 2010. doi: https://doi.org/10.1109/UKSIM.2010.120
Fujiki H. New Thin-Film Multijunction Thermal Converter Design For Improved High-Frequency Performance. IEEE Sensors Journal, 2007, vol. 7, no. 9, pp. 1243–1247. doi: https://doi.org/10.1109/JSEN.2007.897966
Amagai Y. et al. Rapid Lifetime Prediction of Planar Multijunction Thermal Converters Using a Highly Accelerated Test. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 2025, vol. 74, pp. 1–8. doi: https://doi.org/10.1109/TIM.2025.3636652
792A AC/DC Transfer standard. Instruction Manual. Fluke Corporation, 2006. Available at: https://au.flukecal.com/products/electrical-calibration/electrical-standards/792a-acdc-transfer-standard-0?quicktabs_product_details=4
Klonz M. CCEM-K6.a: key comparison of ac-dc voltage transfer standards at the lowest attainable level of uncertainty. Metrologia, 2002, vol. 39, no. 1A, 01002. doi: https://doi.org/10.1088/0026-1394/39/1A/2
Klonz M., Laiz H., Kessler E. Development of thin-film multijunction thermal converters at PTB/IPHT. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 2001, vol. 50, no. 6, pp. 1490–1498. doi: https://doi.org/10.1109/19.982933
Scarioni L., Klonz M., Funck T. Quartz planar multijunction thermal converter as a new AC-DC current transfer standard up to 1 MHz. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 2005, vol. 54, issue 2, pp. 799–802. doi: https://doi.org/10.1109/TIM.2004.843352
Klonz M. et al. AC-DC voltage transfer standards with thin-film multijunction thermal converters and planar resistors. Proceedings of NCSL International Workshop and Symposium, Tampa, USA, 2003.
Velychko O., Isaiev V. A comparative analysis of AC/DC transfer standards for comparison of national standards. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2018, vol. 6, no. 5(96), pp. 14–24. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.150459
Velychko O. et al. AC/DC transfer features of dissemination of voltage unit including long-term stability. MAPAN, 2025, vol. 40, pp. 775–792. doi: https://doi.org/10.1007/s12647-025-00832-y
Velychko O., Isaiev V. Evaluation of Long-term Stability of High-Precision Standard for Low-Frequency Voltage Measurement. Digest of 26th IMEKO TC4 Symposium and 24th International Workshop on ADC and DAC Modelling and Testing (IWADC), Pordenone, Italy, 2023. doi: https://doi.org/10.21014/tc4-2023.05
Meyer R.G. RMS detector with automatic gain control. United States Patent, no. US7994840B2, Aug. 9, 2011.
Calibration: Philosophy in Practice. Second Edition. Fluke Corporation, 1994. 528 p.
Lipe T.E. A Reevaluation of the NIST Low-Frequency Standards for AC-DC Difference in the Voltage Range 0.6–100 V. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 1996, vol. 45, no. 6, pp. 913–917.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
ПОЛІТИКА, ЯКА РЕКОМЕНДУЄТЬСЯ ЖУРНАЛАМ, ЩО ПРОПОНУЮТЬ ВІДКРИТИЙ ДОСТУП З ЗАТРИМКОЮ
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи, яка через 12 місяців з дати публікації автоматично стає доступною на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
