Utilisation des normes de transfert
Aperçu des normes de transfert
Afin de réaliser des étalonnages avec un haut degré de précision, des étalons de référence doivent être utilisés à chaque intervalle ou décennie de l'instrumentation de mesure ou d'étalonnage.
De toute évidence, cela peut être difficile et coûteux, car ces normes doivent être très stables et leurs valeurs précises doivent être connues avec un degré élevé de certitude et une résolution suffisante. Pour minimiser les coûts et les difficultés, des moyens plus pratiques pour effectuer ces étalonnages sont les normes de transfert.
Si l'on dispose d'une norme unique étalonnée par un laboratoire national, on peut alors transférer la précision «certifiée» en comparant la norme «certifiée» à la norme de transfert pendant trois décennies.
La précision résultante du processus de transfert peut être bien meilleure (par exemple 1 ppm) que la précision de la norme de transfert elle-même (par exemple, 15 ppm). Cela peut être compris comme suit: une règle stable, mais seulement moyennement précise, pourrait être utilisée pour transférer avec précision une mesure d'un objet de longueur précisément connue à un second objet de longueur inconnue. Ce transfert n'est pratiquement limité que par la précision de la longueur connue.
La série de normes de transfert IET HATS-LR se compose de 12 résistances égales de valeur égale à R, désignées par R1 à R12, pouvant être connectées en série ou en combinaisons parallèles pour produire un nombre quelconque de valeurs telles que R / 10, R et 10R. . Cela permet les transferts progressifs vers des décennies plus ou moins élevées. Pour les résistances supérieures à 1 MΩ, les normes de transfert de la série HATS-Y peuvent être utilisées et la même discussion s'applique.
Réglage pour différentes combinaisons de résistance
Pour obtenir une résistance R d'un pas, on peut utiliser n'importe quelle résistance, mais il est clairement avantageux d'en utiliser autant que possible ensemble en combinaison. Cela permet non seulement de répartir la puissance appliquée entre l'ensemble, mais aussi d'utiliser un certain nombre de résistances pour déterminer la résistance statistique nette, toujours meilleure pour un plus grand nombre. En particulier, 9 résistances sont connectées dans une combinaison série-parallèle. La meilleure méthode pour implémenter ce circuit consiste à utiliser le jeu de barres de court-circuit Modèle HATS-LR-SB .
De même, la valeur de R / 10 peut être mise en oeuvre par une combinaison parallèle de 10 résistances. Cela peut encore être fait avec les barres de court-circuit. Ceci prend l'avantage statistique de 10 résistances en combinaison. Bien sûr, l'utilisation de 10 résistances dans une combinaison de séries produira 10R avec le même avantage statistique et de puissance.
Il est important de noter que toute configuration en série, en parallèle ou en série-parallèle entraîne une déviation nette égale à la déviation moyenne pour ce groupe de résistances, quelle que soit la manière dont elles sont connectées, tant que la puissance appliquée est divisée résistances. C'est clairement le cas avec les configurations R / 10 et 10R, c’est-à-dire qu’elles ont les mêmes écarts. Cela est également vrai avec la configuration série-parallèle à 9 résistances, car l'effet de déviation d'une seule résistance manquante peut être négligé en toute sécurité. Cette propriété est très utile car elle permet d'effectuer des transferts précis sur trois décennies avec une seule unité.
Transferts d'étalonnage
À titre d'exemple, une norme de 10 kΩ peut être comparée à une unité HATS-LR avec des étapes de 10 kΩ connectées en série, comme décrit ci-dessus, pour fournir une résistance nette de 10 kΩ. Une fois la comparaison effectuée, on obtient une déviation nette de 10 résistances (approximativement la même que pour 9 résistances).
Cette déviation moyenne ou nette reste constante pour une combinaison de séries et, par conséquent, la norme est effectivement «transférée» avec la même déviation plus la précision de transfert de l'unité à une autre décennie, 10R ou 100 kΩ dans cet exemple.
Cet écart est également transférable à 1 kΩ en utilisant le HATS-LR en mode parallèle.
Ce processus peut être poursuivi avec une autre norme de transfert. Des pas de 1 MΩ dans cet exemple peuvent d'abord être configurés en mode R / 10 pour produire 100 kΩ, ce qui serait comparé au premier ensemble standard en mode 10R. Cela produit maintenant les valeurs supplémentaires de 1 MΩ et 10 MΩ avec des écarts connus proches de la norme d'origine. Seules les erreurs de précision de transfert doivent être ajoutées pour chaque transfert.
En se référant au même exemple, un transfert peut bien entendu également être prolongé. Un standard avec des pas de 100Ω serait mis en série pour 1 kΩ et comparé à la norme d'origine et fournirait ensuite un transfert à 100Ω et 10Ω.