INSTRUCTIUNE REZISTOR DE VALOARE UNICA

INSTRUCTIUNE REZISTOR DE VALOARE UNICA

DOCUMENTE DE REFERINTA

SR 13005 - ,,Ghid pentru exprimarea incertitudinii de masurare"

EA-4/02-,,Expression of the Uncertainty of Measurement in Calibration"

SR EN ISO/CEI 17025:2001-,,Cerinte generale pentru competenta laboratoarelor de incercari si etalonari"

SR 13251:1996- ,,Vocabular international de termeni fundamentali si generali in metrologie"

NTM 4-06-88 ,,Verificarea metrologica a rezistoarelor etalon"

ESTIMAREA SI EVALUAREA INCERTITUDINII DE MASURARE PENTRU REZISTOARE ETALON DE VALOARE UNICA

Rezistenta unui rezistor etalon cu 4 borne este determinata prin substitutie directa

utilizand un multimetru digital de rezolutie suficient de mare pe domeniul rezistenta

si un rezistor etalon cu 4 borne de aceeasi valoare nominala. Rezistoarele vor fi

imersate intr-o baie de ulei la temperatura de 20˚C, monitorizata de un termometru

de sticla cu mercur plasat in centrul baii. Rezistoarele se presupun stabilizate inainte

de masurare.

Formula de calcul pentru rezistenta electrica a rezistorului de etalonat ( R_X ):

R_X = ( R_E + d R_D + d R_TE )r_C r - d R_TX

unde :

R_E - rezistenta etalonului

d R_{D    -} deviatia rezistentei etalonului de la ultima etalonare ( drift )

d R_TE    - variatia rezistentei rezistorului etalon cu temperatura

r = R_IX / R_IE - raportul rezistentelor masurate ( de etalonat / etalon )

r_C - factor de corectie pentru tensiuni parazite si rezolutia limitata a

instrumentului

d R_TX    - variatia rezistentei rezistorului de etalonat cu temperatura

Estimarea componentelor incertitudinii

1. Rezistenta rezistorului etalon ( R_E )

Valoarea este data in certificatul de etalonare al rezistorului

In CE este data incertitudinea compusa pentru k 2 ( E )

Distributia normala

Incertitudinea standard u (R_E) E / 2

Coeficientul de sensibilitate = 1

2. Deviatia rezistentei etalonului de la ultima etalonare ( dR_D )

Driftul se poate datora modificarii proprietatilor rezistive din cauza imbatranirii

Valoarea estimata = 0

Incertitudinea compusa u_C ( d R_D ) = D_max, unde D_max este variatia maxima a rezistentei etalonului observata in istoricul etalonarilor

Distributia rectangulara

Incertitudinea standard u ( d R_D ) = D_max /

Coeficientul de sensibilitate = 1

3. Corectiile de temperatura (dR_TE, , dR_TX):

Temperatura baii de ulei este masurata continuu utilizand un termometru

etalonat. Luand in considerare caracteristicile metrologice ale termometrului

utilizat si gradientul de temperatura in interiorul baii de ulei, temperatura

rezistoarelor este estimata ca se incadreaza in temperatura masurata

+/- 0,055 K. Cunoscand valoarea coeficientilor de temperatura ai celor doua

rezistoare ( din datele producatorului ) se estimeaza variatia rezistentei

datorata unei posibile deviatii de temperatura de lucru.

Cu conditia respectarii temperaturilor si a timpilor de stabilizare rezulta

urmatoarele

Valoarea estimata = 0   

Distributia rectangulara

Incertitudinea standard luata in considerare:

- pentru rezistorul etalon 5 x 10^-6 K^-1

- pentru rezistorul de etalonat 10 x 10^-6 K^-1

Coeficientul de sensibilitate = 1

Raportul rezistentelor masurate ( r_C

Deoarece acelasi multimetru este utilizat pentru masurarea ambelor rezistoare

contributia incertitudinilor este corelata dar efectul este de reducere a incertitudinii si este suficient sa se ia in considerare doar diferenta relativa a indicatiilor datorata unor cauze sistematice cum ar fi tensiuni parazite sau

rezolutia limitata a instrumentului. Pentru un multimetru de 71/2 digiti acestea se estimeaza sa fie intre limitele +/- 0,5 x 10^-6 pentru fiecare citire.

- valoarea estimata

distributia triunghiulara

incertitudinea standard u( r_C ) = 1,0 x 10^-6 /

Coeficientul de sensibilitate = R ( unde R este valoarea nominala a celor doua

rezistoare )

5 Corelatie

Nici una din variabilele de intrare nu se considera corelate intre ele

Masurarea raportului r

Etalonarea se efectueaza in ciclu inchis masurand rezistenta etalonului, a rezistorului de verificat si apoi din nou a etalonului astfel incat diferenta dintre cele doua determinari asupra etalonului sa nu depaseasca 1/10 din eroarea relativa tolerata. Se vor face minim cinci determinari.

R_{E 1 i} - prima valoare a rezistentei etalonului determinata in ciclul i

R_{E 2 i} - a doua valoare a rezistentei etalonului determinata in ciclul i

Se calculeaza media aritmetica: r = Sr / n

7 Incertitudinea standard a masurarilor

Se calculeaza abaterea standard experimentala cu relatia

s( r ) = [ S ( r_i - r )² / ( n - 1 ) ] ^{1 / 2}

Se calculeaza abaterea standard experimentala a mediei, cu relatia

s( r ) = s( r ) / n

Contributia la incertitudine va fi

valoarea estimata r

incertitudinea standard u( r ) = s( r )

distributia: normala

coeficient de sensibilitate: R

8 Bugetul de incertitudini ( R_X )

Incertitudinea compusa = u_c ( R_X ) = [ Su² ( y ) ] ^{1 / 2}

Incertitudinea extinsa ( pentru P = 95 % ; k = 2 ) U = 2 u_c ( R_X )