Descripción
Measurements International (MI), de acuerdo con “La metrología es nuestra ciencia, la precisión es nuestro negocio ™”, ha presentado el primer puente automatizado de alta resistencia de fuente dual disponible en el mercado (modelo 6600A). El principio de puente de alta resistencia de fuente dual se ha convertido en la técnica de medición principal de todos los laboratorios de medición nacionales (NMI) de todo el mundo debido a su nivel sin precedentes de precisión y estabilidad sobre varios otros métodos.
Los múltiples modos de funcionamiento del 6600A permiten a los usuarios realizar mediciones de resistencia de diferentes formas.
Modo Puente
Usando el modo Puente, la UUT se mide en vivo contra una resistencia de referencia estándar donde la relación de las fuentes es igual a la relación de las resistencias (E 1 / E 2 = R 1 / R 2 ). Este es el tipo de medición más precisa y confiable para alta resistencia. Juego de cables Se suministran cables de tipo N a tipo N.
Modo directo y modo de resistencia de aislamiento
Los modos de resistencia directa y de aislamiento que se realizan en el canal R 1 (que se muestra en la Figura 1) permiten a los usuarios realizar mediciones de tipo teraohmímetro sin la necesidad de conectar una resistencia estándar de referencia donde R = E 1 / I 1 . Estos modos son útiles para determinar el valor nominal de la resistencia, su tiempo de asentamiento, resistencia a las fugas, etc. Se suministran cables de tipo N a tipo N y cables de tipo N a cocodrilo.
Todos los modos de operación ofrecen a los usuarios la flexibilidad de elegir voltajes de prueba UUT de 1 V a 1000 V con seis dígitos de resolución. Otras unidades disponibles comercialmente están limitadas dentro de este rango y no permiten la total libertad que puede ofrecer el MI 6600A.
Los metrólogos en cualquier laboratorio ahora tienen la capacidad de lograr resultados de medición e incertidumbres que antes solo se podían lograr en los laboratorios de NMI más altos para mediciones superiores a 100 MΩ. Esto se debe a la tecnología avanzada del Puente de fuente dual.
Mientras que otros «medidores» disponibles comercialmente están limitados a medir solo un artefacto a la vez, el 6600A ofrece un modo de medición de «puente verdadero» para completar este proceso en el que se mide un estándar conocido contra una resistencia desconocida en forma de tecnología de «puente verdadero». . Se pueden hacer relaciones de 1: 1, 10: 1, 100: 1 o incluso 1000: 1 midiendo las mejores incertidumbres en una relación de 1: 1 o 10: 1 a cualquier voltaje.
Principio de medición de la relación (figura 1)
La arquitectura de puente en el 6600A se forma sustituyendo dos de los brazos resistivos de un circuito de puente de Wheatstone con fuentes de voltaje programables digitalmente de baja impedancia.
Figura 1. Diagrama de bloques del puente
Fuentes de voltaje
Figura 2. Ejemplo de calibración de fuente
Las fuentes de CC de 1000 V en el 6600A ofrecen relaciones de voltaje de 1: 1, 10: 1, 100: 1 y 1000: 1 o cualquier relación intermedia. Los ajustes de voltaje se pueden observar en la pantalla del panel frontal. El modelo 6600A es el único puente de alta resistencia disponible comercialmente que ofrece cualquier voltaje seleccionable entre 1 V y 1000 V. Otros fabricantes están limitados a voltajes específicos dentro del rango establecido de 1 V a 1000 V. El 6600A está alojado en una cámara blindada para limitar el efecto del ambiente exterior debido al movimiento del aire y la electricidad estática causada por las personas que pasan o los técnicos que trabajan en la zona.
Calibración 6600A
La calibración del 6600A se logra calibrando las fuentes y el electrómetro. Un menú de diagnóstico incluido en el software permite al usuario ejecutar diagnósticos en todas las unidades del sistema. Una rutina de calibración incorporada que controla un DMM 3458A calibrado externo calibra las fuentes una a la vez. Los voltajes de fuente se miden y almacenan automáticamente en la tabla de fuentes como Fuente 1 y Fuente 2 como compensaciones del nominal. La Figura 2 muestra un ejemplo de calibración de la Fuente 1. Estas compensaciones (Delta) se aplican a los voltajes seleccionados durante la medición. Como alternativa con mayor precisión, el sistema MI modelo 8000B se puede utilizar para calibrar las fuentes.
Figura 3. Calibración del electrómetro
La calibración del electrómetro se logra mediante el uso de una fuente calibrada y una resistencia calibrada para determinar las lecturas de corriente absoluta en el electrómetro (la figura 3 muestra el ejemplo de calibración del electrómetro). El efecto de la incertidumbre en el electrómetro se reduce en gran medida cuando el 6600A se opera en el modo puente, ya que el electrómetro se usa en una ventana muy pequeña, lo que reduce la incertidumbre de tipo B a cero, dejando solo la incertidumbre de tipo A. En el modo directo, se utiliza la incertidumbre de tipo B combinada con la incertidumbre de tipo A.
Rutas de fuga
En el 6600A, las resistencias se miden con la caja conectada a tierra, de modo que una ruta de resistencia de fuga entre el terminal alto de la resistencia y la caja esté efectivamente en paralelo con la fuente de voltaje A y no contribuya a errores de medición. La resistencia de fuga del terminal en el terminal de resistencia baja está efectivamente en paralelo con el detector donde hay un voltaje muy pequeño para impulsar esta fuga.
Conexiones y voltajes térmicos
Las resistencias están conectadas a R 1 y R 2 . Cualquiera puede designarse como estándar. El método de inversión se utiliza para eliminar las señales térmicas de voltaje y permitir que se estabilice el efecto de capacitancia de los cables y la constante de tiempo de la resistencia.
Software
Hacer una medición en el 6600A es simple, el software permite al usuario definir los parámetros de medición y prueba utilizando el mismo software probado que se usa en las series MI 6010 y 6000 de puentes de CC al que nuestros clientes se han acostumbrado. Las características incluyen protección de resistencias, tiempo de estabilización para verificar las constantes de tiempo de las resistencias, número de mediciones, estadísticas, voltaje, coeficientes de temperatura y gráficos.
El menú Programas permite a los usuarios crear y combinar varias tareas del programa, como la comparación de estándares con estándares, estándares con mensurandos y mensurandos con mensurandos. Los parámetros seleccionables incluyen demoras de tiempo de medición (tiempos de espera), tasa de inversión, número de mediciones, número de estadísticas, voltaje aplicado, estándares utilizados, umbral de corriente e incertidumbre de la resistencia estándar. Todos los parámetros de medición, incluidos los datos estadísticos, se muestran durante la medición.
Análisis de medida
El software 6600A permite al usuario analizar completamente todas las mediciones. En la pantalla de mediciones, los datos de medición incluyen la relación, el valor absoluto y el gráfico de medición. Los gráficos de voltaje y potencia permiten al usuario observar una tendencia de medición para la medición de corriente o después de que se completa la medición. Todos los datos de medición se pueden exportar a Excel utilizando la macro de Excel suministrada. Allí, se pueden realizar más análisis con la capacidad de recortar conjuntos de muestras o eliminar valores atípicos.
Los datos de la resistencia se pueden almacenar en el archivo de historial en función del número de serie que se actualiza cada vez que se mide la resistencia. En el menú del archivo de Historial de resistencias, los datos de la resistencia se pueden recuperar y representar gráficamente, incluida la desviación estándar de cada medición. Se puede mostrar una línea de tendencia basada en formas de onda lineales, logarítmicas o polinomiales. El análisis de regresión también se puede utilizar para determinar los valores proyectados a lo largo del tiempo y el eje Y se puede escalar para ajustarse al gráfico.
Extensión de voltaje
Se encuentra disponible un extensor de voltaje modelo 66001 opcional para aumentar la salida E 1 del 6600A a 5 kV para mediciones en modo directo. Esto es útil para la calibración de resistencias estándar de alto voltaje que se utilizan para verificar probadores de rotura de aislamiento o hipot, o mediciones de resistividad de superficie y volumen.
