Kapacitans

Kapacitansenheten

Vid SP realiseras kapacitansenheten farad (F) i intervallet 1 nF – 3 nF beroende på mätfrekvens och med spårbarhet från enheterna för frekvens och ac-resistans med en så kallad kvadraturbrygga. Mätosäkerheten i realiseringen är av storleksordningen 1 µF/F vid 1 kHz.

Efter en realisering överförs den realiserade kapacitansenheten till en grupp av sex stycken 100 pF primärnormaler som upprätthåller kapacitansenheten mellan realiseringarna. Regelbundet jämförs primärgruppens 100 pF normaler inbördes och samtliga sekundärnormaler i intervallet 10 pF – 1 µF kalibreras genom stegning från primärgruppen.

Förlustfaktorn D (tan δ) realiseras med en metod baserad på mätningar med en plattkondensator med variabelt plattavstånd. Spårbarheten är från enheterna för frekvens, resistans och kapacitans vid nivån 100 pF och upprätthålls med primärgruppen. Mätosäkerheten i realiseringen är av storleksordningen 0,5 . 10-6 vid 1 kHz. Förlustfaktorn för sekundärnormaler i intervallet 1 pF – 10 µF bestäms genom stegning.

För säkerställande av spårbarheten deltar SP även regelbundet i internationella jämförelsemätningar.

Uppdragskalibrering

Kalibreringsresurserna för kapacitans vid lågspänning ≤100 V ligger i intervallet 100 fF – 1 mF. Den oftast använda mätprincipen vid kalibrering av kapacitansnormaler i intervallet 1 nF – 10 µF är substitutionsmätning då mätobjektet jämförs med en normal med känt värde och med samma nominella värde. Dessa kapacitanssmätningar utförs med en LCR-meter. Kalibrering kan utföras vid frekvenser upp till 10 kHz. Mätosäkerheten är som lägst 10 µF/F vid 1 kHz.

Kalibrering av kapacitansnormaler kan också utföras med en kapacitansmätbrygga för bättre mätosäkerhet eller då substitutionsmätning inte är lämplig. Den vanligaste mätfrekvensen är 1 kHz men kalibrering kan även göras vid andra frekvenser upp till 10 kHz. Mätosäkerheten vid 1 kHz är som lägst 3 µF/F samt 3 x 10-6 för förlustfaktor.

Mätbryggor och LCR-metrar kalibreras genom mätning mot sekundära kapacitansnormaler. Kalibrering kan utföras vid frekvenser upp till 10 kHz (i vissa fall högre frekvens).

Kalibrering av högspänningskondensatorer kan utföras upp till 300 kV (se högspänning).

Andra typer av mätningar utförs också, exempelvis bestämning av temperaturkoefficient.

Den mätosäkerhet som kan lämnas vid en kalibrering beror förutom på kalibreringsutrustningens prestanda även på kalibreringsobjektets prestanda (stabilitet, temperaturkoefficient, anslutningar och så vidare). En preliminär mätosäkerhet kan i de flesta fall erfarenhetsmässigt ges före en kalibrering.