Kalibrering av resistans

Resistansenheten

Vid SP realiseras resistansenheten ohm (Ω) vid likström (dc) på nivåerna 6,45 kΩ och 12,9 kΩ med spårbarhet från ett numeriskt värde för kvoten mellan Plancks konstant och elementarladdningen i kvadrat kallad von Klitzingkonstanten R K-90. Realiseringen utförs med en ”kvantiserad Hallresistansnormal” baserad på den kvantiserade Halleffekten. Mätosäkerheten i realiseringen är av storleksordningen 0,013 µΩ/Ω.

Efter en realisering överförs den realiserade resistansenheten till grupper av 1 Ω, 100 Ω och 10 kΩ primär- och sekundärnormaler som upprätthåller resistansenheten mellan realiseringarna.  Mellan realiseringarna jämförs dessa normaler regelbundet för att säkerställa upprätthållandet.

Vid växelström (ac) är resistansen frekvensberoende och avviker mer eller mindre från dc-värdet för alla resistansnormaler. Normaler med beräkningsbar ac-dc differens och som är kalibrerade vid dc används för realisering av spårbarhet för ac-resistans. Osäkerheten i beräkningen av ac-dc differensen är vid 1 kHz mindre än 0,1 µΩ/Ω.

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

Uppdragskalibrering

Kalibreringsresurserna för resistans ligger i intervallet 1 µΩ – 10 PΩ. Förutom resistansnormaler kalibreras även olika typer av instrument exempelvis mätbryggor, multimetrar, kalibratorer och LCR-metrar.

Resistansnormaler kalibreras med resistansbryggor eller TΩ-meter. Flera typer av instrument kalibreras genom mätning mot sekundära resistansnormaler. Mätosäkerheten är som lägst 0,25 µΩ/Ω.

Kalibrering av resistansnormaler i intervallet 1 Ω – 10 kΩ  kan erbjudas med lägsta möjliga mätosäkerhet med användning av en så kallad kryogen strömkomparator (CCC). Mätosäkerheten är som lägst 0,05 µΩ/Ω.

Kalibrering av ac-resistans ligger i intervallet 1 Ω – 100 MΩ för frekvenser upp till 10 kHz. Kalibreringen sker med ac-resistansmätbrygga eller LCR-meter s.k. substitutionsmätning. LCR metrar kalibreras genom mätning mot sekundära ac-resistansnormaler.  Mätosäkerheten är som lägst 5 µΩ/Ω.

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

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