Metody wykrywania składowej addytywnej błędu w precyzyjnych mostkach termometrycznych

Rozpatrzono dwa znane sposoby i zaproponowano nowy sposób wyznaczania składowej addytywnej błędu precyzyjnych pomiarowych mostków termometrycznych o czułości względnej poniżej 0,1 ppm. Podano układ realizacji rezystancji do zerowania mostka, w której wykorzystuje się niekonwencjonalne dołączanie czterozaciskowej rezystancji wzorcowej. Wykonane obliczenia dowodzą, że jej wartość nie przekracza 0,1 nΩ. Poprawność rozważań sprawdzono eksperymentalnie uzyskując zbliżone wskazania mostka dla rezystancji czterozaciskowych o wartościach od 1 Ω do 100 MΩ dołączanych w sposób modelujący rezystancję o wartości-równej zeru.

The paper refers to AC bridges with precise voltage dividers formed by the adjustable transformer with the strong magnetic coupling between coils. Metrological model of the temperature measurement using these bridges is presented. The additive, multiplicative and linearity components of temperature measurement error are considered in the model. Conventional two methods for determining the additive systematic error when Kelvin type clips are applied is recalled and as examples the special device used for zero resistance of any type of Kelvin clips and also connections for zero of coaxial bridges are shown. A new method of the determination of the additive error component, which is based on a four-terminal standard resistance connected to measurement bridge in not a standard mode, is developed. In this method the equipotential pairs of current and voltage terminals of the four-terminal standard resistance are now connected unconventionally (see Fig. 6) to the current and voltage terminals of the bridge circuit. Any four-terminal standard resistor of up to 100 MΩ can be used for that. It is estimated, the effective zero resistance is less than 10-10 Ω. Standards of the nominal resistance of 0,1 Ω to 1 MΩ, are used in measurement experimental studies to find bridge readings for the zero input resistance. The results of experimental indicate that the additive error of the bridge is about 0.5 LSB and is independent from the nominal value of standard resistance. Conclusions and final remarks are included.