kalibratie van ampere en voltmeter

Hoe wordt de meest nauwkeurige volt- en stroommeter gekalibreerd en hoe groot is die nauwkeurigheid?

Door een calibrator van een klasse hoger.Het hangt helemaal van de klasse van het te testen apparaat af.een meter van 2,5% hoef je niet op 1 % te calibreren.

ja Mel, hoe wordt die calibrator dan gecalibreerd? enzv .

TS zoekt naar de meest nauwkeurige. Uiteindelijk kom je bij een referentielabo terecht, waarom men afleid van gekende natuurconstanten. Hoe nauwkeurig die precies zijn (ik bedoel hoeveel cijfers na de komma) weet ik ook niet, maar het zijn er heel veel. Fred komt straks wel met het antwoord :-)

Zie:

https://nl.wikipedia.org/wiki/Volt_(eenheid)

https://nl.wikipedia.org/wiki/Josephson-junctie

https://en.wikipedia.org/wiki/Josephson_voltage_standard

[Bericht gewijzigd door rbeckers op (23%)]

Op 5 februari 2022 19:56:57 schreef kris van damme:
ja Mel, hoe wordt die calibrator dan gecalibreerd? enzv .

TS zoekt naar de meest nauwkeurige. Uiteindelijk kom je bij een referentielabo terecht, waarom men afleid van gekende natuurconstanten. Hoe nauwkeurig die precies zijn (ik bedoel hoeveel cijfers na de komma) weet ik ook niet, maar het zijn er heel veel. Fred komt straks wel met het antwoord :-)

Het is maar net wat voor eisen je wil stellen.We hebben niet allemaal een calibratielab thuis. :P (hoewel, mn frequentiestqndaard is best stabiel..)
En ik heb een 4-20mA calibrator van Druck.hier vergelijk ik de mA aflezing mee van mn multimeters.

In het kort uitgelegd:

Meettoestellen (multimeters, scopes, stroomtangen,...) worden tijdens een kalibratie vergeleken met een standaard (dat zijn op hun beurt ook meettoestellen, Kalibratoren,...).

Die standards worden op het kalibratiecertificaat meegegeven. Dus elk meettoestel en/of kalibrator dat gebruikt wordt tijdens het kalibratieproces wordt vermeld als standaard en heeft op zijn beurt een kalibratiecertificaat waar de gebruikte standards opstaan.

Met deze manier van werken krijg je traceability (traceerbaarheid) tot aan de standaard. Dus ergens kom je uit aan de standaard die is vastgelegd waaraan een volt of of een ampère moet voldoen.

In bijlage een knipsel uit het kalibratiecertificaat met de gebruikte standards van een fluke 8508A die gebruikt wordt tijdens het kalibreren van multimeters allerhande.

Hier een knipsel uit het kalibratiecertificaat van een kalibrator fluke 5522A.

Op 5 februari 2022 19:47:03 schreef hast66:
en hoe groot is die nauwkeurigheid?

Dit staat in de specs van de gebuikte kalibratoren vermeld, wederom met traceerbaarheid tot aan de standaard. Ik kan dit wel even opzoeken, maar een 5522A en 8508A zijn zeer nauwkeurig.

als voorbeeld om een idee te hebben over de nauwkeurigheid en de resolutie (twee verschillende begrippen) nog een knipsel uit het certificaat van de kalibrator 5522A.

Op 5 februari 2022 19:47:03 schreef hast66:
Hoe wordt de meest nauwkeurige volt- en stroommeter gekalibreerd en hoe groot is die nauwkeurigheid?

Hier de beloofde specs van fluke 5522A:

https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&url=https…

De specs van de 8508A:

https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&url=https…

Op 5 februari 2022 19:56:57 schreef kris van damme:
Fred komt straks wel met het antwoord :-)

Er valt hier weinig aan toe te voegen. Maar ik denk dat we moeten weten waarom de TS dit wil weten.

Wil hij een standaard, wil hij zijn meters laten calibreren en/of justeren, wil hij weten waarom je iets laat calibreren, of wil hij weten wat theoretisch of practisch de beste methode is ?

Calibratie bevat zowel "genereren" als meten. Als je wilt weten of je DMM klopt dan kun je een of andere voeding of batterij pakken en die meten met jouw meter en met een betere en met meer digits. Maar daar zitten haken en ogen aan. Je meter belast de "voeding" mogelijk anders dan de betere meter, die voeding moet stabiel genoeg zijn etc, voor een 3.5 digit meter is het al snel stabiel genoeg maar voor een 8,5 digit meter wordt het al anders. En hoe beter het moet, de meer dingen een rol gaan spelen, zoals temperatuur, en luchtvochtigheid.

Calibratie is niet eenmalig. Vaak hoor ik dat men een gebruikte meter heeft gekocht met calibratie sticker. Heel mooi, dat is net zoiets al gouden zekeringen bij high end audio. Het gaat over de "voorspelbaarheid" van het gedrag van een meter (of standaard, of bron) over tijd. Maar ook een stuk terug kijken. Eenmalige calibratie verteld je niets over het verleden of de toekomst. Ik heb een calibrator gerepareerd die door Fluke was afgekeurd op AC maar goedgekeurd op DC. Bij reparatie bleek AC goed te zijn maar Fluke heeft waarschijnlijk een verkeerde methode gebruikt (de load impedantie) DC bleek fout, er zat een mega rimpel op maar stom toevallig was dat samen met de te lage output gemiddeld blijkbaar kloppend. Maar hij kon ook een tijdelijk probleem hebben. Waardoor de calibrator bij Fluke voor een functie net wel goed was en hier net niet. Alleen door regelmatig te herhalen kun je echt conclusies trekken en voorspellingen gaan doen

Maar dat verhaal over het waarom kan Robbe waarschijnlijk beter uitleggen.

Goeie antwoorden.
Ik heb toch nog een aantal opmerkingen.

De vraagstelling lijkt erg op een school of opleidingsvraag.

Alles hangt samen met de toepassing van het meetinstrument, de specs, vereisten, periodeduur tussen twee kalibraties enz...

Doorgaans worden deze procedures die verschillen volgens de toepassing beschreven in een kwaliteitshandboek.

Ik geef het voorbeeld van een bedrijf met 20 technici met een universele meter. Een gebruikelijke procedure is één meetinstrument, soms van een hogere klasse jaarlijks te laten kalibreren en dit afgesloten te bewaren.
De meters van de technici worden dan regelmatig geverifieerd met dit instrument of na een reparatie of na een vermoeden van defect of afwijking.
De periode tussen twee kalibraties kan immers vrij groot zijn wat weer de mogelijkheid van een meetinstrument dat tussentijds buiten spec valt verhoogt. Een referentiemeter die veilig bewaard wordt heeft veel minder kans op beschadiging.

Zelfs het af en toe onderling vergelijken van meetinstrumenten kan een ontoelaatbare afwijking aan het licht brengen.

Maar er zijn ook toepassingen waarvoor deze procedure onvoldoende betrouwbaar blijkt. Een huisinstallatie is geen kerncentrale.

Echte Kalibratie gebeurt door labo's die daarvoor geaccrediteerd zijn .
Grotere bedrijven kunnen ook zelf een kalibrator in huis hebben die zelf op regelmatige tijdstippen gekalibreerd wordt met traceability tot aan de standaard.

Soms wordt eenkalibrator ook standaard genoemd , maar dit is een spraakverwarring. In die gespecialiseerde middens bedoelt men met standaard de primaire definitie waar de eenheid van afgeleid is.

Bij voorbeeld de meter heeft in de loop der jaren een hele evolutie meegemaakt. Ooit is de meter gedefinieerd als 1/40.000 van de aardomtrek.
Voor sommige toepassingen was dit volstrekt te onnauwkeurig.
Tegenwoordig is de standaard voor de meter niet langer die Parijse platina staaf maar een aantal malen de golflengte van een spectrumlijn van een jodium gestabiliseerde He-Ne laser.
Dergelijke energiesprongen op atomair niveau zijn bijzonder stabiel op lange en korte termijn.

In het kader van 'meten' spreekt men niet langer van nauwkeurigheid en toleranties, maar van meetonzekerheid.

De totale meetonzekerheid hangt van veel factoren af. Kalibratie is één factor. Maar ook de meetmethode, gebruikte instrumenten en toebehoren, de opstelling, omgevingsfactoren zoals temperatuur, aflezingen of mis-interpretatie door de operator enz..

Over dat onderwerp zijn dikke boeken geschreven.

Inderdaad, over kalibratie kan je een groot epistel schrijven. En ja, de onzekeheden (uncertainties) spelen een belangrijke rol in dit alles.

Zo wordt er bij elke meting een TUR berekend welke groter moet zijn dan 4. Kleiner kan ook maar dit wordt meestal vermeld. TUR is de Test Uncertainty Ratio. Het komt er op neer dat alle onzekerheden (temperatuur, afwijking kalibrator, vochtigheid, afwijking gebruikte meettoestellen, ...) in rekening worden gebracht. Gelukkig bestaat er de nodige software voor om daar hulp in te bieden.

Van de TUR gaan we dan over naar guardbanding ( letterlijk grensbewaking) om te bepalen of de meting binnen zijn specs valt enz...

Dit alles klinkt exotisch maar eens je erin zit spreekt het voor zich.

.

[Bericht gewijzigd door Robbe de Smet op (100%)]

Dit interessante onderwerp is onuitputtelijk.
Misschien is het voor de TS interessant te weten dat men in het algemene spraakgebruik onder kalibreren verstaat het nauwkeuriger maken van een meetinstrument met behulp van een referentie.

Maar eigenlijk is kalibreren enkel het toetsen of een meetinstrument voldoet aan de gestelde eisen dmv een nauwkeurige referentie van een hogere klasse.En dit bevestigen met een rapport.

Voldoet het te controleren object niet, dan kan er een justatie gebeuren.Het instrument wordt dan afgeregeld zodat de parameters binnen de opgelegde grenzen vallen.

Wat de voltmeter betreft, evenals de lengtemaat is hier de referentie met de jaren veranderd.

Men heeft lange tijd een weston-normaalelement gebruikt als
standaard. Dit is een galvanische cel met een zeer stabiele spanning.
(alhoewel de definitie van 1 volt is: een stroom van 1A die in een weerstand een vermogen van 1W opwekt doet men de kalibratie toch met een spanningsbron.)

Sinds jaren 90 neemt men als standaardreferentie een zgn Josephsonjunctie. Dit is een supergeleidend element waar bij het aanleggen van een gelijkspanning eendoor quantum tunneleffect een bepaalde frequentie opgewekt wordt die een directe relatie heeft met de aangelegde spanning.
Omdat frequentie de parameter bij uitstek is die uiterst nauwkeurig kan gemeten worden kan men zo een veel nauwkeuriger en handiger spanning standaard of kalibrator bouwen.