Super Termômetros 1594A/1595A

Medições de resistência absoluta ou de relação de resistência: a escolha é sua

Quando a meta é atingir a maior exatidão em medição possível, o mais provável é que se realize uma medição da relação de resistência (Rx/Rs). A exatidão de medição do 1595A sobre relações típicas de termometria (0,25 a 4,0) é tão boa ou melhor que 0,2 ppm. Em relações próximas da unidade (0,95 a 1,05), a exatidão da relação de resistência do 1595A é 0,06 ppm. Você obtém a linearidade de uma ponte de resistência tradicional com um instrumento mais fácil de usar e com um valor muito melhor.

Exemplo 1: usando um SPRT de 25 Ω com um resistor de referência externa de 25 Ω, a incerteza da relação de resistência do 1595A no ponto triplo da água é de apenas 0,06 ppm (Rx/Rs ≈ 1). Isso ganha importância ao considerar que a incerteza da medição de RTPW é propagada durante todas as medições de temperatura do ITS-90.

Exemplo 2: o método de comparação direta mede a sonda a ser testada diretamente contra um SPRT de referência calibrada, definindo o SPRT como o resistor de referência (Rs). Por causa da relação RX/RS ≈ 1 sobre a faixa total de calibração de temperatura, a contribuição de incerteza do 1595A à incerteza da medição total é, no máximo, 0,06 ppm. Considerando todos os outros efeitos influenciadores, a incerteza da medição total pode ser obtida na faixa submK.

Embora a medição da relação gere os resultados mais precisos, ela nem sempre pode ser o método mais conveniente. Usando os resistores de referência interna com controle de temperatura, o supertermômetro pode converter uma medição de resistência absoluta em uma unidade de temperatura e exibir o resultado em graus centígrados, Fahrenheit, Kelvin ou em Ohms. Cada supertermômetro inclui resistores de referência internos de 1 Ω, 10 Ω, 25 Ω, 100 Ω e 10 kΩ. Eles contemplam inúmeros PRTs, RTDs e termistores.

A qualidade com que a ponte termométrica pode medir a resistência absoluta depende da exatidão da relação da ponte, assim como da estabilidade e exatidão de calibração a longo prazo dos resistores de referência interna. Para garantir estabilidade e eliminar erros, os resistores de referência interna do supertermômetro estão dentro de um forno com controle de temperatura a 30 °C e estável a aproximadamente 10 milikelvin. De fato, esses resistores de precisão são tão bem controlados que, em um período de 24 horas, sua resistência não mudará mais que 0,25 ppm (equivalente a 0,00006 °C). A exatidão absoluta de um ano do supertermômetro é 4 ppm (equivalente a 0,001 °C)

A exatidão da corrente de medição é importante ao avaliar-se a incerteza da medição pelo autoaquecimento do termômetro. A exatidão da fonte da corrente no supertermômetro é de 0,2% ao medir 25  ou 100  PRTs com um nível de sensor de corrente típico.

Baixo ruído na medição

O ruído na medição é causado pelo ruído elétrico e por outros erros aleatórios que podem influenciar negativamente a exatidão da medição. Inovações em design com patente pendente incorporadas ao supertermômetro reduzem o ruído e a interferência nas medições como nunca antes para uma ponte termométrica digital. Dois blocos de amplificador/ADC idênticos realizam as medições de RX e RS simultaneamente. A reversão do sensor de corrente e a obtenção da média das duas medições reduz os erros causados por EMFs termoelétricos, instabilidade da fonte de corrente e ruídos elétricos. Para reduzir ainda mais o ruído de medição, dois ADCs paralelos são usados em cada bloco de amplificador/ADC. Filtros passivos e ativos também são utilizados para rejeitar a maior parte dos ruídos elétricos e de interferências. Em um aplicativo comum de calibração de temperatura, o supertermômetro oferece incerteza devida ao ruído de medição mínima de até 0,00002 °C. Sob parâmetros de medição semelhantes, o nível de ruído do supertermômetro pode ser tão baixo quanto o de uma ponte de resistência tradicional e mais dispendiosa.

Velocidade de medição inédita

Os supertermômetros oferecem velocidades de até um segundo por medição (exatidão total com uma taxa de amostragem de dois segundos). É possível completar os testes em menos tempo, detectar alterações de temperatura com mais exatidão e, até mesmo, avaliar a resposta térmica em sensores. Ao medir temperaturas de ponto fixo que exigem os mais altos níveis de exatidão e os menores níveis de ruído, você tem controle completo para alterar a velocidade da medição de acordo com seus requisitos.

Verifique a exatidão da relação internamente com a autocalibração de relação

O recurso "Ratio Self-Calibration” (Autocalibração de relação) com patente pendente do 1594A e do 1595A permite testar a exatidão ou calibrar a linearidade da relação de resistência do circuito de medição do supertermômetro de modo regular, fácil e sem exigir dispositivos externos ou treinamento especial. O supertermômetro realiza a autocalibração de relação ao combinar e alternar automaticamente os resistores internos de referência com controle de temperatura para criar uma rede divisora de tensão de resistência. Substituir RX e RS pelo divisor de tensão de resistência permite que o supertermômetro conclua uma série de oito testes de relação de resistência, a partir dos quais serão calculados erros de linearidade e a exatidão relativa às especificações poderá ser verificada. Veja as figuras 1 e 2 para obter exemplos do relatório resultante.

Agora, você pode verificar a exatidão e o desempenho automaticamente em cerca de trinta minutos, ao simples toque de um botão. Apesar de raras, as falhas no circuito de medição são detectadas e informadas automaticamente. Por meio de um procedimento protegido por senha, você pode escolher se deseja alinhar o supertermômetro aplicando as defasagens geradas pelo procedimento de calibração. Nenhum outro instrumento de medição de temperatura do mercado capacita tanto o metrologista para determinar e aperfeiçoar o desempenho do instrumento.

Visão geral dos recursos Ratio Self-Calibration (Autocalibração de relação)

• Testa ou calibra automaticamente a linearidade da relação de resistência do supertermômetro sem equipamentos externos e dispendiosos
• Detecta possíveis falhas no equipamento antes que estas afetem as medições
• Não é necessário treinamento especial para o operador
• Conclua o teste em, aproximadamente, 30 minutos
• Estenda o intervalo entre ciclos de calibração

Calibre resistores de referência interna de forma rápida e fácil

Você também pode calibrar os resistores de referência interna do supertermômetro usando a função de calibração da resistência. O processo requer um resistor externo padrão de valor aproximadamente igual ao resistor de referência interna a ser calibrado.

O supertermômetro auxilia você na calibração por meio de um utilitário de configuração fácil de usar. Você deve apenas especificar o resistor interno a ser calibrado, o valor de resistência calibrada do resistor padrão e o canal ao qual o resistor padrão está conectado. O supertermômetro configura o sensor de corrente, desativa o filtro e configura os parâmetros de tempo para as definições de “precisão” para obter resultados consistentes.

Quando a calibração é concluída, o supertermômetro informa os resultados no display e oferece a opção de gravar os resultados em um dispositivo de memória USB. Você também pode optar se deseja ou não ajustar os parâmetros de calibração do resistor interno de referência pressionando a tecla de função Adjust Resistor (Ajustar resistor), que é protegida por senha.

Calcule com rapidez e facilidade os efeitos do autoaquecimento

Quando a corrente é enviada através de um sensor PRT, a energia é dissipada pelo elemento sensor, causando o autoaquecimento do sensor. Isso introduz um pequeno erro de temperatura na medição. O erro pode ser estimado medindo-se a resistência do sensor em uma determinada temperatura com dois níveis diferentes de energia de sensor de corrente, corrente nominal e “potência dupla” (corrente nominal). Através da extrapolação linear à “potência zero”, o valor de resistência do sensor pode ser estimado como se nenhuma corrente fosse aplicada ao elemento sensor. O erro de temperatura gerado pelo autoaquecimento pode ser efetivamente eliminado da medição.

Computar uma medição de potência zero pode ser uma tarefa demorada e sujeita a erros de cálculo. A função Zero-Power Measurement (Medição de potência zero) do supertermômetro configura os níveis de corrente e coleta dados de medição automaticamente, calculando a medição de potência zero por você. As configurações ajustáveis pelo usuário oferecem controle total sobre o processo, permitindo configurar parâmetros como o tempo de estabilização, o tempo de medição e o resultado dos registros.

Visualize os principais dados de medição nos formatos de gráfico ou tabela em vários canais ao mesmo tempo

Suponhamos que você deseja visualizar os resultados de mais de um canal ao mesmo tempo. O supertermômetro inclui dois modos de visualização de medição: os modos de gráfico e de tabela. Selecione o modo gráfico para desenhar um gráfico de canal único ou de vários canais simultaneamente; configure a duração da janela de gráficos; selecione a centralização automática ou insira um valor fixo para o centro vertical; selecione o ajuste de escala automático ou insira um valor fixo para a amplitude vertical. Configure o gráfico conforme desejar que ele se adapte a seu aplicativo. No modo tabela, o valor medido, a média e o desvio padrão em todos os canais são exibidos simultaneamente em formato de tabela numérica. Basta pressionar a tecla de função para alternar entre as exibições de gráfico e de tabela.