Wzorcowy termiczny przetwornik wartości skutecznej napięcia przemiennego

Tytuł:

Wzorcowy termiczny przetwornik wartości skutecznej napięcia przemiennego

Doktorant:

Michał Grzenik

Promotor:

dr hab. inż. Marian Kampik, prof. Pol. Śl.

Recenzenci:

prof. dr hab. inż. Tadeusz Skubis

dr hab. inż. Ryszard Rybski, prof. UZ - Uniwersytet Zielonogórski

Dziedzina nauk technicznych. Dyscyplina naukowa:

elektrotechnika

Data obrony rozprawy:

3 lipca 2015 r.

Data nadania stopnia:

29 września 2015 r.

Streszczenie:

Tematem rozprawy jest wzorcowy termiczny przetwornik wartości skutecznej o liczalnym błędzie (a ściślej różnicy transferowej) w paśmie częstotliwości 0,01… 1 MHz. Przetwornik jest przeznaczony do wzorcowego transferu AC–DC, który jest stosowany do odtwarzania wzorcowej wartości skutecznej napięcia przemiennego metodą podstawienia napięcia stałego o znanej wartości. Przetwornik składa się z komercyjnie produkowanego jednozłączowego termicznego przetwornika wartości skutecznej oraz rezystora połączonego szeregowo z grzejnikiem przetwornika. W pracy przedstawiono konstrukcję, technologię oraz model matematyczny przetwornika, umożliwiający obliczenie jego różnicy transferowej w paśmie częstotliwości 0,01… 1 MHz. Konstrukcja i technologia przetwornika została udoskonalona w porównaniu ze znanymi rozwiązaniami, co pozwoliło na poprawę jego parametrów metrologicznych. Opracowany model matematyczny został również udoskonalony względem opracowanych dotychczas modeli. Dzięki temu zmniejszono niepewność, z jaką obliczono różnicę transferową przetwornika. W pracy zaprezentowano wyniki badań istotnych parametrów metrologicznych zbudowanych modeli przetworników. W celu zweryfikowania (walidacji) poprawności wyników, uzyskanych na podstawie opracowanego modelu matematycznego, dokonano porównania zbudowanych prototypów przetworników z wzorcem skalibrowanym w przez niemiecki instytut metrologiczny (PTB). Ponadto dokonano interkomparacji przetworników o różnym napięciu wejściowym. Uzyskane wyniki potwierdzają poprawność opracowanego modelu matematycznego. Niepewność wyznaczenia różnicy transferowej zbudowanego przetwornika jest wielokrotnie mniejsza od niepewności wzorca pierwotnego napięcia przemiennego, przechowywanego w Głównym Urzędzie Miar w Warszawie.