Metrologická laboratoř

Odkaz na původní stránky METLABU

Jakým výzkumem se zabýváme

V průběhu posledních let byla ze strany předních světových metrologických laboratoří věnována značná pozornost výzkumu možností metrologického využití střídavého kvantového Hallova jevu. Po zjištění, že pomocí heterostruktur AlGaAs/GaAs lze v kmitočtovém pásmu minimálně do 5 kHz reprodukovat jednotku elektrického odporu s nejistotou řádu 1.10-7, se těchto heterostruktur začalo používat jako referenčních etalonů při kalibracích etalonů elektrického odporu a, později, též elektrické kapacity. Katedra měření FEL ČVUT patřila ve spolupráci s Fyzikálním ústavem AV ČR a s Českým metrologickým institutem k prvním pracovištím, která se tímto výzkumem zabývala a která dosažené výsledky publikovala. Kromě můstků, které byly v této souvislosti na katedře vyvinuty pro kalibrace etalonů odporu a kapacity, byla vyvinuta i zařízení umožňující kalibrovat etalony indukčnosti vlastní a vzájemné. V současné době je hlavní pozornost věnována rozšíření kmitočtového rozsahu, ve kterém mohou být uvedené kalibrace prováděny.

K čemu to je

Očekáváme, že dosaženými výsledky přispějeme k zvýšení přesnosti kalibrací etalonů elektrické impedance prováděných v rámci Národního metrologického systému ČR (nejen akreditovanými laboratořemi včetně Českého metrologického institutu, ale též naší laboratoři). Potřeba zvýšit přesnost těchto kalibrací je stále naléhavěji pociťována zejména v souvislosti s výrazně rostoucími nároky na kalibrace přesných širokopásmových měřičů LCR.

Na čem konkrétně pracujeme

A/Speciální etalony:

  • Etalony s vypočitatelnou kmitočtovou závislostí

    Byly realizovány etalony různého provedení (koaxiální, kvadrifilární a oktofilární) včetně programového vybavení pro výpočty jejich kmitočtových závislostí. Hlavní využití těchto etalonů je při měření kmitočtových závislostí etalonů odporu, etalony na bázi kvantového Hallova jevu nevyjímaje.

  • Transferové etalony

    Pro použití v kmitočtovém pásmu do 5 kHz byly realizovány etalony Hamonova typu 10 × 100 Ω a 10 × 1 000 Ω. Jsou určeny především pro přesná měření poměrů odporů a lze jich využít též při kalibraci indukčních děličů napětí.


B/Speciální měřicí zařízení a jejich moduly:

  • Referenční kapacitní dělič s permutovanými kondenzátory

    Dělič je určen ke kalibraci indukčně vázaných poměrových ramen můstků pro vzájemné navazování etalonů odporu, příp. kapacity v poměru 1:10.

  • Elektronické moduly speciálních měřicích zařízení
     
Tyto moduly (dvoukanálová kompenzační jednotka a blok napěťových sledovačů) se využívají především v zařízeních vyvinutých pro kalibraci etalonů vlastní a vzájemné indukčnosti.

 


C/Systém pro kalibraci přesných širokopásmových měřičů LCR:
  • Poměrová ramena vysokofrekvenčních můstků

    S cílem nalézt optimální způsob vinutí bylo realizováno několik variant poměrových ramen vysokofrekvenčního můstku pro vzájemné navazování etalonů odporu, příp. kapacity v poměru 1:10. Kalibrace realizovaných ramen byla provedena jejich porovnáním s referenčním kapacitním děličem s permutovanými kondenzátory

  •  Číslicově řízený šestibitový indukční dělič napětí

    Realizované jednotky budou sloužit jako vyvažovací prvky můstků s kmitočtovým rozsahem do 1 MHz.

Kdo financuje náš výzkum

V minulosti byl náš výzkum financován Grantovou agenturou ČR (projekty 102/96/0083, 102/98/1571 a 102/02/1056) a Úřadem pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví v rámci Programu rozvoje metrologie. V současné době financování z Programu rozvoje metrologie trvá a další prostředky poskytuje Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy v rámci výzkumného záměru MSM6840770015 "Výzkum metod a systémů pro měření fyzikálních veličin a zpracování naměřených dat".

S kým spolupracujeme