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Etalonnage des ponts de mesure thermométrique à résistanceAC traçable par rapport aux étalons nationaux
Fiche technique WIKA IN 00.30

Trois techniques différentes sont employées pour contrôler/étalonner des ponts ou des instruments utilisés dansla thermométrie à résistance, qui ont des incertitudes
différentes. Toutes ces techniques peuvent être utilisées avec
des ponts de mesure thermométrique à résistance AC.

1ère méthode d'étalonnage :Résistances de référence étalonnéesLes résistances de référence étalonnées peuvent êtreutilisées (avec des instruments AC ou DC) pour vérifierl'étalonnage. L'incertitude d’étalonnage disponible (valeursprovenant des instituts nationaux) sur ces résistances est
typiquement de 0,05 ppm DC et 0,5 ppm AC.
Il semble donc que cette technique ne fonctionne pas aussi
bien avec les instruments AC qu’avec leurs équivalents DC.
Toutefois, les étalons utilisés sont typiquement desrésistances étalon Wilkins ou équivalentes et celles-ci ont
des stabilités de 2 ppm par an, de sorte que l'incertituded'étalonnage associée à la résistance de référence est
dominée non pas par l’incertitude d'étalonnage initiale mais
par la stabilité à long terme.
La combinaison des incertitudes RMS (moyennequadratique) signifie que pour les étalonnages dans lesquelsl'étalon est calibré annuellement par un laboratoire nationald'étalonnage, la contribution de la résistance de référence àl'incertitude d’étalonnage totale est :1. DC : incertitude, uR = 2² + 0,05² = 2,0 ppm
2. AC : incertitude, uR = 2² + 0,5² = 2,1 ppm
En conséquence, il y a très peu de différence entrel'incertitude qui peut être obtenue pour des instruments AC et
DC en utilisant cette technique.
ASL utilise cette technique uniquement sur les produitsindustriels (F150, CTR2000 et CTR5000), mais ne l'utilise
pas sur les ponts de métrologie de précision où elle est
insuffisante pour l'objectif à atteindre de 1 ppm ou mieux.
Cette technique est recommandée par certains fabricantsd'instruments de mesure thermométrique à résistance DC
pour linéariser leurs instruments. Cela jette donc un doute
sur l'incertitude d'étalonnage de ces produits.

2ème méthode d'étalonnage :Le calibrateur de pont à résistance (RBC = resistance bridge calibrator)
Le calibrateur de pont à résistance (RBC) peut être utilisé(avec des instruments AC ou DC) pour vérifier la linéaritéd'un pont en générant un ensemble de valeurs de résistancesur l'étendue de fonctionnement du pont.
Cet instrument a été inventé par Rod White du laboratoire
national de Nouvelle-Zélande. Le RBC se compose dequatre résistances de précision qui peuvent être reliées dansdifférentes combinaisons en série et/ou en parallèle.

Fiche technique WIKA IN 00.30 ∙ 08/2014

Bien que la valeur réelle de chaque résistance soit
exactement connue à quelques ppm près, il est possible dedéterminer la linéarité de l'instrument pour obtenir une bien
meilleure incertitude. Les quatre résistances de base sontutilisées pour générer 35 valeurs discrètes de résistance.
Elles sont évaluées en utilisant l'instrument sous test et bienqu'il y ait une incertitude sur la valeur mesurée en raison

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de l'instrument, ceci génère 35 équations simultanées
avec seulement quatre inconnues (les quatre valeurs derésistance).
Il est alors possible de dériver la meilleure détermination
possible des quatre valeurs de résistance et d'en découler
les 35 résistances (en tant que proportion de la résistancemaximale) utilisées pour vérifier le pont. Ceci permet devérifier la linéarité (mais pas la précision de l'échelle).

La précision de l'échelle d'un pont de mesure
thermométrique à résistance AC peut être vérifiée en utilisantla fonction de vérification interne de l'appareil. Grâce à cettetechnique, il est possible de vérifier un pont ASL CTR9000(incertitude de 0,1 ppm) avec des erreurs de linéarité
résiduelles inférieures à 0,03 ppm.

3ème méthode d’étalonnage :Unité de test de ratio (RTU = Ratio test unit)

Cette technique permet de comparer de façon efficace lamesure effectuée par le transformateur de ratio du pont avec
un transformateur de ratio externe plus précis.
L'avantage de cette technologie est que le rapport de latension produite par le diviseur de tension inductif (IVD)
dépend seulement du rapport de spires, qui est stable dansle temps et avec la température (le rapport de spires resteconstant).
En plus, l'incertitude de ces rapports et donc de l'étalonnage
RTU est calculable et est également stable en ce qui
concerne la durée et la température. Les techniques IVD sontutilisées dans les laboratoires nationaux d'étalonnage en tantqu'étalons inhérents ne nécessitant aucun étalonnage.

Cet instrument, la RTU, utilisée par ASL pour étalonner sesproduits, a été envoyée au laboratoire national d'étalonnage
d'Allemagne (PTB) pour une vérification avec leurs propres
IVD de sorte que nous puissions retracer les étalonnagesauprès de ASL dans un laboratoire national d’étalonnage depremier niveau.
L'incertitude proposée varie de 0,09 ... 0,13 ppm dansl'étendue de fonctionnement et est limitée par l'incertitudedes étalons PTB.
En résumé, les ponts de ASL sont vérifiés à l'aide de la RTU
dont nous avons déterminée la linéarité < 0,001 ppm et qui aété étalonnée par un laboratoire national d'étalonnage avec
une incertitude de 0,13 ppm (incertitude limitée par leursétalons).
Les étalonnages proposés par WIKA sont ainsi traçables
par rapport aux étalons nationaux. Des instruments basés
sur DC utilisent généralement des résistances étalons pourétalonner leur équipement, et basée sur un programmed'étalonnage annuel, l'incertitude pour leur étalonnagetraçable serait limitée à 2 ppm (en raison du taux de dérivede leurs étalons).

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Les spécifications mentionnées ci-dessus correspondent à l’état actuel de la technologie au moment de l’édition du document.
Nous nous réservons le droit de modifier les spécifications et matériaux.

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10/2015 FR based on 08/2014 ENUn tel instrument (RTU) peut être utilisé (seulement pourles ponts de mesure thermométrique à résistance AC) pourvérifier la précision et la linéarité d’un pont à résistance. Cet
instrument est fabriqué par ASL et simule les résistancesde référence et thermométriques en utilisant un diviseur detension inductif (transformateur) pour générer les ratios detensions AC.