DEVELOPMENT OF A NEW BRIDGE OF MAXWELL-WIEN

• Main Author: ANDREIA QUINTANA LIMA DE SOUSA
• Other Authors: EDUARDO JORGE PIRES PACHECO
• Language: Portuguese
• Published: PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO 2001
• Online Access: http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=2130@1; http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=2130@2; http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=2130@4

INSTITUTO NACIONAL DE METROLOGIA, QUALIDADE E TECNOLOGIA === Nos Institutos Nacionais de Metrologia para a medição da grandeza de indutância com alta exatidão usam-se circuitos especiais, desenvolvidos e montados pelos próprios laboratórios. Esta dissertação de mestrado descreve o desenvolvimento e a realização de uma nova construção da ponte de Maxwell-Wien, usada para a padronização e disseminação da unidade henry do Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial - INMETRO. Na parte teórica do trabalho o conceito do erro complexo é introduzido e, usando este método mais generalizado, os erros nos circuitos de medição e o efeito de impedâncias parasitas internas e externas são analisados. Métodos de compensação para minimizar estes erros são tratados. Na parte prática da dissertação, a partir das características de indutores padrão, os esquemas mais conhecidos de pontes de Maxwell-Wien são estudados. Os conceitos de inovação para desenvolver uma nova ponte de estrutura não tradicional, os métodos aplicados e a construção realizada são descritos detalhadamente. O trabalho é completado por um programa de avaliação das medições, desenvolvido em linguagem C, no ambiente de LabWindows/CVI (C for Virtual Instrumentation, produto da National Instruments). Os resultados de calibrações sistemáticas e de comparações internacionais são resumidos, comprovando que, apesar das soluções e métodos simples, a nova ponte está oferecendo boa repititividade e alta exatidão, atingindo o desempenho das pontes de laboratórios Primários. === In national institutes of metrology, for the high precision measurement of inductance special circuits are used, developed and constructed by the laboratories themselves. This dissertation for a master degree describes the development and realisation of a new Maxwell-Wien bridge that is used for the standardisation and dissemination of the unit of inductance in the National Institute of Metrology, Standardization and Industrial Quality - INMETRO. In the theoretical part of this work the concept of the complex error is introduced and, using this generalised method, the errors of measurement circuits as well as the effects of internal and external stray impedance are analysed. Methods of compensation to minimise these errors are also treated. In the practical part of the dissertation, starting from the characteristics of standard inductors, the most known arrangements of Maxwell-Wien bridges are studied. The innovative concepts to develop a new bridge of non-traditional structure, the methods applied and the realised construction are described in details. The work is completed by a computer program to evaluate measurement data, developed in language C, in the environment of LabWindows/CVI, (C for Virtual Instrumentation, product of National Instruments). The results of systematic calibrations and that of international comparisons are resumed, proving that, in spite of simple solutions and methods, the new bridge is offering high accuracy and repeatability, attaining the performance of the bridges of primary laboratories. === En los Institutos Nacionales de Metrologia para la medición de inductancia con alta exatitud se usan circuitos especiales, desarrollados y montados por los proprios laboratorios. Esta disertación de maestría describe el desarrollo y la realización de una nueva construcción del puente de Maxwell-Wien, usada para la padronización y diseminación de la unidad henry del Instituto Nacional de Metrologia, Normalización y Calidad Industrial - INMETRO. En la parte teórica del trabajo, se introduce el concepto de error complejo y, utilizando este método mas generalizado, se analizan los errores en los circuitos de medición y el efecto de impedancias parásitas internas y externas. Son discutidos métodos de compensación para minimizar estos errores. En la parte práctica de la disertación se estudian, a partir de las características de inductores padrón, los esquemas mas conocidos de puentes de Maxwell-Wien. Se descriven detalladamente los conceptos de innovación para desarrollar un nuevo puente de extructura no tradicional, los métodos aplicados y la construcción realizada. EL trabajo es completado por un programa de avaliación de las mediciones, desarrollado en lenguaje C, en el ambiente de LabWindows/CVI (C for Virtual Instrumentation, producto de la National Instruments). Se resumen los resultados de calibraciones sistemáticas y de comparaciones internacionales, comprobando que, apesar de las soluciones y métodos simples, el nuevo puente ofrece buena repititividad y alta exatitud, alcanzando el desempeño de los puentes de laboratorios Primarios.