A fejezet a measurement feladatot fizikai rendszerként tárgyalja. A cél az measurement standard, a kapcsolás, a környezet, az időfüggő hatások és az ISO/IEC 17025 szerinti bizonyítékok egyetlen konzisztens modellbe rendezése.
A mikroohm-measurement saját fizikája
Mikroohm-tartományban a mérőfeszültség még nagy áram mellett is mikrovolt nagyságrendű. A termoelektromos feszültség, a mágneses indukció, a kontaktgeometria és a vezetők hőmérséklet-eloszlása ezért azonos nagyságrendű lehet a hasznos jellel. A hagyományos DMM plusz áramforrás elrendezés csak gondos karakterizálással válik metrológiai rendszerré.
Nagyáramú shuntök és potenciálpontok
A shunt ellenállása nem egy absztrakt testtulajdonság, hanem a kijelölt áram- és potenciálcsatlakozások közötti arány. A sense pontok helye, a csavarok nyomatéka, az árameloszlás és a busbar geometriája meghatározza az effektív értéket. A calibrationi certificateon egyértelműen azonosítani kell a használt terminálokat és tájolást.
Áramfordítás és szekvenciák
A +I, 0, −I, 0 szekvencia segíthet a termo-EMF, a nullpont és a drift elkülönítésében. A measurement időzítést úgy kell megválasztani, hogy az elektromos settling már befejeződjön, de a hőmérsékleti drift ne torzítsa a polaritáspárokat. Nagy áramnál a nullaszakasz a hűlési folyamat miatt nem feltétlenül valódi alapállapot.
Mágneses és induktív hatások
Gyors áramváltozáskor a mérőhurkok induktív feszültséget vesznek fel. A force és sense hurkok területét minimalizálni kell, a vezetőket párosan és szimmetrikusan célszerű vezetni. Ferromágneses csavarok és szerkezeti elemek áramfüggő, hiszterézises hibát okozhatnak.
Hőmérséklet-tér és teljesítmény
A shunt belső hőmérséklete jelentősen eltérhet a környezettől. A teljesítmény nemcsak az ellenállóelemet, hanem a csatlakozóblokkokat és a sense pontok környezetét is melegíti, ezáltal termo-EMF-et és geometriai változást okoz. A measurement protokollnak definiálnia kell a terhelési időt és a hőállapotot.
Uncertainty és validálás
Domináns komponens lehet a referencia-shunt, az áramstabilitás, a nanovoltmérő linearitása, a termo-EMF maradéka, a csatlakozási reprodukálhatóság és a teljesítménykorrekció. A validálás fontos része az áram, polaritásszekvencia, kábelgeometria és csatlakozási nyomaték tudatos változtatása.
A manufactureri pontossági specifikáció csak egy információforrás. Az érvényes calibrationi resulthez a tényleges measurement konfiguráció, a referencia használati állapota és a kritikus befolyásoló mennyiségek dokumentált kontrollja szükséges.