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.
Az measurement standard nem egyszerű precíziós alkatrész
A standardellenállás célja nem pusztán a kis kezdeti hiba, hanem a kis és modellezhető hosszú távú változás. A metrológiai konstrukció ezért az ellenállóanyag, a hordozó, a mechanikai rögzítés, a kivezetések, a hermetikus zárás és a hőátadás közös rendszere. Két azonos névleges értékű standard viselkedése nagyságrendekkel eltérhet a mechanikai feszültség, a nedvességzárás vagy a hőmérsékleti profil miatt.
Ellenállóanyagok és konstrukciók
A manganin kis hőmérsékleti együtthatója és jó hosszú távú stabilitása miatt klasszikus measurement standardanyag. Az Evanohm és más nikkel–króm ötvözetek nagy fajlagos ellenállást és kedvező stabilitást adhatnak. A fóliaellenállások mechanikai feszültségkompenzációval érnek el kis hőfokot, de a csomagolás és a hordozó hiszterézise továbbra is számít. A huzaltekercselés geometriája induktivitást és frekvenciafüggést is okozhat, ezért DC és AC használat nem tekinthető automatikusan azonosnak.
Hőmérsékleti karakterisztika
A hőmérsékleti viselkedés sok standardnál nem egyetlen lineáris ppm/°C értékkel írható le. A karakterisztika gyakran parabolikus: létezik egy fordulópont, amelynek közelében az elsőrendű hőfoktényező kicsi. A laboratóriumnak ismernie kell az measurement standard tényleges karakterisztikáját, a calibrationi hőmérsékletet és a használati hőmérséklet measurement uncertaintyát. A fürdő stabilitása önmagában nem elegendő, ha a standard belső hőmérséklete nem érte el az egyensúlyt.
Öregedés, relaxáció és hiszterézis
A drift oka lehet az ellenállóanyag szerkezeti relaxációja, forrasztási vagy hegesztési feszültség, nedvességdiffúzió, tömítésöregedés és ismételt hőciklus. A hőmérsékleti hiszterézis azt jelenti, hogy ugyanazon hőmérsékleten az érték függhet attól, hogy az measurement standard melegebb vagy hidegebb állapotból érkezett. Ezért a laboratóriumi kondicionálási útvonal és a transzport utáni pihentetés a measurement eljárás része.
Mérőáram és önmelegedés
Az measurement standardon disszipált P=I²R teljesítmény belső hőmérséklet-emelkedést és ellenállásváltozást okoz. A teljesítményfüggés nem mindig tisztán lineáris, mert a hőátadás függ a környezettől, a fürdő áramlásától és az measurement standard konstrukciójától. A calibrationi és használati áram eltérése csak akkor megengedhető, ha a teljesítménykorrekció és annak uncertaintya igazolt.
Szállítás és kezelés
A hordozható standardokat mechanikai ütés, tájolásváltozás és hőmérsékleti sokk érheti. A professzionális labor érkezési ellenőrzést, stabilizációs időt és referencia-csoporthoz viszonyított összehasonlítást alkalmaz. A „calibration után azonnal használható” feltételezés nagy pontosságnál riskos.
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.