Gleich- und Wechselspannungsquellen präzise kalibrieren

| Redakteur: Hendrik Härter

Der Josephson-Quantenkalibrator, von den esz-Mitarbeitern auch nur Joseph genannt, kalibriert Gleich- und Wechselspannungsquellen.
Der Josephson-Quantenkalibrator, von den esz-Mitarbeitern auch nur Joseph genannt, kalibriert Gleich- und Wechselspannungsquellen. (Bild: esz)

Mit dem Josephson-Quantenkalibrator lässt sich bis auf die neunte Stelle nach dem Komma genau kalibrieren. Das Gerät steht bei der esz und ist das Ergebnis mehrjähriger Forschungsarbeit.

Bei den Mitarbeitern wird er liebevoll der Joseph genannt. Gemeint der Josephson-Quantenkalibrator, an dem die esz im Rahmen des mehrjährigen Forschungsprojektes Messen, Normen, Prüfen und Qualitätssicherung (MNPQ) des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie mehrere Jahre gearbeitet hatte, um Gleich- und Wechselspannungsquellen genau zu kalibrieren.

Der Joseph macht sich den inversen Josephson-Effekt zunutze, durch den die elektrische Spannung direkt über eine Naturkonstante, der sogenannten Josephson-Konstante KJ-90, definiert werden kann. In der Vergangenheit konnten Josephson-Normale nur zur Kalibrierung von Gleichspannungsquellen eingesetzt werden.

Gleichspannung präzise messen

Mit dem AC/DC-Josephson-Quantenvoltmeter von esz können zusätzlich Wechselspannungen bis zu 7,19 V bei Frequenzen von 10 Hz bis 2 kHz gemessen werden. Damit ist das Unternehmen in der Lage, die Messunsicherheiten bei Gleichspannung mindestens um den Faktor 100 und bei Wechselspannungen um den Faktor 10 zu reduzieren.

„Derzeit kann man Gleichspannung nicht präziser messen als mit unserem Quantenkalibrator“, ist Dipl.-Ing. Univ. Philip Fleischmann, Vorstand Technik bei esz überzeugt. „Wir haben die Rückführung nun im Haus, denn der Josephson-Effekt wird direkt über eine Naturkonstante definiert. Somit muss das Gerät nicht kalibriert werden, lediglich Ringvergleiche sind zur Validierung notwendig. Diesen zeit- und kostensparenden Vorteil werden wir auch an unsere Kunden weitergeben.“

Die DAkkS-Akkreditierung (Deutsche Akkreditierungsstelle) für Gleich und Wechselspannung erhielt esz bereits 2016.

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