Programma E3 – Metrologia delle grandezze elettriche variabili e Metrologia delle grandezzeelettriche in alta frequenzaResponsabile: Umberto PoglianoPersonale impegnato (TPE) per tipologia di attivitàPersonaleR&S R&SINRIM contratto Campioni Tarature Supporto GestioneTotalee prove al SAL e altroGian Carlo Bosco 0,20 0,05 0,15 0,45 0,10 0,95Luciano Brunetti 0,80 0,20 1,00Cristina Cassiago 0,20 0,10 0,30Roberto Cerri 0,05 0,05Francesca Durbiano* 0,10 0,10Marco Lanzillotti 0,20 0,20 0,55 0,05 1,00Umberto Pogliano 0,55 0,20 0,15 0,10 1,00Danilo Serazio 0,55 0,10 0,30 0 0,95Paolo Terzi 0 0,20 0,80 1,00Totale 2,65 0,35 1,20 1,90 0,15 0,10 6,35Pers. non strutturatoBruno Trinchera (ass. + TD) 0,25 0,05 0,15 0,45Luca Oberto (ass.) 0,50 0,50 1,00Marco Sellone (ass.) 0,50 0,50 1,00Totale 1,25 0,05 1,15 0,00 0,00 0,00 2,45Franco Cabiati 0,05 0,05Totale 0,05 0,05Totale programma 3,95 0,40 2,35 1,90 0,15 0,10 8,85In maternità per 0,4 TPEDescrizione del programmaPrincipali attività svolteL’attività per il trasferimento da alternata a continua è stata indirizzata al confronto dei campioni ditrasferimento da alternata a continua di corrente fino a 2 A, costituiti da derivatori quasi-coassiali e daelementi a multigiunzione. Inoltre, è stato realizzato e caratterizzato un dispositivo per la misura dell’errore ditrasferimento di tensione fino a 1 GHz.Per la potenza elettrica è stato costruito e caratterizzato un nuovo modello di derivatori di corrente fino a20 A. Per la determinazione della fase è stato costruito un apposito comparatore di fase, utilizzato per unampio confronto tra diversi derivatori per correnti fino a 100 A, inviati da diversi laboratori metrologici europeinell’ambito del progetto iMERA Plus “Power & Energy”. Per la misura della potenza distorta è stato avviato losviluppo di algoritmi per la ricostruzione di segnali campionati di tipo asincrono con parametri variabili neltempo.La ricerca relativa alle costanti fondamentali ha portato ad alcuni risultati preliminari. Per la costante diFaraday, misurata mediante dissolvimento dell’argento in una cella elettrochimica, i risultati sono stati descrittiin un seminario in cui è stata anche individuata una ipotesi per migliorare l’incertezza di misura.L’attività sull’alta frequenza ha portato a:- La validazione del microcalorimetro termoelettrico in linea coassiale da 2.92 mm, per la definizione delcampione di potenza fino a 40 GHz, e del banco di misura di tensione RF finalizzato alla realizzazione delcampione di potenza in bassa frequenza in alternativa al microcalorimetro.- L’elaborazione di nuovi modelli di correzione per i microcalorimetri termoelettrici in linea coassiale da 7,3.5 e 2.92 mm.- L’avvio della costruzione di un microcalorimetro in guida d’onda WR10.- La partecipazione a due confronti internazionali di potenza fino a 26 GHz mediante microcalorimetrotermoelettrico in linea coassiale, utilizzato in uno direttamente, nell’altro a mezzo di sensore di potenza.L’attività di sviluppo collegata alla disseminazione delle unità mediante strumenti multifunzione programmabiliha riguardato lo sviluppo e l’aggiornamento dei sistemi di misura e dei programmi di gestione delle taraturedei multimetri numerali e dei calibratori multifunzione.L’attività di disseminazione per l’esterno è consistita nella taratura di: 40 multimetri numerali, 8 trasferitorica/cc, 5 calibratori multifunzione, 4 trasferitori multifunzione di riferiblità, 70 derivatori di corrente ca/cc.38/132
Risultati di particolare rilievo- Progetto e costruzione di un comparatore di fase di tipo innovativo, mediante il quale è stato effettuato unconfronto tra i principali tipi di derivatori per correnti oltre i 10 A sviluppati in Europa.- Sviluppo di un algoritmo basato sulla variazione della fase rispetto al riferimento interno, per ladeterminazione delle armoniche (fino alla 50esima) in un segnale campionato.- Esame delle principali cause di incertezza ed individuazione di alcune soluzioni per il miglioramento dellamisura della costante di Faraday.- Miglioramento dell’incertezza e dell’affidabilità del campione primario di potenza a larga banda fino a 26.5GHz.- Collegamento del campione di potenza a radiofrequenza con il campione a frequenze acustiche,- Taratura di strumenti campione di prima linea per l’Istituto Metrologico ucraino e per il laboratoriometrologico del ministero della difesa egiziano.Impatto dei risultati sul contesto esternoLo sviluppo del comparatore e di algoritmi per la determinazione della potenza in segnali distorti avrà unimpatto sul progetto europeo “Power and Energy”, che ha l’ambizione di sviluppare le tecniche per le misuredi potenza e di power quality per il futuro.Per l’alta frequenza si è avuta una accresciuta efficienza nel processo di disseminazione del campione dipotenza e la richiesta di consulenza da parte del KRISS (Rep. Sud Corea) per la realizzazione di unmicrocalorimetro termoelettrico in linea coassiale da 2.92 mm.Per la disseminazione c’è stato il trasferimento della riferibilità ai laboratori metrologici e ai centri di taraturasecondari e un supporto di informazione tecnica e di auditing ai laboratori di misura.Confronto tra risultati conseguiti e attesi, punti criticiL’estensione del campione di potenza oltre 40 GHz è stata ritardata a causa del ritardo nel confrontointernazionale di supporto.La definizione dei modelli matematici, associati alla misura della potenza in alta frequenza, è stata conseguitasenza criticità. Invece, nei diversi progetti, è stato difficile rispettare gli obiettivi legati a realizzazioni hardwareper l’inadeguatezza delle risorse tecniche disponibili (fondi di funzionamento limitati, tempi lunghi dellelavorazioni esterne e interne).Riepilogo analitico dei risultati/prodottiCodice DescrizioneMeseattesoStato (1)1.1Caratterizzazione del nuovo campione di trasferimento da alternata a continua dicorrente in preparazione al confronto internazionale.M10 Ra1.2Caratterizzazione dei derivatori in modulo e fase, eventuale modifica del progetto,M12per poterli utilizzare come riferimento nella misura della potenza elettrica.Ra (***)1.6Costruzione e caratterizzazione di un dispositivo per la misura dell'errore ditrasferimento fino a 1 GHzM08 Ra2.1Sviluppo di un algoritmo per la ricostruzione di segnali campionati per misure diM12potenza in onda distorta e di parametri di power quality con metodo asincrono -Ra2.5Pubblicaz. e seminario sui risultati della determinazione della costante di Faraday; Ramessa a punto di una strategia per misure con precisione migliore di 10 -6 M06.2.6Revisione critica delle ricerche svolte presso l'INRIM sul sistema elettrometricodinamico (Rapporto tecnico o articolo)M12 Ri3.1Realizzazione di un prototipo di sensore termoelettrico in guida d’ondamillimetrica WR10M12 Ri3.3 Modelli matematici di linee di trasmissione coassiali in aria M12 Ri3.5 Accoppiatore direzionale in metamateriale M36 Ab4.1Prima caratterizzazione del nuovo campione di trasferimento da alternata aM10continua di correnteRa4.3Sviluppo di un algoritmo per la ricostruzione di segnali distorti nell’attuale sistemaM06per misure di potenzaRa4.4 Misure di mantenimento del campione di potenza M03 Ra4.5Sviluppo del programma di gestione del processo automatico di taratura inM12resistenza continua dei calibratori multifunzione campione.Ri39/132
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