Desenvolvimento de um padrão primário de corrente contínua a partir da Lei de Ohm

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Sousa, Wesley Cardoso dos Santos
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (INMETRO)
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Corrente contínua
Efeito Hall quântico
Lei de Ohm
Metrologia e qualidade
Link de acesso: https://www.repositorio.mar.mil.br/handle/ripcmb/846876
Resumo: O uso de medidores de corrente elétrica na faixa entre o nanoampere e miliampere é amplamente utilizado na metrologia fundamental e aplicada, na indústria de semicondutores e saúde (dosímetros). A calibração destes medidores requer padrões de calibração para estabelecer a qualidade mínima do processo e a rastreabilidade necessária ao sistema de medição. No Brasil ainda não há um padrão primário de corrente contínua desenvolvido a partir da lei de Ohm, que é uma das orientações do BIPM para a realização prática do ampere. No presente trabalho, foi desenvolvido um padrão primário de corrente contínua a partir da implementação da lei de Ohm, para a faixa entre o microampere e o miliampere. Para tanto, realizou-se o ampere a partir da lei de Ohm obtido com a integração do padrão primário de resistência elétrica, baseado no efeito Hall Quântico e o padrão primário de tensão elétrica, baseado no efeito Josephson. Esta integração dos sistemas e interface com o usuário foi feita por software próprio em linguagem Python, desenvolvido nesta pesquisa e denominado Iprim. Adicionalmente foi feita uma comparação interlaboratorial entre o sistema proposto e uma calibração feita pelo Lacel. Esta pesquisa apresenta resultados para medição de corrente contínua obtidos a partir da medição de tensão por efeito Josephson aplicados sobre os resistores padrão com rastreabilidade ôhmica às amostras por efeito Hall Quântico. Obteve-se valores de incerteza relativa entre 0,5 μA/A e 376,7 μA/A para o intervalo de correntes compreendido entre 0,1 μA e 10 mA. Estes resultados, quando comparados com o CMC, no BIPM, dos outros INM do mundo, com incerteza relativa mínima de 2 μA/A e máxima de 2000 μA/A, mostram que o sistema desenvolvido atingiu os objetivos propostos. Como produtos esta pesquisa gerou dois artigos científicos sobre o tema, o software Iprim e o Sistema Primário desenvolvido, propriamente dito.
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