ОЦІНКА НЕВИЗНАЧЕНОСТІ ТАНГЕНСА КУТА ВТРАТ ПІД ЧАС КАЛІБРУВАННЯ ПРЕЦИЗІЙНИХ МІР ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЄМНОСТІ
This paper presents a methodological and metrological approach to thecalibration of precision capacitance standards with respect to the dissipation factor (loss factor) at the State Primary Standard of Electrical Capacitance and Dissipation Factor. The relevance of the study is driven by the need to...
Gespeichert in:
| Datum: | 2026 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , |
| Format: | Artikel |
| Veröffentlicht: |
Інститут електродинаміки НАН України, Київ
2026
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1833 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Technical Electrodynamics |
Institution
Technical Electrodynamics| _version_ | 1869653487684419584 |
|---|---|
| author | Шевкун, С.М. Квасніков, В.П. Добролюбова, М.В. Стаценко, О.В. Шевкун, М.С. |
| author_facet | Шевкун, С.М. Квасніков, В.П. Добролюбова, М.В. Стаценко, О.В. Шевкун, М.С. |
| author_institution_txt_mv | [] |
| author_sort | Шевкун, С.М. |
| baseUrl_str | https://techned.org.ua/index.php/techned/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-07-02T07:49:57Z |
| description | This paper presents a methodological and metrological approach to thecalibration of precision capacitance standards with respect to the dissipation factor (loss factor) at the State Primary Standard of Electrical Capacitance and Dissipation Factor. The relevance of the study is driven by the need to ensure high accuracy measurements of capacitance and loss parameters in capacitors widely used in measurement systems and instrumentation, power engineering, telecommunications, and, in particular, electrical insulation testing equipment. The dissipation factor is an important characteristic of dielectric materials and capacitorsdetermining the level of energy losses in the dielectric and significantly affecting the accuracy of complex impedance measurements, as well as the results of electrical insulation diagnostics. A measurement system used for the calibration of precision capacitance standards with respect to the dissipation factor is presented, and its operating principle is described. A mathematicalmeasurement model has been developed that accounts for the main contributors affecting the determination of the dissipation factor, including measuring bridge parameters, quadrature signal errors, frequency and supply voltage instability, and parasitic losses in the measurement circuit. The measurement model equation is presented, and the physical meaning of its individual components is discussed in detail. Particular attention is devoted to the analysis of measurement uncertainty sources and the development of an uncertainty budget for the calibration procedure. An example is provided for calculating the combined standard uncertainty and expanded uncertainty of the calibration result for a precision capacitance standard with respect to the dissipation factor. The obtained results may be used in the development of calibration procedures for capacitance standards based on the dissipation factor and in ensuring the metrological traceability of capacitor parameter measurements to the State Primary Standard. References 20, figures 5, table 1. |
| first_indexed | 2026-07-02T01:01:59Z |
| format | Article |
| fulltext | |
| id | techned_org_ua-article-1833 |
| institution | Technical Electrodynamics |
| keywords_txt_mv | keywords |
| last_indexed | 2026-07-03T01:01:51Z |
| publishDate | 2026 |
| publisher | Інститут електродинаміки НАН України, Київ |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | |
| spelling | techned_org_ua-article-18332026-07-02T07:49:57Z UNCERTAINTY EVALUATION OF THE DISSIPATION FACTOR IN THE CALIBRATION OF PRECISION CAPACITANCE STANDARDS ОЦІНКА НЕВИЗНАЧЕНОСТІ ТАНГЕНСА КУТА ВТРАТ ПІД ЧАС КАЛІБРУВАННЯ ПРЕЦИЗІЙНИХ МІР ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЄМНОСТІ Шевкун, С.М. Квасніков, В.П. Добролюбова, М.В. Стаценко, О.В. Шевкун, М.С. uncertainty budget capacitance standard measurement model national standard precision capacitor measurement traceability dissipation factor loss factor бюджет невизначеності міра ємності модель вимірювань національний еталон прецизійний конденсатор простежуваність вимірювань тангенс кута втрат фактор втрат This paper presents a methodological and metrological approach to thecalibration of precision capacitance standards with respect to the dissipation factor (loss factor) at the State Primary Standard of Electrical Capacitance and Dissipation Factor. The relevance of the study is driven by the need to ensure high accuracy measurements of capacitance and loss parameters in capacitors widely used in measurement systems and instrumentation, power engineering, telecommunications, and, in particular, electrical insulation testing equipment. The dissipation factor is an important characteristic of dielectric materials and capacitorsdetermining the level of energy losses in the dielectric and significantly affecting the accuracy of complex impedance measurements, as well as the results of electrical insulation diagnostics. A measurement system used for the calibration of precision capacitance standards with respect to the dissipation factor is presented, and its operating principle is described. A mathematicalmeasurement model has been developed that accounts for the main contributors affecting the determination of the dissipation factor, including measuring bridge parameters, quadrature signal errors, frequency and supply voltage instability, and parasitic losses in the measurement circuit. The measurement model equation is presented, and the physical meaning of its individual components is discussed in detail. Particular attention is devoted to the analysis of measurement uncertainty sources and the development of an uncertainty budget for the calibration procedure. An example is provided for calculating the combined standard uncertainty and expanded uncertainty of the calibration result for a precision capacitance standard with respect to the dissipation factor. The obtained results may be used in the development of calibration procedures for capacitance standards based on the dissipation factor and in ensuring the metrological traceability of capacitor parameter measurements to the State Primary Standard. References 20, figures 5, table 1. Розглянуто методичний та метрологічний підхід до калібрування прецизійних мір електричної ємності за тангенсом кута діелектричних втрат на Державному первинному еталоні одиниць електричної ємності та фактора втрат. Актуальність дослідження зумовлена необхідністю забезпечення високої точності вимірювань параметрів ємності та втрат у конденсаторах, що широко застосовуються у вимірювальній техніці, енергетиці, телекомунікаційних системах тощо, насамперед, у засобах контролю електроізоляції. Тангенс кута втрат є важливою характеристикою діелектричних матеріалів і конденсаторів, яка визначає рівень енергетичних втрат у діелектрику та істотно впливає на точність вимірювання комплексного імпедансу, а також на результати діагностики електроізоляційних систем. У роботі наведено структурну схему вимірювань, що використовується для калібрування прецизійних мір ємності за тангенсом кута втрат, та описано принцип її функціонування. Розроблено математичну модель вимірювань, яка враховує основні складові, що впливають на результат визначення тангенса кута втрат, зокрема параметри вимірювального моста, похибки квадратурного сигналу, вплив нестабільності частоти та напруги живлення, а також паразитні втрати в елементах вимірювального тракту. Подано модельне рівняння вимірювання та здійснено детальну інтерпретацію фізичного змісту його складових. Особливу увагу приділено аналізу джерел невизначеності вимірювань та формуванню бюджету невизначеності для процедури калібрування. Наведено приклад розрахунку сумарної стандартної та розширеної невизначеності результату калібрування прецизійної міри ємності за тангенсом кута втрат. Отримані результати можуть бути використані задля розроблення методик калібрування мір ємності за тангенсом кута втрат та забезпечення метрологічної простежуваності вимірювань параметрів електричних конденсаторів до Державного первинного еталона. Бібл. 20, рис. 5, табл. 1. Інститут електродинаміки НАН України, Київ 2026-07-01 Article Article https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1833 Tekhnichna Elektrodynamika; No. 4 (2026): TEKHNICHNA ELEKTRODYNAMIKA; 095 ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА; № 4 (2026): ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА; 095 2218-1903 1607-7970 Авторське право (c) 2026 ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |
| spellingShingle | бюджет невизначеності міра ємності модель вимірювань національний еталон прецизійний конденсатор простежуваність вимірювань тангенс кута втрат фактор втрат Шевкун, С.М. Квасніков, В.П. Добролюбова, М.В. Стаценко, О.В. Шевкун, М.С. ОЦІНКА НЕВИЗНАЧЕНОСТІ ТАНГЕНСА КУТА ВТРАТ ПІД ЧАС КАЛІБРУВАННЯ ПРЕЦИЗІЙНИХ МІР ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЄМНОСТІ |
| title | ОЦІНКА НЕВИЗНАЧЕНОСТІ ТАНГЕНСА КУТА ВТРАТ ПІД ЧАС КАЛІБРУВАННЯ ПРЕЦИЗІЙНИХ МІР ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЄМНОСТІ |
| title_alt | UNCERTAINTY EVALUATION OF THE DISSIPATION FACTOR IN THE CALIBRATION OF PRECISION CAPACITANCE STANDARDS |
| title_full | ОЦІНКА НЕВИЗНАЧЕНОСТІ ТАНГЕНСА КУТА ВТРАТ ПІД ЧАС КАЛІБРУВАННЯ ПРЕЦИЗІЙНИХ МІР ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЄМНОСТІ |
| title_fullStr | ОЦІНКА НЕВИЗНАЧЕНОСТІ ТАНГЕНСА КУТА ВТРАТ ПІД ЧАС КАЛІБРУВАННЯ ПРЕЦИЗІЙНИХ МІР ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЄМНОСТІ |
| title_full_unstemmed | ОЦІНКА НЕВИЗНАЧЕНОСТІ ТАНГЕНСА КУТА ВТРАТ ПІД ЧАС КАЛІБРУВАННЯ ПРЕЦИЗІЙНИХ МІР ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЄМНОСТІ |
| title_short | ОЦІНКА НЕВИЗНАЧЕНОСТІ ТАНГЕНСА КУТА ВТРАТ ПІД ЧАС КАЛІБРУВАННЯ ПРЕЦИЗІЙНИХ МІР ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЄМНОСТІ |
| title_sort | оцінка невизначеності тангенса кута втрат під час калібрування прецизійних мір електричної ємності |
| topic | бюджет невизначеності міра ємності модель вимірювань національний еталон прецизійний конденсатор простежуваність вимірювань тангенс кута втрат фактор втрат |
| topic_facet | uncertainty budget capacitance standard measurement model national standard precision capacitor measurement traceability dissipation factor loss factor бюджет невизначеності міра ємності модель вимірювань національний еталон прецизійний конденсатор простежуваність вимірювань тангенс кута втрат фактор втрат |
| url | https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1833 |
| work_keys_str_mv | AT ševkunsm uncertaintyevaluationofthedissipationfactorinthecalibrationofprecisioncapacitancestandards AT kvasníkovvp uncertaintyevaluationofthedissipationfactorinthecalibrationofprecisioncapacitancestandards AT dobrolûbovamv uncertaintyevaluationofthedissipationfactorinthecalibrationofprecisioncapacitancestandards AT stacenkoov uncertaintyevaluationofthedissipationfactorinthecalibrationofprecisioncapacitancestandards AT ševkunms uncertaintyevaluationofthedissipationfactorinthecalibrationofprecisioncapacitancestandards AT ševkunsm ocínkaneviznačenostítangensakutavtratpídčaskalíbruvannâprecizíjnihmírelektričnoíêmností AT kvasníkovvp ocínkaneviznačenostítangensakutavtratpídčaskalíbruvannâprecizíjnihmírelektričnoíêmností AT dobrolûbovamv ocínkaneviznačenostítangensakutavtratpídčaskalíbruvannâprecizíjnihmírelektričnoíêmností AT stacenkoov ocínkaneviznačenostítangensakutavtratpídčaskalíbruvannâprecizíjnihmírelektričnoíêmností AT ševkunms ocínkaneviznačenostítangensakutavtratpídčaskalíbruvannâprecizíjnihmírelektričnoíêmností |