Este trabalho teve como objetivo a redução das incertezas de medição dos serviços de calibração de fontes de tensão contínua baseados em diodos Zener, com o sistema Secundário de calibração do Laboratório de Metrologia Elétrica Quântica (Lameq). As saídas de tensão analisadas foram de 1,018 V e 10 V, havendo melhora na confiabilidade metrológica dos serviços de calibração relacionados. Para isso, foi realizado um estudo e modelagem de dois padrões Zener sob a influência da variação da temperatura externa ao seu redor, que foi controlada com o uso de um banho de ar. Os estudos mostraram que, apesar do controle interno da temperatura do Zener, há uma forte correlação entre a temperatura externa e o valor do seu termistor interno (diretamente relacionado ao valor da sua temperatura interna), para ambos os Zeners. Ao analisar o comportamento da tensão após descontar os efeitos da deriva temporal, foi verificada a influência da temperatura externa nas saídas de tensão elétrica, sendo (assim) determinados os seus respectivos coeficientes de temperatura. Foram estudados dois sistemas primários de calibração baseados no Efeito Josephson (CJVS e PJVS), e o sistema Secundário de calibração baseado em pilhas Zener, do Lameq, buscando atingir a menor incerteza de medição possível na calibração de Zeners utilizando o referido sistema Secundário, para as faixas de temperatura do laboratório. Através deste estudo também se obteve a ampliação da faixa de temperatura de medições, associada à redução das incertezas relacionadas, melhorando a eficiência e a qualidade dos serviços de calibração de pilhas eletrônicas do tipo Zener com o sistema Secundário.
ABSTRACT - This study aimed the measurement uncertainties reduction in the calibration services of Zener diode based DC voltage sources, using the Quantum Electrical Metrology Laboratory (Lameq) calibration Secondary system. The output voltages analyzed were 1.018 V and 10 V, and improvements in the metrological reliability of the related calibration services were achieved. In order to do that, a study and modeling was conducted using two Zener voltage standards under the influence of their external temperature variation, which was controlled using an air bath. Studies have shown that, despite the internal temperature control, there is a strong correlation between the external temperature and the internal thermistor value, for both Zeners. Analyzing the voltage behavior after eliminating the temporal drift effect, it was verified the effect of the external temperature over the voltage outputs, and the correspondent temperature coefficients were obtained. Two primary calibration systems based on the Josephson Effect (CJVS and PJVS) as well as one secondary system calibration for Zener standards were studied, targeting the lowest possible measurement uncertainty of Zener calibration using the Lameq calibration Secondary system, within the laboratory temperature range. Through this study it was also possible to obtain a new measurement temperature range, improving the efficiency and the quality of Zener type electronic calibration services.
