Experimenten met een microbarometer kalibrator

In dit project is een prototype voor een kalibratie opstelling voor de KNMI microbarometer gerealiseerd.

In een aantal experimenten zijn eigenschappen van deze kalibrator bepaald, met het doel de bruikbaarheid van de kalibrator te schatten. Er wordt hierbij een onderscheid gemaakt tussen een differentiële modus en een absolute modus. In de differentiële modus worden beide poorten van de microbarometer sensor aangesloten op de calibrator. Deze modus is bruikbaar om de sensor van een microbarometer te controleren. In absolute modus wordt een compleet geassembleerde microbarometer aangesloten op de calibrator. Deze modus is bedoeld om een calibratie van de complete microbarometer uit te voeren.

De resultaten geven aan dat de kalibrator in differentiële modus bruikbaar is om de sensor in de microbarometer te controleren op juiste werking. De microbarometer sensor kan worden geëxciteerd op het frequentie gebied van 0.01 Hz tot 10 Hz met een amplitude tussen 1 en 100 Pa. De bereikbare nauwkeurigheid is daarbij 0.1 Pa. De reproduceerbaarheid daarbij is rond de 0.5 Pa. Deze waarden liggen dicht bij de eisen die SO heeft opgesteld.

De kalibrator is echter niet geschikt voor gebruik in de absolute modus. De reproduceerbaarheid is daarvoor niet groot genoeg en de ruis/drift ten gevolge van temperatuurverschillen is onvoldoende gecontroleerd.

Een oplossing om deze opstelling toch bruikbaar te maken zou kunnen zijn deze calibrator in een differentiële modus te gebruiken door de microbarometer onder test te vergelijken met een microbarometer die de universiteit van Los Alomos is gekalibreerd. Door de referentie op de ene kamer en de Microbarometer onder test op de andere kamer aan te sluiten is een vergelijkenden meting mogelijk. Onder de aanname dat beide micro barometers een vergelijkbare karakteristiek hebben t.a.v. temperatuurgedrag en een symmetrisch opstelling m.b.t. tot het dode volume zal een vergelijk te maken zijn tegen de microbarometer onder test. Immers de drukveranderingen tussen beide kamers zijn op een het teken na symmetrisch. Deze mogelijkheid is in dit project niet onderzocht.

Een poging om in absolute modus te compenseren voor temperatuureffecten is niet haalbaar gebleken, De temperatuur kan niet met voldoende nauwkeurigheid worden bepaald om deze compensatie mogelijk te maken.

Daarnaast in dit rapport een aantal aanbevelingen gedaan voor verbeteringen aan de calibrator