I n t e r n at ion al   Jou r n a l   of   E lec t r ica l   an d   Com p u t e r   E n gin e e r in ( I JE CE )   Vo l .   11 ,   N o .   3 J un e   2021 ,   pp.   19 69~1975   I S S N:  2088 - 8708 DO I 10 . 11591/ i j e c e . v 11 i 3 . pp1969 - 1975             1969       Jou r n al  h o m e page ht tp: // ij e c e . iaes c or e . c om   N e w   p r op ose d   m e t h od  f or   t r ac e ab il ity   d is se m i n at io n  of   c ap ac itan c e   m e asu r e m e n t s     Heba  A.   M .   Ham e d ,   A.   E l iwa  Gad ,   M .   Hel m A.   Raouf   D e p art men t   o E l ec t ri c a l   Q u an t i t i e s   M e t ro l o g y ,   N at i o n a l   In s t i t u t e   o f   St an d ar d s   (N I S),   E g y p t       Ar t ic l e   I n f o     AB S T RA CT     A r ti c le  h is tor y :   R e c e i ve A ug   26 ,   20 20   R e vi s e De c   22 ,   20 20   A c c e pt e J a n   5 ,   2021       Cap ac i t an ce   me as u r emen t s   at   t h e   N at i o n al   I n s t i t u t o St an d ar d s   (N I S),   E g y p t ,   are   t ra ce ab l e   t o   t h e   B u r e au   I n t e rn at i o n a l   d es   Po i d s   e t   Me s u r e s   (BI PM).   I t   c a l i b rat e s   t h e   m a i n   N I s t an d ard   c ap aci t o rs ,   A H 1 1 A .   I n   t h i s   p ap e r,   t rac e ab i l i t y   o t h e   BI PM  c ap aci t an ce   me as u r eme n t s   co u l d   b e   u s e d   t o   e v a l u at e   n ew   a ccu rat e   me as u r eme n t   me t h o d   t h ro u g h   an   U l t ra - Preci s i o n   Cap ac i t an ce   Bri d g e .   T h e   n ew   me t h o d   i s   c ar e fu l l y   d e s cri b e d   b y   i n t ro d u c i n g   s o me   n ece s s ar y   e q u at i o n s   an d   d em o n s t rat i n g   c h art .   V eri fi c at i o n   o t h i s   n ew   me t h o d   h as   b ee n   r e al i z e d   b y   co m p ari n g   i t s   re s u l t s   fo t h 1 0   p an d   1 0 0   p F   c ap aci t an ce   s t an d ard s   w i t h   t h e   re s u l t s   o b t ai n ed   b y   t h e   co n v e n t i o n a l   s u b s t i t u t i o n   me t h o d   at   1   k H an d   1 . 5 9 2   k H z.   T h re l at i v e   d i ff e r en ce s   b e t w een   t h e   t w o   me t h o d s   are   ab o u t   0 . 3   µF/ F,   w h i ch   refl ec t   t h e   a cc u ra cy   o f   t h e   n ew   me as u r eme n t   me t h o d .   F o h i g h e r   c ap ac i t an ce   ra n g e s ,   t h n ew   me as u r eme n t   me t h o d   h as   b ee n   ap p l i ed   fo t h c ap ac i t a n ce  me as u remen t s   u p   t o   1   μF   a t   1   k H z.   T h e   rel at i v e   d i ff e r e n ce s   b e t w ee n   t h e   t w o   me t h o d s   are   i n   t h ran g e   o 5 . 5   µF/ o n   t h e   av e ra g e   w h i c h   p ro v e s   t h e   a cce p t ab l e   a cc u ra cy   a n d   t h e   r el i ab i l i t y   o t h e   n ew   me t h o d   t o   b e   u s e d .   K e y w o r d s :   C a pa c i t a n c e   m e a s ur e m e n t s   M e t r o l o gy   T r a c e a b i l i t y   di s s e m in a t i o n   Un c e r t a i n t y   b udge t   Th i s   i s   a n   o p en   a c ces s   a r t i c l u n d e r   t h CC  B Y - SA   l i cen s e.     C or r e s pon din A u th or :   He b a   A .   M .   Ha m e d   De pa r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l   Qua n t i t i e s   M e t r o l o g y   Na t i o n a l   I ns t i t u t e   o f   S t a n da r ds   ( NI S )   M o h a m e An w e r   E l - S a da t   ( T e r s a )   S t r e e t,   E l   Ha r a m ,   E l   G i z a ,   E g y pt   P . O. B o x 136  Gi z a ,   C o de   N o :   12211   E m a i l He b a _a hm e d_ m o ha m e d @y a h o o. c o m     1.   I NT RODU C T I ON     R e f e r e n c e   v a l ue s   o f   t h e   c a pa c i t a nc e   s t a n da r d s   a r e   pr i m a r i ly   de t e r m i ne i t e r m s   o f   t h e   qua n t i z e d   Ha l l   r e s i s t a n c e s   u s i ng  a   qua dr a t ur e   b r i dge   t h r o ugh   s o m e   c o ns e c ut i v e   m e a s ur e m e n t s   [ 1 - 6 ] .   T h e y   a r e   c a r r i e d   o u t   f o r   di f f e r e n t   c a pa c i t a n c e   s t a n da r ds   a t   di f f e r e n t   f r e que n c i e s   [ 7 - 13 ] .   A c c ur a t e   di s s e m i na t i o o f   t h e   c a pa c i t a n c e   u ni t   i a   w i de   r a n ge   o f   t h e   m e a s ur e m e n t   i s   a   v e r y   im po r t a n t   i s s ue   i t h e   c a li br a t i o n   l a bo r a tor i e s .   T h e r e f o r e ,   t r a c e a bi li t y   c h a i ns   o f   t h e   c a pa c i t a n c e   mea s ur e m e n t s   a r e   e s t a bl i s he f o r   d i f f e r e n t   a c c ur a c y   l e v e l s   t de v e l o p   c a pa c i t a nc e   s c a li ng  s y s t e m s .   Ho we v e r ,   i t   i s   d i f f i c u l t   t o   c o n s t r uc t   a   v e r y   a c c ur a t e   c a pa c i t a n c e   s c a li n g   s y s t e m   due   t t h e   l a c o f   pe r f e c t   l i ne a r i t y   c o m m e r c i a l   i ns t r u m e n t s .   S o ,   t h e r e   a r e   s o m e   l im i t a t i o n s   o n   t h e   c a pa c i t a n c e   r a n ge   a n t h e   o pe r a t i o n   f r e que n c y   r a n ge   f o r   a ny   c a pa c i t a n c e   s c a li ng  s y s t e m .   O n e   o f   t h e s e   s y s t e m s   wa s   m a i n ly   c o ns t r uc t e by   a   c o m m e r c i a ll y   a v a il a bl e   f o ur - t e r m i na l - p a i r   L C R   m e t e r   a n d   a n   in duc t i v e   v o l t a ge   d i vi de r   ( I VD )   [ 14 ] .   Ge n e r a ll y ,   t h e   L C R   m e t e r   i s   us e a s   a   t r a n s f e r   de vi c e   w i t h   mi n im u m   l i ne a r i t y   e r r o r s   [ 15 ] .   T h e   I VD   a n t h e   L C R   m e t e r   c a n   b e   c a l i br a t e by   c o m pa r i n t wo   c a l i br a t e 4T P   a i r   c a pa c i t o r s   w i t h   k n o wn   f r e que n c y   de pe n de n c e   [ 16 17 ] .   T h e r e f o r e ,   a   c a pa c i t a nc e   s c a li ng  s y s t e m   i s   e s t a bli s h e by   us i ng   d i f f e r e n t   c o m po n e n t s ,   a n i t   s h o u l b e   e v a l ua t e a n v e r i f i e [ 1 8 ].   C a pa c i t a n c e   m e a s ur e m e n t s   a t   t h e   Na t i o n a l   I n s t i t ute  o f   S t a n da r ds   ( NI S ) ,   E gy pt ,   a r e   m a i n ly   t r a c e a bl e   to   t h e   B ur e a I n t e r n a t i o n a l   de s   P o i d s   e t   M e s ur e s   ( B I P M ) .   I t   c a l i b r a t e s   t h r e e   o f   t h e   NI S   s t a n da r c a pa c i t o r s ,   F us e d   S i li c a   c a pa c i t o r s   m o de l   A H11 A ,   w hi c h   h a ve   c a pa c i t a n c e   s t a n da r va l u e s   o f   p F ,   10  p F ,   a n d   100  pF .   F o r   hi g h e r   c a p a c i t a n c e   r a n ge s ,   t h e   NI S   m e a s ur e m e n t s   a r e   t r a c e a bl e   t o   t h e   Na t i o n a l   P hy s i c a l   L a b o r a tor y   ( NPL )   whi c h   i s   t h e   Na t i o na l   M e t r o l o g y   I ns t i t u t e   ( NM I )   o f   U K .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2088 - 8708   I n t   J   E l e c   &   C o m E n g,   Vo l .   11 ,   N o .   3 J un e   2021:    1969   -   1975   1970   A   B i l a t e r a l   c o m pa r i s o n   b e t we e t h e   NI S   a n t h e   B I P M   wa s   c a r r i e o ut   f r o m   No v e m be r   2015  t M a r c h   2016.   T wo   10  pF   a n t wo  100  pF   tr a v e li ng  s t a n da r d s   be l o n g i ng  t o   t h e   B I P M   we r e   m e a s ur e a   1592  Hz   a n 1000  Hz ,   wi t h   a   m a xim u m   u nc e r t a i n t y   o f   0. pp m ,   us i n a   c o v e r a ge   f a c t o r   k= 2,   f o r   t h e   NI S   m e a s ur e m e n t s   we r e   o b t a i n e by   a   d i r e c t   s u b s t i t ut i o n   m e t h o d .   [ 19 ] .   T h e   NI S   m e a s ur e m e n t   r e s ul t s   w e r e   o b t a i n e us i ng  A 2700A   -   Opt.   E   &   Op t .   C ,   Ul t r a - pr e c i s i o n   C a pa c i t a n c e   B r i dge   [ 20,   21 ] .     I n   t hi s   pa pe r ,   a   n e w   a c c ur a t e   m e t h o h a s   b e e i n t r o duc e f o r   d i s s e mi na t i n t h e   t r a c e a bil i t y   o f   t h e   c a pa c i t a n c e   m e a s ur e m e n t s   o v e r   a   w i de   r a n ge .   T hi s   m e t h o de pe n d s   o n   a pp lyi ng  t h e   c o r r e c t i on   f a c t o r   o b t a i n e a t   20 %   o f   t h e   v a l ue   t o   b e   c a li br a t e to  c o m put e   i t s   a c t ua l   v a l ue   f r o m   i t s   m e a s ur e v a lue.   F u l de m o ns t r a t i o n   o f   t hi s   n e c a li br a t i o n   m e t h o h a s   b e e n   pr e s e n t e i n   de t a i l .   S t a r t i n f r o m   t h e   p F   c a pa c i t a nc e   s t a n da r v a l ue   t h a t   i s   c a li br a t e a t   t h e   B I P M ,   t h e   a c t ua l   v a l ue s   o f   t h e   pr o c e e d i n s t a n d a r ds   up  to   μ F   c o ul d   b e   de t e r m i ne a t   kH z   w i t h   t h e i r   a s s o c i a t e e xpa n de u nc e r t a i n t i e s   us i ng  t h e   n e m e a s ur e m e n t   m e t h o d.   Va l i da t i o n   o f   t hi s   n e a c c ur a t e   m e t h o up  to  100   pF   r a n ge   h a s   b e e n   o b t a i n e by   c o m p a r i n i t s   r e s u l t s   w i t t h e   r e s u l t s   o b t a i n e by   t h e   o r i g i na ll y   us e s u b s t i t ut i o n   m e t h o a t   kHz   a n 1. 592  kHz   t h r o ugh   t h e   B I P M   t r a c e a bi li t y .   W he r e a s   t he   v a li da t i o n   o f   t h e   n e a c c ur a t e   m e t h o f o r   hi g h e r   r a n g e s   up  t o   μ F   a t   kHz   ha s   b e e n   o b t a i n e by   t h e   s a m e   c o m pa r i s o n   b ut   t h r o ugh   t h e   NPL   t r a c e a bi li t y .   Al l   m e a s ur e m e n t s   h a ve   b e e c a r r i e d   o u t   us i n g   o ur   U l t r a - P r e c i s i o C a pa c i t a nc e   B r i dg e ,   whi c h   i s   t h e   ne we s t   pr o duc t   o f   t h e   An de e n - Ha ge r l i ng   C o r p o r a t i o n .   M o s o f   t h e   NM I s ,   i n c l ud i ng  NI S ,   t a k e   a   c a pa c i t a n c e   v a l ue   a t   kHz   f r e que n c y   a s   s t a n d a r v a l u e   f o r   c a pa c i t a n c e   c a li b r a t i o ns .   S o,   m a ny   r e s e a r c h e s   a r e   c a r r i e o ut  to   i m pr o v e   t h e   c a pa c i t a n c e   m e a s ur e m t n s   a n d   un c e r t a i n t y   a t   di f f e r e n t   f r e que n c i e s   [ 22 23 ] .   T h e   un c e r t a i n t y   c a l c u l a t i o ns   o f   t h e   NI S   c a pa c i t a nc e   m e a s ur e m e n t s   a r e   c a r r i e d   o u t   a c c o r di n t o   th e   i n t e r n a t i o n a l   s t a t e m e n t s   [ 24 - 26 ] ,   a n t h e   e x pa n d e d   un c e r t a i n t i e s   a r e   c o m put e f o r   95 . 54 %   c o n f i d e n c e   l e v e l   a t   a   c o v e r a ge   f a c t or   k= 2.       2.   M E T HO DOL OG OF   T HE   NE AC CU RA T E   M E T HO D   T h e   n e m e t h o b a s e o n   ha vi ng  t w o   c a l i b r a t e c a pa c i t a n c e   s t a n da r ds   o f   t h e   s a m e   v a l ue   a t   e ve r y   r a n ge .   T h e   m e t h o pr o v e s   t h a t   a pp l yi ng  t h e   c o r r e c t i o n   f a c t or   o b t a i n e a t   20 %   l e v e l   o f   t h e   v a lue  to   b e   c a l i br a t e to   c o m put e   i t s   a c t ua l   v a l u e   c a b e   pe r f o r m e d   w i t h   a   go o l e v e l   o f   a c c ur a c y .   F i r s t l y ,   w e   s h o u l d   h a v e   t wo  c a l i br a t e e qua l   s t a n da r c a pa c i t a n c e s ,   C X 1 = C X 2 ,   whi c h   t h e i r   pa r a l l e l   m e a s ur e v a l u e ,   2 ,   i s   e qua l   t 20 %   o f   t h e   s t a n da r c a pa c i t a n c e   to   b e   c a l ib r a t e ,   wh e r e :     = 10   1   ( 1)       A c c o r d i n g ly ,   2 c a n   b e   m e a s ur e d,   us i n a   s u i t a bl e   c a pa c i t a nc e   m e a s ur i ng  de vi c e ,   a n e x pr e s s e a s   g i v e n   i n   ( 2 ) .     2 = 1 + 2      ( 2)                           T h e n   t h e   c o r r e s p o n d i n c o m put e v a l ue ,   2 ,   f o r   t h e   r e f e r e n c e   v a l ue s   o f   t h e   t w o   c a pa c i t a n c e s ,   1   a n 2   o b t a i n e f r o m   t h e   c a l i br a t i o n   c e r t i f i c a t e s ,   c a n   b e   c o m put e us i n ( 3 )     2 = 1 + 2               ( 3)     T h e r e f o r e ,   t h e   de vi a t i o n   b e t we e n   t h e   m e a s ur e a n t h e   c o m put e v a l u e s ,   2 0% ,   i s   de t e r m i ne a s   s t a t e i n   ( 4 )     2 0% = 2 2 S                 ( 4)     T hi s   de vi a t i o n ,   2 0% ,   r e pr e s e n t s   t h e   de vi a t i o n   i n   t h e   m e a s ur e m e n t   de vi c e   a t   t h e   v a l ue   o f   20 %   o f   t h e   s t a n da r c a pa c i t a nc e   to  b e   c a l i br a t e d,   a n i t   i s   us e to  de t e r m i ne   t h e   a c t ua l   v a l ue ,   2 ̀ ,   o f   t h e   m e a s ur e d   v a l ue ,   2 o f   t h e   s t a n da r c a pa c i t a n c e   t o   b e   c a li b r a t e d,   ,   a s   pr e s e n t e i n   ( 5 ) .   T h e   dr i f t   i t h e   us e s t a n da r ds ,   D S   ,   s h o u l b e   t a ke n   i n t o   c o n s i de r a t i o n   whil e   d e t e r m i n i ng   D 2X .   D S ,   r e pr e s e n t s   t h e   de vi a t i o n   o f   t h e   m e a s ur e v a l ue   o f   t h e   t wo   c a l i b r a t e s t a n da r d   c a pa c i t o r s   f r o m   t h e i r   c a li br a t i o n   c e r t i f i c a t e s .   I t   c a n   b e   n e g l e c t e by   pe r f o r m i ng  t h e   m e a s ur e m e n t s   i n   a   r e l a t i v e ly   s h o r pe r i o whi c h   i s   v e r y   c l o s e   a n n e a r   to   t h e   s t a n da r ds   c a li br a t i o n .   I n   t hi s   c a s e ,   t h e   m e a s ur e va l ue s   o f   t h e   s t a n d a r ds   c a n   b e   d i r e c t l y   c o m p a r e to  c e r t i f i e d   v a l ue s   w i t h o ut  a ny   r e qu i r e dr i f t   c or r e c t i o ns .   T h e r e f o r e ,   2 0% ,   r e pr e s e n t s   t h e   de vi a t i o n   due   to  t h e   m e a s u r e m e n t   de vi c e   o nly .   Ne v e r t h e l e s s ,   t h e   pe r   ye a r   s t a n da r ds   dr i f t   s h o u l b e   a l s o   t a ke n   i n t o   c o n s i de r a t i o dur i n t h e   u nc e r t a i n t y   e s t i m a t i o ns .   T wo   e x a m p l e s   a r e   de m o n s t r a t e i de t a i l   b e l o w   t o   pr e s e n t   t h e   unc e r t a i n t y   c o m po n e n t s   f o r   l o a n hi g h   c a pa c i t a n c e   v a l u e s .       2 ̀ = 2 2 0%                   ( 5)   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t   J   E l e c   &   C o m E n g     I S S N:  2088 - 8708       N e w   p r opos e me thod  f or   tr ac e abil it y   dis s e minati on  o f   the   c apac it anc e   me as ur e me nt s   ( He ba  A .   M .   Ham e d)   1971   T h e n   t h e   a c t ua l   v a l ue   o f   t h e   s t a n da r c a pa c i t a n c e   t h a t   i s   r e qu i r e t b e   c a l i br a t e   2   i s   o b t a i n e b y   us i n t h e   de vi a t i o n ,   1 ,   de t e r m i ne by   s u b s t i t ut i o n   m e t h o t h r o ugh   a   r e f e r e n c e   c e r t i f i e v a l ue   o f   a not h e r   s t a n da r c a pa c i t a n c e ,   1 ,   h a vi ng  t h e   s a m e   v a l ue   o f   th e   c a p a c i t a n c e   t o   b e   c a l i br a t e d.   I t s   m e a s ur e v a lue,   1 ,   o b t a i n e by   t h e   s a m e   m e a s ur i n de vi c e   a s   de s c r i be i n   ( 6 )   a n ( 7 ) .     1 = 1 1                           ( 6)     2 = 2 1                 ( 7)     T v e r i f y   t hi s   n e m e t h o d,   t h e   o b t a i n e v a l ue ,   2 ̀   f r o m   t h e   20%   de vi a t i o n   i s   c o m p a r e to   t h e   o b t a i ne a c t ua l   v a l ue ,   2 ,   f o r m   t h e   s u bs t i t ut i o n a l   m e t h o d,   to   s pe c i f y   t h e   r e l a t i v e   a c c ur a c y ,   A ,   o f   t h e   n e m e t h o a s   g i v e n   in  ( 8 ) .     = ( 2 ̀ 2 ) /                 ( 8)       3.   P RA CT I CA L   CONF I RM AT I ON  OF   T HE   NE AC CU RA T E   M E T HO D   NI S   h a s   t wo   s e t s   o f   t h e   AH 11 A   c a pa c i t a n c e   s t a n d a r ds   t h a t   h a v e   c a pa c i t a n c e   va l ue s   o f   p F ,   10  p F ,   a n 100  p F .   T h e   f i r s t   s e t   i s   c a l i br a t e a t   t h e   B I P M ,   a s   m e n t i o n e b e f o r e ,   a n i t   i s   us e t h r o ugh   t h e   s ubs t i t u t i o m e t h o to   c a l i br a t e   t h e   s e c o n s e t .   T h e   NI S   c a pa bil i t y   t o   us e   t h e   s u b s t i t ut i o n   m e t h o h a s   pe r f e c t l y   c h e c k e t h r o ugh   t h e   pr e - de s c r i be bil a t e r a l   c o m pa r i s o w i t t h e   B I P M .   T o   v a l i d a t e   t h e   n e i n t r o duc e c a l i br a t i o n   m e t h o d,   t h e   a c t ua l   va l ue s   o f   t h e   10  p F   a n 100  pF ,   o f   t h e   s e c o n s t a n da r ds   s e t ,   h a v e   b e e de t e r m i ne a l s o   by   us i ng  t h e   n e m e t h o a n d   t h e   r e s u l t s   a r e   c o m pa r e t o   t h o s e   o b t a i n e by   t he   s ubs t i t u t i o m e t h o d.   T h e r e f o r e ,   i t h e   ne m e t h o d,   t h e   t w o   pF   c a pa c i t a n c e   s t a n d a r ds   a r e   us e d   to   c a l i br a t e   t h e   10  pF .   T h e n ,   t h e   t w o   10  pF   c a l i br a t e s t a n da r c a pa c i t o r s   a r e   us e to   de t e r m i ne   t h e   a c t ua l   v a l u e   o f   t h e   100  pF   a s ,   f o r   e x a m p l e ,   de m o ns t r a t e i n   t h e   c h a r t   de p i c t e i n   F i gur e   1.   T h e   c o r r e c t i o n   f a c t o r   o b t a i n e a t h e   20 - pF   v a l ue   i s   a pp l i e t o   t h e   m e a s ur e d   v a l ue   o f   t h e   100  p F   t o   c o m put e   i t s   a c t ua l   v a l ue ,   w hi c h   i s   c o m pa r e t o   t h a t   o b t a i n e d   by   t h e   c o nv e n t i o n a ll y   u s e s u b s t i t ut i o n   m e t h o a s   de m o ns t r a t e i n   F i gur e   1.   All   m e a s u r e m e n t s   i t hi s   pa pe r   h a v e   b e e n   c a r r i e o ut   us i n a n   U l t r a - P r e c i s i o n   C a p a c i t a n c e   B r i dg e   A H2700 Opt i o n - C + E   M u l t i - F r e q.   C a pa c i t a n c e / L o s s   B r i dg e ,   s h o wn   i n   F i gur e   2.   I t   h a s   s p e c i f i c   Go l d - P l a t e L o No i s e   C o a xi a l   C a bl e s   a n c o n ne c t i o n s ,   A H - DC O A X - T P G1 - B NC .             F i gur e   1.   C h a r t   f o r   c o n f i r m a t i o n   o f   t h e   n e a c c ur a t e   m e t h o d     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2088 - 8708   I n t   J   E l e c   &   C o m E n g,   Vo l .   11 ,   N o .   3 J un e   2021:    1969   -   1975   1972       F i gur e   2.   NI S   c a pa c i t a n c e   m e a s ur e m e n t   s y s t e m   f o r m e by   t h e   l a t e s t   A b r i dge   a n t h e   t w hi g hly   a c c ur a t e   c a pa c i t a n c e   s t a n da r ds   s e t s       4.   RE S UL T S   A ND  DI S CU S S I ONS   T h e   n e pr o po s e c a l i b r a t i o n   m e t h o h a s   b e e n   e x pe r im e n t a l ly   i m p l e m e n t e a t   e l e c t r i c a l   qua n t i t i e s   m e t r o l o g y   l a b o r a tor y ,   NI S ,   E GY P T .   T h e   t r a c e a bil i t y   o f   t h e   l o we r   va l u e s   c a pa c i t a n c e   s t a n d a r ds   ha s   b e e d i s s e mi na t e to   hi g h e r   c a pa c i t a n c e   v a l ue s   a s   we l l   b e   i nve s t i ga t e i n   t h e   f o l l o w i ng  s u b - s e c t i o ns .       4 . 1.     Conf ir m at ion   of   t h e   n e ac c u r at e   m e t h od   T h e   n e pr o po s e c a l i br a t i o m e t h o h a s   be e n   a pp l i e d,   a t   NI S ,   by   u s i n g   t h e   pr e vi o us ly   de s c r i be d   m e t h o to   c a l i b r a t e   t h e   c a pa c i t a n c e   o f   10  p F   a n 1 00  pF   v a l u e s   a t   kHz   a n d   1. 592  kHz .   T h e   r e s u l t s   o b t a i n e d   by   t he   t wo   m e t h o ds ,   n e w   pr o p o s e m e t h o a n d   c o n v e n t i o n a l   s u b s t i t ut i o n   m e t h o d,   a r e   c o m pa r e t va l i d a t e   t h e   pr o p o s e m e t h o d.   T h e   d i f f e r e n c e s   be t we e n   t he m   w h e r e   f o u n t o   b e   a b o ut   0 . µ F /F   a s   li s t e i n   T a bl e   1.   T h e   o b t a i n e 0. µ F / F   a c c ur a c y   l e v e l   r e s u l t   pr o v e s   t h a t   t h e   ne pr o po s e c a l i b r a t i o m e t h o i s   a c c ur a t e   a n d   c a n   b e   r e l i a bly   us e t di s s e mi na t e   t h e   m e a s ur e m e n t   t r a c e a bi li t y   i n   s uc h   l o c a pa c i t a n c e   va l ue s .       T a bl e   1.   R e l a t i v e   d i f f e r e n c e s   b e t we e n   t h e   n e a c c ur a t e   c a l i b r a t i o n   m e t h o a n t h e   c o n v e n t i o n a l   s u b s t i t ut i o n   m e t h o us i n t h e   B I P M   tr a c e a bil i t y   N o mi na V a lu e   A r e la ti ve  a c c ur a c y  us in g t he   B I P M  t r a c e a bi li t y  a 1kH z ( µF /F )   A , r e la ti ve  a c c ur a c y  us in g t he   B I P M   tr a c e a bi li t y  a 1.592 k H z ( µF /F )   10 pF   0.289   0.288   100 pF   0.305   0.281       4 . 2.     Conf ir m at ion   of   t h e   n e ac c u r at e   m e t h od   at   h igh e r   c ap ac it an c e   val u e s     T h e   n e v a li da t e c a l i br a t i o n   m e t h o h a s   be e n   a pp l i e d,   a t   NI S ,   by   us i ng  t h e   pr e vi o us ly   d e s c r i be d   m e t h o to   c a l i br a t e   t h e   c a pa c i t a n c e   r a n ge s   up  to   μ F   a kHz .   F i r s t l y ,   t h e   pa r a l l e l   v a l ue   o f   t h e   two   1   pF   c a l i br a t e s t a n da r c a pa c i t o r s ,   c a pa c i t a nc e   va l u e   of   p F ,   a r e   us e to  c a l i b r a t e   t w o   c a pa c i t a n c e   s t a n da r ds   e a c h a s   a   c a pa c i t a n c e   v a l ue   o f   10  pF .   S u b s e qu e n t l y ,   t h e   r e c e n t l y   c a li br a t e c a pa c i t a n c e   v a l ue   o f   20  pF ,   t w pa r a l l e l   10  pF ,   i s   u s e to   c a l i br a t e   t wo  c a pa c i t a nc e   s t a n da r ds   e a c h   h a s   a   c a pa c i t a n c e   v a l ue   o f   100   pF .   T h e   o b t a i n e a c t ua l   v a l ue s   o f   t h e   u s e 10  p F   a n 100   pF   c a pa c i t a n c e   s t a n da r d s   a t   kHz   a r e   s h o wn   i T a bl e   2   w i t h   t h e i r   r e l a t i v e   e x p a n de u n c e r t a i n t y .   T h e   a p pr o xi m a t e r e l a t i v e   d if f e r e nc e   b e t we e n   t h e   n e w   a c c ur a t e   c a l i br a t i o n   m e t h o a n t h e   c o nv e n t i o n a l   s u b s t i t ut i o n   m e t h o us i n t h e   B I P M   tr a c e a bil i t y   i s   wr i t t e n   i n   T a bl e   2   o n   t h e   a v e r a g e   f o r   t h e   c l a r i t y .       T a bl e   2.   C a l i b r a t i o n   o f   t h e   NI S   c a pa c i t a nc e   s t a n da r ds   up  to   100   pF   a t   1   kHz   us i n t h e   n e a c c ur a t e   c o nf i r m e m e t h o d   N o mi na V a lu e   A c tu a V a lu e , N e w   M e th o d   A , r e la ti ve  a c c ur a c y  us in g t he   B I P M  t r a c e a bi li t y  a 1kH z ( µF /F )   R e la ti v e  un c e r ta in t y   ( µF /F ) , k= 2   10 pF   9.9999985 pF   0.297 ( o n t h e  a ve r a g e )   0.68   100 pF   100.00002 pF     0.70     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t   J   E l e c   &   C o m E n g     I S S N:  2088 - 8708       N e w   p r opos e me thod  f or   tr ac e abil it y   dis s e minati on  o f   the   c apac it anc e   me as ur e me nt s   ( He ba  A .   M .   Ham e d)   1973   C o n s e que n t l y ,   t h e   c a li b r a t e c a pa c i t a n c e   s t a n d a r v a l u e   o f   t h e   200  pF   i s   us e t c a l i b r a t e   c a pa c i t a n c e   v a l ue s   o f   n F .   An s o   o n   by   r e pe a t i ng  t h e   s a m e   pr o c e dur e   o f   t h e   n e c a li br a t i o n   met h o a hi g h e r   v a l ue s ,   t h e t h e   a c t ua l   va l ue s   o f   o t h e r   NI S   c a pa c i t a n c e   s t a n da r ds ,   10  nF ,   100  nF   a n 1   µ F ,   c o ul b e   o b t a i n e a n p r e s e n t e i T a bl e   w i t h   t h e i r   r e l a t e un c e r t a i n t i e s .   Ab o v e   100  p F ,   o ur   s t a n da r ds   a r e   c a l i br a t e a t   t h e   Na t i o n a l   P hy s i c a l   L a b o r a tor y   ( NPL ) ,   t h e   NM I   o f   t h e   U K ,   w hi c h   i s   t h e   NI S   t r a c e a bil i t y   s o ur c e   f o r   t h e s e   r a n ge s .   T h e r e f o r e ,   t h e   l i ne a r i t y   o f   t h e   b r i dge   a t   s uc h   hi g h e r   c a p a c i t a n c e   v a l ue s   c o u l b e   a l s o   v e r i f i e d   by   c o m pa r i ng  t h e   a c t ua l   v a l ue s   o b t a i ne by   t h e   n e m e t h o w i t h   t h o s e   o b t a i n e by   t h e   c o nv e n t i o na l   s u b s t i t ut i o m e t h o us i ng  t h e   NPL   t r a c e a bi li t y .   T he   r e l a t i v e   d i f f e r e n c e   b e t we e n   t h e   t wo   m e t h o ds   i s   i t h e   r a n ge   o f     5. µ F /F   o n   t h e   a v e r a ge   w hi c h   r e f l e c t s   t h e   a c c e ptabl e   a c c ur a c y   a n t h e   r e l i a bil i t y   o f   t h e   ne m e t ho to  b e   us e a l s o   f o r   s uc h   hi g h e r   c a pa c i t a n c e   r a n ge s   a s   s ho wn   i n   T a bl e   3 .       T a bl e   3.   C a l i b r a t i o n   o f   t h e   NI S   c a pa c i t a nc e   s t a n da r ds   a b o v e   100  pF   a t   1   kHz   us i n t h e   n e a c c ur a t e   c o nf i r m e m e t h o d   N o mi na V a lu e   A c tu a V a lu e , N e w   M e th o d   A , r e la ti ve  a c c ur a c y  us in g t he  N P L   tr a c e a bi li t y  a 1k H z ( µF /F )   R e la ti v e  un c e r ta in t y   ( µF /F ) , k= 2   1 nF   1.0000222 nF   5.5 µF /F  ( o n t h e  a v e r a ge )   0.83   10 nF   9.9840598 nF   1.13   100 nF   100.10557 nF   1.20   1 µF   1.001797 µF   4.36         T h e   u n c e r t a i n t y   b udge t   o f   t h e   100  pF   a n µ F   m e a s ur e m e n t s   a r e   i n t r o duc e i n   T a bl e   4,   a s   e x a m p l e s   f o r   t h e   de t a i l s   o f   t h e   c o m put e u n c e r t a i n t y   v a l ue s   g i ve n   i T a bl e s   a n 2.   T h e   e f f e c t   o f   t h e   c a bl e s   wh e n   c o nn e c t i n t wo  c a pa c i t o r s   i n   pa r a l l e l   h a s   be e n   e v a l ua t e f o r   a l l   c a s e s ,   a n i t   c o ul b e   n e g l e c t e f o r   c a pa c i t a n c e   v a l ue s   up  t o   n F .   Ab o v e   t h a t   v a l ue ,   t h e   c a bl e s   e f f e c t   do e s   n ot   e x c e e 3. pp m   o n   t h e   a v e r a ge .   Un c e r t a i n t y   e v a l ua t i o n   f o r   t h e   c a bl e s   e f f e c t   c o n t r i b ut i o n   h a s   b e e n   t a ke n   i n t o   c o n s i de r a t i o n   i t h e   u nc e r t a i n t y   b udge t   a s   s h o wn   i n   T a bl e   4   I c a n   b e   n o t i c e t h a t   t h e   un c e r t a i n t y   o f   t h e   µ F   va l ue   i s   r e l a t i v e ly   hi g h   due   t o   i t s   hi g h   r e pe a t a bil i t y   v a l ue   a n c a bl e s   e f f e c t ,   whi l e   t h e   u n c e r t a i n t i e s   o f   t h e   ot h e r   c a pa c i t a n c e   va l u e s   a r e   r e l a t i ve ly   s m a ll .   T h e y   a r e   c o m pa r a bl e   t o   t h e   un c e r t a i n t i e s   o b t a i n e u s i n g   t h e   s ubs t i t u t i o m e t h o dur i n g   t h e   B I P M   bi l a t e r a l   c o m pa r i s o whi c h   we r e   a b o u t   0 . µ F /F   a s   pr e vi o us ly   m e n t i o ne d.       T a bl e   4.   Un c e r t a i n t y   b udge t   f o r   m e a s ur e m e n t   o f   100  pF   a n µ F   o b t a i n e by   t h e   n e m e t h o d   S o u r c e   of  U n c e r ta in t y   D is tr ib ut io n/ T y p e   R e la ti v e  un c e r ta in t y   ( µF /F ) f or  100 pF     R e la ti v e  un c e r ta in t y   ( µF /F ) f or  1 µF   R e pe a ta bi li t y   N o r ma A   0.001   2.076   C a pa c it a nc e  s ta nda r c e r ti f i c a t e   ( in c lu di ng  c a bl e s  e f f e c t )   N o r ma B   0.090   0.470   B r id g e  r e s o lu ti o n   R e c ta ngul a r  /   B   0.003   0.288   D r i f of  t h e  us e d s ta nda r d   R e c ta ngul a r  /   B   0.110   0.173   S ta bi li t y   of  t h e  br id g e   R e c ta ngul a r  /   B   0.290   0.289   T e mp. s ta bi li t y   of  t he  b r id g e     R e c ta ngul a r  /   B   0.003   0.003   N o nl in e a r it y   of   th e  b r id g e   R e c ta ngul a r  /   B   0.130   0.127   C o mbi n e d unc e r ta in t y   0.348   2.177                          E x pa nd e d un c e r ta in t y  ( k = 2)   0.696   4.355       5.   CONC L USI ON     T h e   n e c a l i br a t i o n   m e t h o h a s   b e e n   v e r i f i e by  c o m pa r i n i t s   r e s u l t s   f o r   t h e   10  pF   a n 100  pF   c a pa c i t a n c e   v a l ue s   w i t h   t h e   r e s u l t s   o f   t h e   c o nv e n t i o n a l   s u bs t i t u t i o n   m e t h o us i n t h e   B I P M   t r a c e a bil i t y   f o r   t h e   s a m e   v a l ue s   a t   1   kHz   a n 1. 592  kHz .   T h e   a c c ur a c y   o f   t h e   n e c a li b r a t i o n   m e t h o i s   a b o u t   0 . 3   µ F /F   in  t h e s e   l o r a n ge s .   F o r   hi g h e r   c a pa c i t a n c e   r a n ge s ,   t h e   n e m e t h o h a s   b e e n   v e r i f i e by   c o m pa r i n i t s   r e s u l t s   w i t h   t h o s e   o b t a i n e by   t h e   c o nv e n t i o n a l   s u b s t i t ut i o n   m e t h o us i n g   t h e   NPL   t r a c e a bil i t y .   I n   t hi s   c a s e ,   t h e   r e l a t i v e   d i f f e r e n c e   b e t we e n   t h e s e   t wo  m e t h o ds   i s   i n   t h e   r a n ge   o f   5. µ F /F   o n   t h e   a v e r a ge .     T h e   o b t a i n e r e s u l t s   pr o v e   t h a t   t h e   i n t r o duc e n e w   c a li b r a t i o m e t h o i s   a c c ur a t e   a n c a n   be   r e l i a bly   us e t o   di s s e mi na t e   t h e   m e a s ur e m e n t   tr a c e a bil i t y   o ve r   a   w i de   r a n ge   up  t o   µ F   w i t h   a c c e pt a bl e   un c e r t a i n t i e s .   I t   c o l ud  b e   a l s o   r e c o m m e n de t h a t   t h e   n e c a l i br a t i o n   m e t h o s h o u l b e   u s e i n   c a li br a t i o n   l a b o r a tor i e s   t h a t   d o n t   h a v e   s u f f i c i e n t   s t a n da r ds   to   c o v e r   a l l   r a n ge s   r e qu i r e t c a l i b r a t e   c a pa c i t a n c e   m e t e r s   us i n t h e   c o nv e n t i o n a l   m e t h o d.         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2088 - 8708   I n t   J   E l e c   &   C o m E n g,   Vo l .   11 ,   N o .   3 J un e   2021:    1969   -   1975   1974   RE F E R E NC E S     [1 ]   L .   Cal l e g aro ,   V .   D ' E l i a ,   a n d   B.   T ri n ch e ra Re al i zat i o n   o t h e   farad   fr o m   t h e   d c   q u an t u m   H a l l   e ff ec t   w i t h   d i g i t al l y   as s i s t e d   i m p ed an ce   b ri d g e s , ”  M et o l o g i a ,   v o l . 4 7 ,   p p .   4 6 4 - 4 7 2 ,   2 0 1 0 .   [2 ]   A .   D .   In g l i s ,   B .   M.   W o o d ,   M .   t é,   R.   B.   Y o u n g ,   an d   M .   D .   E ar l y ,   D i r ec t   D e t e r m i n at i o n   o f   Cap aci t an ce   St an d a rd s   U s i n g   Q u ad rat u r e   Bri d g e   an d   Pai o Q u an t i z ed   H al l   R e s i s t o rs , ”  IE E E   Tr a n s .   In s t r u m .   M ea s .,  v o l .   5 2 ,   n o .   2 ,     pp .   5 5 9 5 6 2 ,   A p r .   2 0 0 3 .   [3 ]   J .   Sc h u rr,   V .   B ¨ u rk el ,   an d   B .   P .   K i b b l e,   Re al i z i n g   t h farad   fro m   t w o   a c   q u an t u m   H a l l   r e s i s t an ce s , ”  M et r o l o g i a v o l .   4 6 ,   pp .   6 1 9 6 2 8 ,   2 0 0 9 .   [4 ]   S .   W C h u a,   B .   P.   K i b b l e ,   a n d   A .   H art l an d ,   Co m p ari s o n   o Cap aci t an ce   w i t h   A C   Q u an t i z ed   H al l   R e s i s t an ce , ”  IE E E   Tr a n s .   In s t r u m .   M ea s . v o l .   4 8 ,   n o .   2 ,   pp .   3 4 2 - 3 4 5 ,   A p r .   1999.   [5 ]   D .   B.   K i m ,   D ew i   M.   K as s i m ,   W a n - S e o p   K i m ,   L .   Cal l e g ar o ,   V i n ce n z o   D E l i a ,   B.   T ri n c h e ra ,   J .   K u če ra ,   a n d   R.   Sed l á če k T rac e ab i l i t y   c h a i n   at   K R I SS   fro m   D q u a n t u m   H a l l   r e s i s t an ce  t o   Fara d   u s i n g   Co ax i a l   Br i d g e s , ”  IE E E   Tr a n s a c t i o n s   o n   In s t r u m en t a t i o n   a n d   M ea s u r em en t ,   v o l .   6 8 ,   n o .   6 ,   p p .   1 9 4 1 - 1 9 4 7 ,   J u n e   2 0 1 9 .   [6 ]   N g o c   T h a n h   Ma i   T ran ,   W an - S eo p   K i m ,   an d   D .   B .   K i m Cal i b rat i o n   o 1 0   n Cap ac i t an ce   St an d ard   fr o m   d c   Q H R   u s i n g   D i g i t al   Ime d a n ce   Bri d g e , ”  P r eci s i o n   E l ect r o m a g n e t i M ea s u r em en t s   (CP E M )   2 0 2 0   Co n f e r en ce   o n ,   p p .   1 - 2 ,   2 0 2 0 .   [7 ]   Y .   N ak a mu ra,   M .   N ak an i s h i ,   an d   T .   E n d o ,   Me as u r emen t   o Fre q u en cy   D e p e n d e n ce   o St an d ard   Cap aci t o rs   Bas e d   o n   t h e   Q H i n   t h e   Ra n g e   b e t w ee n   1   k H an d   1 . 5 9 2   k H z , ”  IE E E   Tr a n s .   In s t r u m .   M ea s . v o l .   5 0 ,   n o .   2 ,   pp 290 - 2 9 3 ,   A p r .   2 0 0 1 .   [8 ]   M.   H el my   A .   Rao u f,   Co m p l e t e l y   A u t o m at e d   S y s t em   fo Cap aci t an ce   M e as u r eme n t   t h ro u g h   N ew   A ccu rat e   Cap ac i t an ce   Bo x ”,   In t er n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   M et r o l o g a n d   Q u a l i t E n g i n eer i n g ,   v o l .   8 ,   n o .   2 2 ,   p p .   1 - 8 ,   O c t o b e r   2 0 1 7 .   [9 ]   F .   D el ah a y an d   R .   G o e b el ,   E v a l u at i o n   o t h Fr e q u e n cy   D e p e n d e n ce  o t h R e s i s t an ce  an d   Cap aci t an ce   St an d a rd s   i n   t h e   B IPM  Q u ad rat u r e   Br i d g e , ”  I E E E   Tr a n s .   In s t r u m .   M ea s .,  v o l .   5 4 ,   n o .   2 ,   pp .   5 3 3 - 5 3 7 ,   A p r .   2 0 0 5 .   [1 0 ]   S.   A .   A w a n   an d   B.   P.   K i b b l e ,   " T o w ar d s   A ccu rat e   M e as u remen t   o t h e   Fr e q u e n cy   D e p e n d e n ce   o Cap aci t an ce   an d   Re s i s t an ce  St an d ar d s   u p   t o   1 0   MH z, "   2 0 0 4   Co n f e r en ce  o n   P r eci s i o n   E l ect r o m a g n et i M ea s u r em en t s ,   L o n d o n ,   2 0 0 4 ,   p p .   4 1 - 42.   [1 1 ]   M.   H el my   A .   Rao u f ,   K y u - T ae   K i m,   an d   M u n - S eo g   K i m ,   Me as u remen t   o f   Cap aci t an c e   an d   R e s i s t an ce   U s i n g   T w o   Pe rf ec t l y   S y n c h r o n i z e d   V o l t ag e   S o u r ce s ”,   M ea s u r em en t v o l .   6 0 ,   p p .   1 7 4 - 1 7 7 ,   J an u ar y   2 0 1 5 .   [1 2 ]   M.   H el my   A .   Ra o u f ,   Man u al   /   A u t o m at e d   Cap a c i t a n ce  Bo x   U s i n g   Mi c r o   -   C o n t ro l l e r   T ec h n i q u e ,   M A P A N - Jo u r n a l   o f   M et r o l o g S o ci e t o f   In d i a v o l .   2 6 ,   n o .   2 ,   p p .   1 0 5 - 1 1 3 ,   J u n e   2 0 1 1 .   [1 3 ]   A .   B.   K o t b ,   I b rah i m   M.   H .   Saad ,   F.   M.   E l - L i t h y ,   an d   M.   H e l m y   A .   Rao u f,   A   N e w   Pro p o s e d   D e s i g n   fo Cap ac i t an c e   Me as u ri n g   Bri d g e ”,   Jo u r n a l   o f   A l - A z h a r   U n i ver s i t E n g i n eer i n g   S ect o r ,   JA U E S v o l .   2 ,   n o .   5 ,   p p .   3 9 - 4 7 ,   A p ri l   2 0 0 7 .   [1 4 ]   T .   A o k i   an d   K .   Y o k o i ,   Cap ac i t an c S c al i n g   S y s t em , ”  IE E E   Tr a n s .   In s t r u m .   M ea s . v o l .   4 6 ,   n o .   2 ,   pp .   4 7 4 - 4 7 6 ,   A p r .   1 9 9 7 .   [1 5 ]   K .   Su z u k i ,   A .   Y a m azak i ,   a n d   K .   Y o k o i ,   N o n - L i n e ar i t y   E v a l u at i o n   M e t h o d   o Fo u r - T e r mi n a l - Pai (4 T P)  L CR   Me t e r , ”  i n   P r o c.   NCS L   In t .   W o r ks h o p   M ea s . ,   W as h i n g t o n ,   D C,   J u n .   2 0 0 1 .     [1 6 ]   S.   Z a mu ro v i c ,   A .   K o ff m an ,   N .   O l d h a m ,   a n d   B.   W al t ri p ,   T h e   s en s i t i v i t y   o me t h o d   t o   p red i c t   a   c ap ac i t o r’s   fre q u e n cy   ch ara c t e ri s t i c s ,   IE E E   Tr a n s .   In s t r u m .   M ea s .,  v o l .   4 9 ,   n o .   2 ,   pp .   3 9 8 - 4 0 4 ,   A p r .   2 0 0 0 .   [1 7 ]   A .   K o ff m an ,   S.   Z a mu ro v i c,   B.   W al t ri p ,   an d   N .   O l d h a m ,   U n ce rt ai n t y   an a l y s i s   fo f o u r - t e r m i n al - p ai c ap a c i t an ce  an d   d i s s i p at i o n   fa c t o ch ara c t e r i zat i o n   at   1   M H a n d   1 0   MH z , ”  I E E E   Tr a n s .   In s t r u m .   M ea s . v o l .   4 9 ,   n o .   2 ,   pp .   3 4 6 - 3 4 8 ,   A p r .   2 0 0 0 .   [1 8 ]   S.   Z a m u r o v i c ,   A .   K o ff m a n ,   B.   W al t ri p ,   an d   Y .   W an g ,   E v al u at i o n   o Cap a c i t an ce   S c al i n g   S y s t em , ”  I E E E   Tr a n s .   In s t r u m .   M ea s .,  v o l .   5 6 ,   n o .   6 ,   pp .   2 1 6 0 - 2 1 6 3 ,   D ec .   2 0 0 7 .   [1 9 ]   P.   G o u r n a y ,   M.   H el my   A .   Rao u f H e b A .   M.   H a me d ,   an d   A .   E l i w G ad ,   Bi l at e ra l   c o m p ari s o n   o 1 0   p an d   1 0 0   p s t an d ard s   (o n g o i n g   B I PM  k ey   c o m p ari s o n s   BI PM . E M - K 1 4 . an d   1 4 . b b e t w een   t h e   N I (E g y p t an d   t h BI PM , ”  M et r o l o g i a v o l .   5 4 ,   T ech .   S u p p l .   0 1 0 0 8 ,   2 0 1 7 .   [2 0 ]   2 7 0 0 A   5 0 H z - 2 0 k H U l t ra - Pr ec i s i o n   Cap aci t an ce  Bri d g e   O p e ra t i o n   a n d   m ai n t en an ce   m a n u a l ,   V e r.   2 ,   2 0 1 8   [2 1 ]   A H   2 7 0 0 A   -   O p t .   E   O p t .   C,   U l t ra - p re ci s i o n   Ca p ac i t an ce   Br i d g e ,   a v ai l ab l e:   [O n l i n e h t t p : / / w w w . a n d ee n - h ag e rl i n g . co m / ah 2 7 0 0 a. h t m .   [2 2 ]   A M .   J e ff e r y   a n d   A .   D .   K o ff m an ,   I m p ro v e d   1 - k H C ap ac i t an ce   Cal i b rat i o n   U n ce rt ai n t y , ”  I E E E   Tr a n s .   In s t r u m .   M ea s . v o l .   5 2 ,   n o .   4 ,   pp .   1 2 8 4 1 2 8 8 ,   A u g .   2003.   [2 3 ]   W an g ,   Y i ch e n g   an d   Sh i e l d s ,   Sco t t . ,   I m p ro v ed   Cap ac i t a n ce   M e as u r eme n t s   w i t h   R e s p ec t   t o   1 - p F   Cro s s - Ca p ac i t o Fro m   2 0 0   t o   2 0 0 0   H z, ”  IE E E   Tr a n s .   In s t r u m .   M ea s . ,   v o l .   5 4 ,   n o .   2 ,   p p .   5 4 2     5 4 5 ,   May   2 0 0 5 .     [2 4 ]   “E v al u at i o n   o M e as u r eme n t   D at a - G u i d e   t o   t h e   E x p res s i o n   o U n ce rt ai n t y   i n   M e as u r eme n t , ”  J CG 1 0 0 : 2 0 0 8 ;   BI PM,   I E C,   I FCC,   IL A C,   I SO ,   I U P A C,   IU PA a n d   O IML ,   E d i t i o n   1 ,   (S e p t em b e 2 0 0 8 ),   Co rrec t e d   V e rs i o n   2 0 1 0 .   [2 5 ]   “T h e   E x p re s s i o n   o U n ce rt ai n t y   a n d   Co n fi d e n ce   i n   Me as u r eme n t , ”  U n i t e d   K i n g d o m   A cc r ed i t at i o n   S e r v i ce  (U K A S),   3 0 0 3   E d i t i o n   3 ,   N o v em b e 2 0 1 2 .   [2 6 ]   E x p re s s i o n   o t h U n ce rt ai n t y   o f   me as u r em en t   i n   Ca l i b rat i o n , ”  E u r o p e a n   c o - o p e rat i o n   fo r   A cc r ed i t at i o n   ( E A ),   re v 0 2 ,   2 0 1 3 .               Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t   J   E l e c   &   C o m E n g     I S S N:  2088 - 8708       N e w   p r opos e me thod  f or   tr ac e abil it y   dis s e minati on  o f   the   c apac it anc e   me as ur e me nt s   ( He ba  A .   M .   Ham e d)   1975   B I OG RA P H I E S   OF   AU T HO RS        Heba   A hm ed  M o h a m ed  Ha m ed ,   r ece i v e d   t h e   B.   Sc .   an d   t h e   M.   S c . ,   i n   E l ec t ri c a l   Po w e an d   Mac h i n e   fr o m   t h e   Fa c u l t y   o E n g i n ee ri n g ,   A i n   Sh a m s   U n i v e rs i t y ,   Cai r o ,   E g y p t   i n   J u l y   2 0 0 4   an d   Fe b ru ar y   2 0 1 3   re s p e c t i v e l y ,   r ecei v e d   t h e   P h . D . ,   i n   E l ec t ri c al   E n g i n ee r i n g   fro t h e   Fa cu l t y   o f   E n g i n ee r i n g ,   A l - A z h ar  U n i v e rs i t y ,   Ca i ro ,   E g y p t   i n   A p ri l   2 0 1 9 .   Sh e   j o i n e d   t h e   N at i o n a l   In s t i t u t o St an d ar d s   (N I S) ,   E g y p t ,   i n   2 0 0 5 .   I n   2 0 1 9   s h e   b ec a me   R e s e ar c h e r   at   t h e   N at i o n al   In s t i t u t e   o f   St an d ard s   (N I S).         A hm ed  El i w a   A bdo   Ga d ,   re ce i v e d   t h e   B.   Sc.   an d   t h e   M.   Sc. ,   i n   E l ec t ro n i c s   an d   c o mmu n i c at i o n s   E n g i n ee ri n g   fro m   t h e   Fa cu l t y   o E n g i n ee ri n g ,   E l   Sh o ro u k   A c ad emy   a n d   A l - A zh ar  U n i v e rs i t y ,   Cai ro ,   E g y p t   i n   Ma y   2 0 0 8   an d   F e b ru ar y   2 0 1 6   re s p e c t i v e l y .   H e   j o i n e d   t h e   N at i o n a l   In s t i t u t e   o St an d ar d s   (N I S),   E g y p t ,   i n   2 0 1 0 .   I n   2 0 1 6   h e   b ec a me   A s s i s t an t   Re s e arch e at   t h e   N at i o n al   In s t i t u t e   o St an d ar d s   (N I S).             M o h a m m ed  He l m y   A bd  El - R a o uf ,   r ece i v e d   t h e   B.   S c . ,   t h e   M.   S c . ,   an d   t h e   Ph .   D .   i n   E l ec t ri c a l   E n g i n ee r i n g   fro m   t h e   Fa c u l t y   o E n g i n ee r i n g ,   A l - A z h a U n i v e rs i t y ,   Cai r o ,   E g y p t   i n   Ma y   2 0 0 1 ,   J an u ar y   2 0 0 5   an d   2 0 0 7 ,   re s p ec t i v el y .   I n   2 0 1 8   h e   b ec ame   f u l l   Pr o f e s s o r.   H j o i n e d   t h e   N at i o n a l   I n s t i t u t e   o St an d ar d s   (N I S) ,   E g y p t ,   i n   2 0 0 3 .   Fro m   4 / 2 0 1 0   t o   4 / 2 0 1 1   h e   w as   Po s t     D o c t o at   K o r e R e s e ar ch   In s t i t u t e   o St an d ar d s   an d   S c i en ce   ( K R I SS),   D e a j e o n ,   So u t h   K o r e a.   Si n ce   2 0 1 3 ,   h e   h as   b e e n   H e ad   o D e p art men t   o t h e   E l ec t ri c a l   Q u an t i t i e s   M e t ro l o g y   at   N I S.   Si n ce   2 0 1 6 ,   h i s   t h e   v i ce   c h a i r,   o t h e   T ec h n i c a l   Co mm i t t ee   fo E l ec t ri ci t y   an d   Ma g n e t i s m   (T C - E M)  o f   A FR I ME T S,   t h i n t ra - A fri c me t ro l o g y   s y s t em ,   a n d   t h e   E g y p t i a n   d e l eg at t o   t h e   C o n s u l t at i v Co mm i t t ee   fo E l ec t ri c i t y   a n d   Ma g n e t i s m   (CCE M)  o t h e   In t e r n at i o n al   C o mm i t t ee   fo W e i g h t s   an d   M e as u r e s   (C I PM).   H i s   re s e ar c h   i n t e r e s t s   are   m a i n l y   i n   t h e l ec t ri c al   m a c h i n e s   an d   me t ro l o g y   o t h e   e l ec t ri c a l   q u an t i t i e s   s u ch   as   c ap aci t an ce ,   i n d u c t an ce,   re s i s t an ce ,   i m p e d a n ce   an d   A C - D C   me as u r eme n t s .   H e   p u b l i s h e d   ab o u t   4 0   p a p e rs   i n   re f e r ee d   s c i e n t i f i c   j o u rn a l s   an d   h as   6   p a t e n t s .   H t e ach e s   s o me   c o u rs e s   i n   el ec t ri c al   en g i n ee r i n g .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.