Standardi za električne enote in vzorčne mere

Izmeriti vrednost pomeni primerjati jo z drugo homogeno vrednostjo, ki je običajno sprejeta kot enota. Kot rezultat takšne primerjave ali merjenja količine dobimo določeno imenovano število, ki se imenuje številčna vrednost ali preprosto vrednost izmerjene količine v sprejeti merski enoti.

Za primerjavo izmerjene vrednosti z mersko enoto je v večini primerov potrebno mersko enoto predstaviti v obliki določenega vzorca materiala, imenovanega ukrep.

Meritve, ki se izvajajo s trenutno najvišjo natančnostjo (t. i. meroslovna natančnost) in se uporabljajo za primerjavo drugih tovrstnih meril z njimi, imenujemo etaloni. Upoštevajte, da merske enote nekaterih količin po svoji naravi ne morejo imeti standarda ali merila, to je materialnega konkretnega vzorca. Na primer, enote količin, kot so hitrost, moč, delo, amperaža, čas itd., nimajo standardov.

Enote nekaterih količin, ki nimajo materialnih, umetno ustvarjenih standardov, so določene z naravnimi, naravnimi standardi.Na primer, enota časa - sekunda - je povezana s procesom vrtenja zemlje, milijoninke metra - mikroni - so določene z valovno dolžino določene barve, enota toplote, kalorija, pa je določena z kalorična vrednost kemično čiste benzojske kisline itd.

Izbira merske enote še vedno ne omogoča popolne izvedbe meritev, torej primerjave izmerjene vrednosti z mersko enoto. Zato je za izdelavo meritev potrebno reproducirati merske enote v realnem smislu. Takšna realna reprodukcija enot omogoča ustvarjanje nekaterih mednarodnih enot, ki se približujejo absolutu z najvišjo možno meroslovno natančnostjo. Obstajata dve vrsti pravih vzorčnih enot: standardne in vzorčne mere.

Standardi za enote električnih veličin

Standardi — to so vzorci materialov, ki služijo le primerjavi z njimi in preverjanju vzorčnih mer. Ti standardi so shranjeni pod posebnimi pogoji, da se zagotovi, da njihove vrednosti skozi čas ostanejo nespremenjene. Vzorčne mere se uporabljajo za kalibracijo vseh vrst delovnih mer in merilnih instrumentov.

Glavni standardi za električne enote so standardi za jakost toka, elektromotorno silo in električni upor.

Razlikovati med primarnim standardom, ki je bolj natančen kot drugi standardi, ki reproducirajo merske enote iste fizikalne količine, in sekundarnim standardom, katerega vrednost je določena neposredno iz primarnega standarda in prek drugih sekundarnih standardov ali iz reference. metoda .

Glavni standard, odobren na ustaljen način kot državni standard, se imenuje državni standard.Sekundarni standardi se delijo na standarde prič, standarde kopij in standarde dela.

Pričujoči standard služi za preverjanje varnosti primarnega standarda in njegove zamenjave v primeru poškodbe ali izgube. Referenčni etalon služi za neposredno primerjavo s primarnim etalonom in njegovo nadomeščanje pri najbolj natančnem meroslovnem delu. Delovni etalon je namenjen sprotnemu meroslovnemu delu pri prenosu merskih enot na vzorčne mere in vzorčne merilne naprave (naprave z največjo natančnostjo).

Razlikovati:

• enoten standard, ki reproducira mersko enoto brez vključevanja drugih podobnih standardov (referenčna utež, referenčna uporovna tuljava);
• skupinski standard, ki predstavlja skupino referenčnih mer in meril, instrumentov, ki se na splošno uporabljajo za izboljšanje točnosti merske enote (na primer voltni standard primarne skupine, sestavljen iz 20 normalnih nasičenih elementov, primarni skupinski standard za merjenje električne kapacitivnosti, ki ga sestavljajo od 4 kondenzatorjev) …

Referenčna metoda je metoda reprodukcije merskih enot z uporabo trajnih lastnosti snovi ali fizikalne konstante, ki nadomešča primarni standard. Referenčna nastavitev je merilna nastavitev, zasnovana za uporabo referenčne metode.

Standardna jakost toka

Trenutnega standarda enote ni bilo mogoče uporabiti kot vzorec materiala. Vendar pa na podlagi kemično delovanje električnega toka bilo je mogoče ugotoviti enostavno ponovljiv tokovni učinek, neodvisen ne od časa ne od kraja, kar je omogočilo določitev naslednjih pogojev za mednarodno enoto jakosti toka: mednarodni amper je jakost nespremenjenega električnega toka, ki prehaja skozi vodno raztopino srebrovega nitrata sprosti 0,00111800 gramov srebra na sekundo. V skladu z mednarodnimi predpisi se mednarodni amper reproducira z voltmetrom s platinasto katodo in srebrno anodo.

Standard električnega toka

Standard električnega upora

Egalon Oma je mednarodna oma. To je mednarodno odpornost, pretvorjen v enosmerni električni tok pri temperaturi taljenja ledu s stebrom živega srebra v celotnem prerezu, dolžine 106.300 cm in mase 14,4521 g. Uporovni standard je sestavljen iz steklene cevi, ki je med meritvijo napolnjena z živim srebrom.

Standardni EMF

Standard za elektromotorno silo je mednarodni volt. Mednarodni volt — napetost na uporu 1 mednarodnega ohma, ko skozenj teče tok 1 mednarodnega ampera. Vendar se predvaja referenčni trenutni vir elektromotorna sila, ki je enaka enemu mednarodnemu voltu, ni mogoče ustvariti.

V praksi je mednarodni voltni standard t.i Weston International Normal Items, ki ustvarja elektromotorno silo, ki se ne spreminja s pravilno uporabo in shranjevanjem, enako 1,01830 V pri temperaturi 20 ° C.

Westonov element

Pozitivna elektroda mednarodnega volta je živo srebro, negativna elektroda pa kadmijev amalgam. Na živo srebro se položi pasta iz živosrebrovega sulfata v prahu, pomešanega s kristalnim kadmijevim sulfatom.Na kadmijev amalgam, pa tudi na pasto, so nameščeni kristali kadmijevega sulfata. Celoten medelektrodni prostor je napolnjen z nasičeno raztopino kadmijevega sulfata.

Da ne bi pokvarili običajnega elementa, ko ga uporabljate, se je treba izogibati močnemu toku, ki lahko povzroči pojav polarizacije elementa. Najvišji dovoljeni tok za normalni element je 0,000005 A. Zato, ko je normalni element vključen v tokokrog, je priporočljivo, da z njim zaporedno povežete upor reda velikosti 200000 ohmov.

Državni standardi Rusije so shranjeni v Državnem znanstvenem meroslovju. centrih Gosstandarta (Sankt Peterburg, Moskva, Novosibirsk), Nemčije — v RTV (Phisikalisch -Technische Bundesanstalt, Braunschweig), ZDA — v NIST (National, Tnstitute Standarts and Technology, Gaithersberg).

Vzorčne mere

Za praktične namene se najpogosteje uporabljajo vzorčne mere. Izdelani so v obliki, ki je enostavna za uporabo. Kar zadeva natančnost, seveda zaostajajo za standardi. Če pa se pravilno uporablja in shranjuje, je ta natančnost primerna za praktične potrebe.

Izdelujejo se modelni uporniki iz manganinske žice, saj ima manganin številne pomembne prednosti pred drugimi materiali:

• njegov temperaturni koeficient je praktično nič;

• upor je dovolj velik;

• tudi termoelektromotorna sila v stiku z bakrom je praktično enaka nič;

• predhodno staran manganin sčasoma ne spremeni svoje vrednosti odpornosti.

Da bi imel upor vzorca čim manjšo induktivnost, je narejeno navijanje njegove tuljave bifilarni… Da bi to naredili, je vsa žica, navita na tuljavo, upognjena na sredini in nato enakomerno navita od konca. Pri tem načinu navijanja tečeta tokova v dveh sosednjih ovojih v nasprotnih smereh, zato sta njuni magnetni polji enaki in nasprotni ter se zato skoraj izničita. Zato je induktivnost bifilarne tuljave skoraj enaka nič.

Modelni upori imajo dva para sponk. Vsak par sponk sega od istega konca upora. Dve objemki - masivnejši - sta zasnovani tako, da vključita vzorčni upor v tokokrog. Druga dva - manj masivna - se uporabljata za kompenzacijske meritve. Tako imenovane uporne škatle se pogosto uporabljajo kot vzorčni uporniki.