Sähköyksiköiden standardit ja esimerkilliset toimenpiteet

Arvon mittaaminen tarkoittaa sen vertaamista toiseen homogeeniseen arvoon, joka on perinteisesti hyväksytty yksikkönä. Tällaisen suuren vertailun tai mittauksen tuloksena saadaan tietty nimetty luku, jota kutsutaan numeeriseksi arvoksi tai yksinkertaisesti mitatun suuren arvoksi hyväksytyssä mittayksikössä.

Mitatun arvon vertaamiseksi mittayksikköön on useimmissa tapauksissa tarpeen esittää mittayksikkö tietyn materiaalinäytteen muodossa ns. mitata.

Mittauksia, jotka suoritetaan tällä hetkellä korkeimmalla tarkkuudella (ns. metrologinen tarkkuus) ja joiden avulla verrataan muita tämän tyyppisiä mittauksia niihin, kutsutaan standardeiksi. Huomaa, että joidenkin suureiden mittayksiköillä ei luonteensa vuoksi voi olla standardia tai mittaa, eli materiaalia betoninäyte. Esimerkiksi sellaisten määrien yksiköillä kuin nopeus, teho, työ, ampeeri, aika jne. ei ole standardeja.

Joidenkin määrien yksiköt, joilla ei ole aineellisia, keinotekoisesti luotuja standardeja, määritetään luonnollisilla, luonnollisilla standardeilla.Esimerkiksi aikayksikkö — sekunti — liittyy maan pyörimisprosessiin, metrin miljoonasosat — mikronit — määräytyy tietyn värin aallonpituuden mukaan, lämpöyksikön, kalorin määrää kemiallisesti puhtaan bentsoehapon lämpöarvo jne.

Mittayksikön valinta ei silti mahdollista täydellistä mittausten tekemistä, eli mitatun arvon vertaamista mittayksikköön. Siksi mittojen tuottamiseksi on tarpeen toistaa mittayksiköt reaalisesti. Tällainen todellinen yksikköjäljennös mahdollistaa joidenkin kansainvälisten yksiköiden luomisen, jotka lähestyvät absoluuttia korkeimmalla mahdollisella metrologisella tarkkuudella. On olemassa kahdenlaisia ​​todellisia näyteyksiköitä: standardit ja esimerkkimitat.

Sähkösuureiden yksiköiden standardit

Standardit — nämä ovat materiaalinäytteitä, joita käytetään vain vertailuun ja näytemittojen tarkistamiseen. Näitä standardeja säilytetään erityisolosuhteissa sen varmistamiseksi, että niiden arvot pysyvät muuttumattomina ajan kuluessa. Näytemittauksia käytetään kaikenlaisten työmittojen ja mittauslaitteiden kalibroimiseen.

Sähköyksiköiden päästandardit ovat virranvoimakkuuden, sähkömoottorivoiman ja sähkövastuksen standardit.

Erottele ensisijainen etalaatti, joka on tarkempi kuin muut saman fysikaalisen suuren mittayksiköitä toistavat standardit, ja toissijaisen etalon, jonka arvo määräytyy sekä suoraan primaarisesta standardista että muiden toissijaisten standardien tai referenssin avulla. menetelmä .

Päästandardia, joka on vakiintuneella tavalla hyväksytty osavaltiostandardiksi, kutsutaan osavaltiostandardiksi.Toissijaiset standardit jaetaan todistajastandardeihin, kopiointistandardeihin ja työstandardeihin.

Todistajastandardi varmistaa ensisijaisen standardin turvallisuuden ja sen korvaamisen vaurion tai katoamisen sattuessa. Vertailustandardi palvelee suoraa vertailua ensisijaiseen standardiin ja sen korvaamiseen tarkimman mittaustyön aikana. Toimintastandardi on tarkoitettu jatkuvaan metrologiseen työhön mittayksiköiden siirtämiseksi näytemittauksiin ja näytemittauslaitteisiin (korkeimman tarkkuuden laitteet).

Erottaa:

• yksi standardi, joka toistaa mittayksikön ilman muita vastaavia standardeja (vertailupaino, vertailuvastuskela);
• ryhmästandardi, joka edustaa ryhmää referenssimittoja ja -mittoja, laitteita, joita käytetään yleisesti mittayksikön tarkkuuden parantamiseen (esim. voltin primääriryhmän standardi, joka koostuu 20 normaalista kyllästetystä elementistä, primääriryhmän standardi sähkökapasitanssin mittaamiseen 4 kondensaattorista) …

Vertailumenetelmä on menetelmä, jolla toistetaan mittayksiköt käyttämällä aineen pysyviä ominaisuuksia tai fyysistä vakiota, joka korvaa ensisijaisen standardin. Vertailuasetus on mittausasetus, joka on suunniteltu soveltamaan vertailumenetelmää.

Vakiovirta

Nykyistä yksikköstandardia ei ollut mahdollista soveltaa materiaalinäytteenä. Perustuu kuitenkin sähkövirran kemiallinen vaikutus oli mahdollista määrittää helposti toistettavissa oleva, ajasta eikä paikasta riippumaton virtavaikutus, joka mahdollisti seuraavat ehdot kansainväliselle virranvoimakkuuden yksikölle: kansainvälinen ampeeri on muuttumattoman sähkövirran voimakkuus, joka kulkee hopeanitraatin vesiliuoksen läpi vapautuu 0,00111800 grammaa hopeaa sekunnissa. Kansainvälisten määräysten mukaan kansainvälinen ampeeri toistetaan käyttämällä platinakatodivolttimittaria, jossa on hopeaanodi.

Sähkövirran standardi

Sähkövastuksen standardi

Egalon Oma on kansainvälinen oma. Se on kansainvälistä vastus, muunnetaan tasavirraksi sulavan jään lämpötilassa elohopeapylväällä, jolla on sama poikkileikkaus, 106 300 cm pitkä ja 14,4521 grammaa. Vastusstandardi koostuu lasiputkesta, joka on täytetty elohopealla mittauksen aikana.

Normaali EMF

Sähkömoottorivoiman standardi on kansainvälinen voltti. Kansainvälinen voltti – jännite 1 kansainvälisen ohmin resistanssin yli, kun sen läpi kulkee 1 kansainvälisen ampeerin virta. Viitata kuitenkin toistettavaan nykyiseen lähteeseen sähkömotorinen voima, joka vastaa yhtä kansainvälistä volttia, ei voida luoda.

Käytännössä kansainvälinen volttistandardi on ns Weston Internationalin normaalit tuotteet, joka luo sähkömotorisen voiman, joka ei muutu asianmukaisessa käytössä ja varastoinnissa, joka on 1,01830 V 20 °C:n lämpötilassa.

Weston-elementti

Kansainvälisen voltin positiivinen elektrodi on elohopea ja negatiivinen kadmiumamalgaami. Elohopean päälle laitetaan jauhemaisen elohopeasulfaatin tahna, joka on sekoitettu kiteiseen kadmiumsulfaattiin.Kadmiumamalgaamin päälle, samoin kuin tahnan päälle, asetetaan kadmiumsulfaatin kiteitä. Koko elektrodien välinen tila on täytetty kyllästetyllä kadmiumsulfaattiliuoksella.

Jotta normaalia elementtiä ei pilata, kun sitä käytetään, on vältettävä voimakasta virtaa, joka voi aiheuttaa elementin polarisaatioilmiön. Normaalielementin suurin sallittu virta on 0,000005 A. Sen vuoksi, kun normaali elementti sisältyy piiriin, on suositeltavaa kytkeä sen kanssa sarjaan luokkaa 200 000 ohmia oleva resistanssi.

Venäjän valtion standardit on tallennettu valtion tieteelliseen metrologiaan. keskukset Gosstandart (Pietari, Moskova, Novosibirsk), Saksa - RTV (Phisikalisch -Technische Bundesanstalt, Braunschweig), USA - NIST (National, Tnstitute Standarts and Technology, Gaithersberg).

Esimerkkitoimenpiteet

Käytännön tarkoituksiin käytetään useimmiten näytemittauksia. Ne valmistetaan helppokäyttöisessä muodossa. Tarkkuudessa ne luonnollisesti jäävät standardien alapuolelle. Oikein käytettynä ja säilytettynä tämä tarkkuus on kuitenkin riittävä käytännön tarpeisiin.

Mallivastuksia valmistetaan manganiinilangasta, koska manganiinilla on monia merkittäviä etuja muihin materiaaleihin verrattuna:

• sen lämpötilakerroin on käytännössä nolla;

• vastus on riittävän suuri;

• termoelektromotorinen voima kosketuksessa kuparin kanssa on myös käytännössä nolla;

• aiemmin vanhennettu manganiini ei muuta resistanssiarvoaan ajan myötä.

Jotta näytevastuksen induktanssi olisi mahdollisimman pieni, sen käämi tehdään bifilaarinen… Tätä varten kaikki kelaan kelattu lanka taivutetaan keskeltä ja kelataan sitten tasaisesti päästä. Tässä käämitysmenetelmässä kahden vierekkäisen kierroksen virrat kulkevat vastakkaisiin suuntiin, joten niiden magneettikentät ovat yhtä suuret ja vastakkaiset ja siten melkein kumoavat toisensa. Siksi kaksilankaisen käämin induktanssi on lähes nolla.

Mallivastuksissa on kaksi paria puristimia. Jokainen puristimien pari ulottuu vastuksen samasta päästä. Kaksi puristinta - massiivisempia - on suunniteltu sisällyttämään piiriin näytevastus. Kahta muuta - vähemmän massiivista - käytetään kompensointimittauksiin. Ns. vastuslaatikoita käytetään usein näytevastuksena.