Standarder för elektriska enheter och exemplariska åtgärder

Att mäta ett värde innebär att jämföra det med ett annat homogent värde som konventionellt accepteras som en enhet. Som ett resultat av en sådan jämförelse eller mätning av en storhet erhålls ett visst namngivet tal, som kallas ett numeriskt värde eller helt enkelt värdet av den uppmätta storheten i den accepterade måttenheten.

För att jämföra det uppmätta värdet med måttenheten är det i de flesta fall nödvändigt att representera måttenheten i form av ett specifikt materialprov som kallas mäta.

Mätningar som utförs med för närvarande högsta noggrannhet (så kallad metrologisk noggrannhet) och som används för att jämföra andra mått av denna typ med dem kallas standarder. Observera att måttenheterna för vissa kvantiteter till sin natur inte kan ha en standard eller ett mått, det vill säga ett materialbetongprov. Till exempel har enheter av sådana kvantiteter som hastighet, effekt, arbete, strömstyrka, tid etc. inga standarder.

Enheterna för vissa kvantiteter som inte har några materiella, artificiellt skapade standarder bestäms av naturliga, naturliga standarder.Till exempel är en tidsenhet - en sekund - relaterad till jordens rotationsprocessen, miljondelar av en meter - mikron - bestäms av våglängden för en viss färg, en värmeenhet, en kalori, bestäms av värmevärdet av kemiskt ren bensoesyra m.m.

Valet av måttenheten tillåter fortfarande inte att helt göra mätningar, det vill säga att jämföra det uppmätta värdet med måttenheten. Därför, för att producera mätningar, är det nödvändigt att reproducera måttenheterna i reala termer. En sådan verklig reproduktion av enheter gör det möjligt att skapa några internationella enheter som närmar sig absolut med högsta möjliga metrologiska noggrannhet. Det finns två typer av verkliga provenheter: standarder och exemplariska mått.

Standarder för enheter av elektriska storheter

Standarder — Detta är prover av material som endast används för jämförelse med dem och verifiering av provmått. Dessa standarder lagras under speciella förhållanden för att säkerställa att deras värden förblir oförändrade över tiden. Provmått används för att kalibrera alla typer av arbetsmått och mätinstrument.

Huvudstandarderna för elektriska enheter är standarderna för strömstyrka, elektromotorisk kraft och elektriskt motstånd.

Skilj mellan en primär standard, som är av högre noggrannhet än andra standarder som återger måttenheter av samma fysiska kvantitet, och en sekundär standard, vars värde bestäms både direkt från den primära standarden och genom andra sekundära standarder eller från en referens metod.

Huvudstandarden som på etablerat sätt godkänts som statlig standard kallas en statlig standard.Sekundära standarder är uppdelade i vittnesstandarder, kopieringsstandarder och arbetsstandarder.

Vittnesstandarden tjänar till att verifiera säkerheten för den primära standarden och dess ersättning i händelse av skada eller förlust. Referensstandarden tjänar till direkt jämförelse med den primära standarden och dess ersättning under det mest noggranna metrologiska arbetet. Arbetsstandarden är avsedd för pågående metrologiskt arbete med överföring av mätenheter till provmått och provmätanordningar (apparater med högsta noggrannhet).

Skilja på:

• en enda standard som återger måttenheten utan inblandning av andra liknande standarder (referensvikt, referensresistansspole);
• gruppstandard, representerande en grupp av referensmått och -mått, instrument som generellt används för att förbättra noggrannheten hos en måttenhet (till exempel en volt primärgruppsstandard bestående av 20 normala mättade element, en primärgruppsstandard för mätning av elektrisk kapacitans som består av av 4 kondensatorer) …

En referensmetod är en metod för att reproducera måttenheter med hjälp av permanenta egenskaper hos ett ämne eller en fysikalisk konstant som ersätter den primära standarden. En referensuppställning är en mätinställning utformad för att tillämpa en referensmetod.

Ampere standard

Det var inte möjligt att tillämpa nuvarande enhetsstandard som materialprov. Dock baserat på kemisk verkan av elektrisk ström det var möjligt att fastställa en lätt reproducerbar strömeffekt, varken oberoende av tid eller plats, vilket gjorde det möjligt att fastställa följande villkor för den internationella enheten för strömstyrka: den internationella amperen är styrkan hos en oförändrad elektrisk ström som passerar genom en vattenlösning av silvernitrat frigörs 0,00111800 gram silver per sekund. Enligt internationella bestämmelser återges den internationella amperen med en platinakatodvoltmeter med en silveranod.

Elektrisk strömstandard

Standarden för elektriskt motstånd

Egalon Oma är en internationell oma. Det är internationellt motstånd, omvandlas till elektrisk likström vid temperaturen av smältande is av en kolonn av kvicksilver med samma tvärsnitt genomgående, 106 300 cm lång och 14,4521 gram massa. Resistansstandarden består av ett glasrör fyllt med kvicksilver under mätningen.

Standard EMF

Standarden för elektromotorisk kraft är den internationella volten. Internationell volt — Spänningen över ett motstånd på 1 internationell ohm när en ström på 1 internationell ampere flyter genom den. Referera dock till den aktuella källan som spelas elektromotorisk kraft, lika med en internationell volt, kan inte skapas.

I praktiken är den internationella voltstandarden den så kallade Weston International Normal Items, vilket skapar en elektromotorisk kraft som inte förändras vid korrekt användning och lagring, lika med 1,01830 V vid en temperatur på 20 ° C.

Weston element

Den positiva elektroden för den internationella volten är kvicksilver och den negativa elektroden är kadmiumamalgam. En pasta av pulveriserat kvicksilversulfat blandat med kristallint kadmiumsulfat placeras över kvicksilvret.Ovanpå kadmiumamalgamet, såväl som på pastan, placeras kristaller av kadmiumsulfat. Hela interelektrodutrymmet är fyllt med en mättad lösning av kadmiumsulfat.

För att inte förstöra det normala elementet när det används är det nödvändigt att undvika en stark ström som kan orsaka fenomenet med polarisering av elementet. Den högsta tillåtna strömmen för ett normalt element är 0,000005 A. Därför, när ett normalt element ingår i en krets, rekommenderas att ansluta ett motstånd i storleksordningen 200000 ohm i serie med det.

Statliga standarder för Ryssland lagras i statens vetenskapliga metrologi. centra i Gosstandart (St. Petersburg, Moskva, Novosibirsk), Tyskland — i RTV (Phisikalisch-Technische Bundesanstalt, Braunschweig), USA — i NIST (National, Tnstitute Standarts and Technology, Gaithersberg).

Exempel på åtgärder

För praktiska ändamål används oftast exempelmått. De tillverkas i en lättanvänd form. När det gäller noggrannhet faller de naturligtvis under standarderna. Men när den används och förvaras på rätt sätt är denna noggrannhet tillräcklig för praktiska behov.

Modellmotstånd produceras av manganintråd, eftersom manganin har många betydande fördelar jämfört med andra material:

• dess temperaturkoefficient är praktiskt taget noll;

• motståndet är tillräckligt stort;

• termoelektromotorisk kraft i kontakt med koppar är också praktiskt taget noll;

• tidigare åldrat manganin ändrar inte sitt resistensvärde över tiden.

För att provmotståndet ska ha så liten induktans som möjligt görs lindningen av dess spole bifilar… För att göra detta böjs all tråd som är lindad på spolen i mitten och lindas sedan jämnt från änden. I denna metod för lindning flyter strömmarna i två intilliggande varv i motsatta riktningar, så deras magnetiska fält är lika och motsatta och upphäver därför nästan varandra. Därför är induktansen för den bifilära lindade spolen nästan noll.

Modellmotstånd har två par klämmor. Varje par av klämmor sträcker sig från samma ände av motståndet. Två klämmor - mer massiva - är utformade för att inkludera ett provresistans i kretsen. De andra två - mindre massiva - används för kompensationsmätningar. Så kallade motståndslådor används ofta som provmotstånd.