Normy dla jednostek elektrycznych i przykładowe środki

Mierzenie wartości oznacza porównywanie jej z inną jednorodną wartością konwencjonalnie przyjmowaną jako jednostka. W wyniku takiego porównania lub pomiaru wielkości otrzymuje się pewną nazwaną liczbę, która nazywana jest wartością liczbową lub po prostu wartością wielkości mierzonej w przyjętej jednostce miary.

W celu porównania wartości mierzonej z jednostką miary w większości przypadków konieczne jest przedstawienie jednostki miary w postaci określonej próbki materiału tzw. mierzyć.

Pomiary wykonywane z najwyższą obecnie dokładnością (tzw. dokładnością metrologiczną) i służące do porównywania z nimi innych tego typu miar nazywane są wzorcami. Należy zauważyć, że jednostki miary niektórych wielkości z samej swojej natury nie mogą mieć normy ani miary, czyli próbki materiału betonowego. Na przykład jednostki takich wielkości, jak prędkość, moc, praca, natężenie, czas itp., Nie mają standardów.

Jednostki niektórych wielkości, które nie mają materialnych, sztucznie stworzonych wzorców, są określone przez naturalne, naturalne wzorce.Na przykład jednostka czasu — sekunda — jest związana z procesem obracania się Ziemi, milionowe części metra — mikrony — są określane przez długość fali określonego koloru, jednostka ciepła, kaloria, jest określana przez wartość opałowa chemicznie czystego kwasu benzoesowego itp.

Wybór jednostki miary nadal nie pozwala na pełne wykonanie pomiarów, czyli porównanie wartości mierzonej z jednostką miary. Dlatego, aby wykonać pomiary, konieczne jest odtworzenie jednostek miary w wartościach rzeczywistych. Takie rzeczywiste odwzorowanie jednostek umożliwia tworzenie jednostek międzynarodowych zbliżonych do absolutnych z najwyższą możliwą dokładnością metrologiczną. Istnieją dwa rodzaje jednostek próby rzeczywistej: miary wzorcowe i wzorcowe.

Wzorce jednostek wielkości elektrycznych

Normy — są to próbki materiałów, które służą jedynie do porównania z nimi i weryfikacji wzorcowych pomiarów. Wzorce te są przechowywane w specjalnych warunkach, aby ich wartości pozostały niezmienione w czasie. Miary wzorcowe służą do wzorcowania wszelkiego rodzaju miar roboczych i przyrządów pomiarowych.

Główne normy dotyczące jednostek elektrycznych to normy dotyczące natężenia prądu, siły elektromotorycznej i rezystancji elektrycznej.

Rozróżnić wzorzec pierwotny, który ma większą dokładność niż inne wzorce odtwarzające jednostki miary tej samej wielkości fizycznej, oraz wzorzec wtórny, którego wartość jest określana zarówno bezpośrednio na podstawie wzorca pierwotnego, jak i innych wzorców drugorzędnych lub na podstawie odniesienia metoda .

Główny standard zatwierdzony w ustalony sposób jako standard państwowy nazywa się standardem państwowym.Standardy wtórne dzielą się na standardy świadków, standardy kopiowania i standardy pracy.

Wzorzec świadka służy do weryfikacji bezpieczeństwa wzorca pierwotnego i jego wymiany w przypadku uszkodzenia lub utraty. Wzorzec odniesienia służy do bezpośredniego porównania z wzorcem pierwotnym i jego wymiany podczas najdokładniejszych prac metrologicznych. Wzorzec roboczy przeznaczony jest do bieżących prac metrologicznych nad przeniesieniem jednostek miary na przykładowe miary i przykładowe przyrządy pomiarowe (urządzenia o najwyższej dokładności).

Wyróżnić:

• jeden wzorzec, który odtwarza jednostkę miary bez udziału innych podobnych wzorców (masa odniesienia, cewka odniesienia odniesienia);
• wzorzec grupowy, reprezentujący grupę miar i miar odniesienia, przyrządy stosowane ogólnie do poprawy dokładności jednostki miary (na przykład woltowy wzorzec grupy pierwotnej składający się z 20 normalnie nasyconych elementów, wzorzec grupy podstawowej do pomiaru pojemności elektrycznej składający się z 4 kondensatorów) …

Metoda referencyjna to metoda odtworzenia jednostek miary z wykorzystaniem stałych właściwości substancji lub stałej fizycznej zastępującej wzorzec pierwotny. Konfiguracja referencyjna to konfiguracja pomiarowa zaprojektowana w celu zastosowania metody referencyjnej.

Standardowe natężenie prądu

Nie było możliwości zastosowania aktualnej normy jednostkowej jako próbki materiałowej. Jednak na podstawie działanie chemiczne prądu elektrycznego udało się ustalić łatwo powtarzalny efekt prądowy, niezależny od czasu i miejsca, co umożliwiło ustalenie następujących warunków dla międzynarodowej jednostki natężenia prądu: międzynarodowy amper to natężenie niezmiennego prądu elektrycznego, który przechodząc przez wodny roztwór azotanu srebra uwalnia 0,00111800 gramów srebra na sekundę. Zgodnie z przepisami międzynarodowymi międzynarodowy amper jest odtwarzany za pomocą woltomierza z platynową katodą i srebrną anodą.

Norma prądu elektrycznego

Norma oporu elektrycznego

Egalon Oma to międzynarodowa oma. To jest międzynarodowe opór, zamienione na prąd stały w temperaturze topnienia lodu przez kolumnę rtęci o takim samym przekroju poprzecznym, długości 106 300 cm i masie 14,4521 gramów. Wzorzec rezystancji składa się ze szklanej rurki wypełnionej podczas pomiaru rtęcią.

Standardowe pole elektromagnetyczne

Miarą siły elektromotorycznej jest międzynarodowy wolt. Wolt międzynarodowy — Napięcie na oporze o wartości 1 om międzynarodowy, gdy przepływa przez niego prąd o natężeniu 1 ampera międzynarodowego. Jednak odtwarzane jest bieżące źródło odniesienia siła elektromotoryczna, równy jednemu międzynarodowemu woltowi, nie może zostać stworzony.

W praktyce międzynarodowym standardem woltów jest tzw Weston International Normal Items, tworząc siłę elektromotoryczną, która nie zmienia się przy prawidłowym użytkowaniu i przechowywaniu, równą 1,01830 V w temperaturze 20 ° C.

Element Westona

Elektrodą dodatnią międzynarodowego wolta jest rtęć, a elektrodą ujemną jest amalgamat kadmu. Na rtęć nakłada się pastę ze sproszkowanego siarczanu rtęci zmieszanego z krystalicznym siarczanem kadmu.Na wierzchu amalgamatu kadmu, jak również na paście, umieszcza się kryształy siarczanu kadmu. Cała przestrzeń międzyelektrodowa jest wypełniona nasyconym roztworem siarczanu kadmu.

Aby nie zepsuć normalnego elementu podczas jego użytkowania, należy unikać silnego prądu, który może powodować zjawisko polaryzacji elementu. Najwyższy dopuszczalny prąd dla normalnego elementu wynosi 0,000005 A. Dlatego, gdy normalny element jest włączony do obwodu, zaleca się połączenie z nim szeregowo rezystancji rzędu 200000 omów.

Normy państwowe Rosji są przechowywane w Państwowej Metrologii Naukowej. centra Gosstandart (St. Petersburg, Moskwa, Nowosybirsk), Niemcy — w RTV (Phisikalisch-Technische Bundesanstalt, Brunszwik), USA — w NIST (National, Tnstitute Standarts and Technology, Gaithersberg).

Przykładowe środki

Ze względów praktycznych najczęściej stosuje się miary próbne. Produkowane są w łatwej w użyciu formie. Pod względem dokładności w naturalny sposób nie spełniają standardów. Jednak przy prawidłowym użytkowaniu i przechowywaniu dokładność ta jest wystarczająca do praktycznych potrzeb.

Wytwarzane są rezystancje modelowe z drutu manganowego, ponieważ mangan ma wiele znaczących zalet w porównaniu z innymi materiałami:

• jego współczynnik temperaturowy jest praktycznie zerowy;

• opór jest wystarczająco duży;

• siła termoelektromotoryczna w kontakcie z miedzią jest również praktycznie zerowa;

• wcześniej starzona manganina nie zmienia swojej wartości rezystancji w czasie.

Aby rezystancja próbki miała jak najmniejszą indukcyjność, wykonuje się uzwojenie jej cewki bifilarny… W tym celu cały drut nawinięty na szpulę należy zagiąć w środku, a następnie równomiernie nawinąć od końca. W tej metodzie nawijania prądy w dwóch sąsiednich zwojach płyną w przeciwnych kierunkach, stąd ich pola magnetyczne są równe i przeciwne, a więc prawie się znoszą. Dlatego indukcyjność cewki bifilarnej jest prawie zerowa.

Rezystory modelowe posiadają dwie pary zacisków. Każda para zacisków wystaje z tego samego końca rezystora. Dwa zaciski — bardziej masywne — są przeznaczone do uwzględnienia rezystancji próbki w obwodzie. Pozostałe dwa — mniej masywne — służą do pomiarów kompensacyjnych. Tak zwane skrzynki rezystancyjne są często używane jako rezystancje próbek.