Πρότυπα για ηλεκτρικές μονάδες και υποδειγματικά μέτρα

Η μέτρηση μιας τιμής σημαίνει τη σύγκριση με μια άλλη ομοιογενή τιμή που είναι συμβατικά αποδεκτή ως μονάδα. Ως αποτέλεσμα μιας τέτοιας σύγκρισης ή μέτρησης μιας ποσότητας, προκύπτει ένας συγκεκριμένος ονομασμένος αριθμός, ο οποίος ονομάζεται αριθμητική τιμή ή απλώς η τιμή της μετρούμενης ποσότητας στην αποδεκτή μονάδα μέτρησης.

Προκειμένου να συγκριθεί η μετρούμενη τιμή με τη μονάδα μέτρησης, στις περισσότερες περιπτώσεις είναι απαραίτητο να αναπαρασταθεί η μονάδα μέτρησης με τη μορφή ενός συγκεκριμένου δείγματος υλικού που ονομάζεται Μετρήστε.

Οι μετρήσεις που εκτελούνται με τη σημερινή υψηλότερη ακρίβεια (τη λεγόμενη μετρολογική ακρίβεια) και χρησιμοποιούνται για τη σύγκριση άλλων μετρήσεων αυτού του τύπου με αυτές ονομάζονται πρότυπα. Σημειώστε ότι οι μονάδες μέτρησης ορισμένων μεγεθών από τη φύση τους δεν μπορούν να έχουν πρότυπο ή μέτρο, δηλαδή δείγμα υλικού σκυροδέματος. Για παράδειγμα, μονάδες τέτοιων ποσοτήτων όπως η ταχύτητα, η ισχύς, η εργασία, η ένταση του ρεύματος, ο χρόνος κ.λπ., δεν έχουν πρότυπα.

Οι μονάδες ορισμένων ποσοτήτων που δεν έχουν υλικά, τεχνητά δημιουργημένα πρότυπα καθορίζονται από φυσικά, φυσικά πρότυπα.Για παράδειγμα, μια μονάδα χρόνου - ένα δευτερόλεπτο - σχετίζεται με τη διαδικασία περιστροφής της γης, τα εκατομμυριοστά του μέτρου - μικρά - καθορίζονται από το μήκος κύματος ενός συγκεκριμένου χρώματος, μια μονάδα θερμότητας, μια θερμίδα, καθορίζεται από η θερμογόνος δύναμη του χημικά καθαρού βενζοϊκού οξέος κ.λπ.

Η επιλογή της μονάδας μέτρησης εξακολουθεί να μην επιτρέπει την πλήρη πραγματοποίηση μετρήσεων, δηλαδή τη σύγκριση της μετρούμενης τιμής με τη μονάδα μέτρησης. Επομένως, για την παραγωγή μετρήσεων, είναι απαραίτητο να αναπαραχθούν οι μονάδες μέτρησης σε πραγματικούς όρους. Μια τέτοια πραγματική αναπαραγωγή μονάδων καθιστά δυνατή τη δημιουργία ορισμένων διεθνών μονάδων που πλησιάζουν το απόλυτο με την υψηλότερη δυνατή μετρολογική ακρίβεια. Υπάρχουν δύο τύποι πραγματικών δειγματοληπτικών μονάδων: πρότυπα και υποδειγματικά μέτρα.

Πρότυπα για μονάδες ηλεκτρικών μεγεθών

Πρότυπα — πρόκειται για δείγματα υλικών που χρησιμεύουν μόνο για σύγκριση με αυτά και επαλήθευση δειγματοληπτικών μέτρων. Αυτά τα πρότυπα αποθηκεύονται υπό ειδικές συνθήκες για να διασφαλιστεί ότι οι τιμές τους παραμένουν αμετάβλητες με την πάροδο του χρόνου. Τα δείγματα χρησιμοποιούνται για τη βαθμονόμηση όλων των τύπων μέτρων εργασίας και οργάνων μέτρησης.

Τα κύρια πρότυπα για τις ηλεκτρικές μονάδες είναι τα πρότυπα για την ένταση ρεύματος, την ηλεκτροκινητική δύναμη και την ηλεκτρική αντίσταση.

Διάκριση μεταξύ ενός πρωτεύοντος προτύπου, το οποίο είναι υψηλότερης ακρίβειας από άλλα πρότυπα που αναπαράγουν μονάδες μέτρησης της ίδιας φυσικής ποσότητας, και ενός δευτερεύοντος προτύπου, η τιμή του οποίου προσδιορίζεται τόσο απευθείας από το πρωτεύον πρότυπο όσο και μέσω άλλων δευτερευόντων προτύπων ή από μια αναφορά μέθοδος.

Το κύριο πρότυπο που έχει εγκριθεί με τον καθιερωμένο τρόπο ως κρατικό πρότυπο ονομάζεται κρατικό πρότυπο.Τα δευτερεύοντα πρότυπα χωρίζονται σε πρότυπα μαρτύρων, πρότυπα αντιγραφής και πρότυπα εργασίας.

Το πρότυπο μάρτυρα χρησιμεύει για την επαλήθευση της ασφάλειας του πρωτεύοντος προτύπου και την αντικατάστασή του σε περίπτωση ζημιάς ή απώλειας. Το πρότυπο αναφοράς χρησιμεύει για άμεση σύγκριση με το κύριο πρότυπο και για την αντικατάστασή του κατά την ακριβέστερη μετρολογική εργασία. Το πρότυπο εργασίας προορίζεται για συνεχιζόμενες μετρολογικές εργασίες σχετικά με τη μεταφορά μονάδων μέτρησης σε δειγματοληπτικά μέτρα και συσκευές μέτρησης δειγμάτων (συσκευές με την υψηλότερη ακρίβεια).

Διακρίνω:

• ένα ενιαίο πρότυπο που αναπαράγει τη μονάδα μέτρησης χωρίς τη συμμετοχή άλλων παρόμοιων προτύπων (βάρος αναφοράς, πηνίο αντίστασης αναφοράς).
• ομαδικό πρότυπο, που αντιπροσωπεύει μια ομάδα μετρήσεων και μέτρων αναφοράς, όργανα που χρησιμοποιούνται γενικά για τη βελτίωση της ακρίβειας μιας μονάδας μέτρησης (για παράδειγμα, ένα πρότυπο πρωτογενούς ομάδας volt που αποτελείται από 20 κανονικά κορεσμένα στοιχεία, ένα πρότυπο πρωτογενούς ομάδας για τη μέτρηση της ηλεκτρικής χωρητικότητας που αποτελείται από 4 πυκνωτές)…

Μια μέθοδος αναφοράς είναι μια μέθοδος αναπαραγωγής μονάδων μέτρησης χρησιμοποιώντας μόνιμες ιδιότητες μιας ουσίας ή μια φυσική σταθερά που αντικαθιστά το πρωτεύον πρότυπο. Μια ρύθμιση αναφοράς είναι μια ρύθμιση μέτρησης που έχει σχεδιαστεί για να εφαρμόζει μια μέθοδο αναφοράς.

Πρότυπο έντασης ρεύματος

Δεν ήταν δυνατή η εφαρμογή του τρέχοντος προτύπου μονάδας ως δείγμα υλικού. Ωστόσο, με βάση χημική δράση του ηλεκτρικού ρεύματος ήταν δυνατό να δημιουργηθεί ένα εύκολα αναπαραγώγιμο φαινόμενο ρεύματος, ανεξάρτητο ούτε από χρόνο ούτε από τόπο, το οποίο επέτρεψε να δημιουργηθούν οι ακόλουθες συνθήκες για τη διεθνή μονάδα ισχύος ρεύματος: το διεθνές αμπέρ είναι η ισχύς ενός αμετάβλητου ηλεκτρικού ρεύματος που, μέσω ενός υδατικού διαλύματος νιτρικού αργύρου απελευθερώνει 0,00111800 γραμμάρια αργύρου ανά δευτερόλεπτο. Σύμφωνα με τους διεθνείς κανονισμούς, το διεθνές αμπέρ αναπαράγεται χρησιμοποιώντας ένα βολτόμετρο καθόδου πλατίνας με άνοδο αργύρου.

Πρότυπο ηλεκτρικού ρεύματος

Το πρότυπο της ηλεκτρικής αντίστασης

Το Egalon Oma είναι ένα διεθνές oma. Είναι διεθνές αντίσταση, μετατρέπεται σε συνεχές ηλεκτρικό ρεύμα στη θερμοκρασία τήξης του πάγου από στήλη υδραργύρου ίδιας διατομής σε όλη την έκταση, μήκους 106.300 cm και μάζας 14,4521 γραμμαρίων. Το πρότυπο αντίστασης αποτελείται από έναν γυάλινο σωλήνα γεμάτο με υδράργυρο κατά τη διάρκεια της μέτρησης.

Τυπικό EMF

Το πρότυπο για την ηλεκτροκινητική δύναμη είναι το διεθνές βολτ. Διεθνές βολτ — Η τάση σε μια αντίσταση 1 διεθνούς ωμ όταν τη διαρρέει ρεύμα 1 διεθνούς αμπέρ. Ωστόσο, αναπαράγεται η τρέχουσα πηγή αναφοράς ηλεκτροκινητική δύναμη, ίσο με ένα διεθνές βολτ, δεν μπορεί να δημιουργηθεί.

Στην πράξη, το διεθνές πρότυπο βολτ είναι το λεγόμενο Κανονικά είδη Weston International, δημιουργώντας μια ηλεκτροκινητική δύναμη που δεν αλλάζει με τη σωστή χρήση και αποθήκευση, ίση με 1,01830 V σε θερμοκρασία 20 ° C.

στοιχείο Weston

Το θετικό ηλεκτρόδιο του διεθνούς βολτ είναι υδράργυρος και το αρνητικό ηλεκτρόδιο είναι αμάλγαμα καδμίου. Πάνω από τον υδράργυρο τοποθετείται πάστα από κονιοποιημένο θειικό υδράργυρο αναμεμειγμένο με κρυσταλλικό θειικό κάδμιο.Πάνω από το αμάλγαμα καδμίου, καθώς και στην πάστα, τοποθετούνται κρύσταλλοι θειικού καδμίου. Ολόκληρος ο χώρος μεταξύ των ηλεκτροδίων είναι γεμάτος με ένα κορεσμένο διάλυμα θειικού καδμίου.

Για να μην χαλάσει το κανονικό στοιχείο όταν χρησιμοποιείται, είναι απαραίτητο να αποφύγετε ένα ισχυρό ρεύμα που μπορεί να προκαλέσει το φαινόμενο της πόλωσης του στοιχείου. Το υψηλότερο επιτρεπόμενο ρεύμα για ένα κανονικό στοιχείο είναι 0,000005 A. Επομένως, όταν ένα κανονικό στοιχείο περιλαμβάνεται σε ένα κύκλωμα, συνιστάται να συνδέσετε μια αντίσταση της τάξης των 200000 ohms σε σειρά με αυτό.

Τα κρατικά πρότυπα της Ρωσίας αποθηκεύονται στην Κρατική Επιστημονική Μετρολογία. κέντρα του Gosstandart (Αγία Πετρούπολη, Μόσχα, Νοβοσιμπίρσκ), Γερμανία — στο RTV (Phisikalisch -Technische Bundesanstalt, Braunschweig), ΗΠΑ — στο NIST (National, Tnstitute Standarts and Technology, Gaithersberg).

Δείγματα μέτρων

Για πρακτικούς σκοπούς, τα δείγματα μετρήσεων χρησιμοποιούνται συχνότερα. Παράγονται σε εύχρηστη μορφή. Όσον αφορά την ακρίβεια, φυσικά υπολείπονται των προτύπων. Ωστόσο, όταν χρησιμοποιείται και αποθηκεύεται σωστά, αυτή η ακρίβεια είναι επαρκής για πρακτικές ανάγκες.

Παράγονται αντιστάσεις μοντέλου από σύρμα μαγγανίνης, καθώς η μαγγανίνη έχει πολλά σημαντικά πλεονεκτήματα σε σχέση με άλλα υλικά:

• ο συντελεστής θερμοκρασίας του είναι πρακτικά μηδέν.

• η αντίσταση είναι αρκετά μεγάλη.

• Η θερμοηλεκτρική δύναμη σε επαφή με τον χαλκό είναι επίσης πρακτικά μηδενική.

• Η προηγουμένως παλαιωμένη μαγγανίνη δεν αλλάζει την τιμή της αντοχής της με την πάροδο του χρόνου.

Για να έχει η αντίσταση του δείγματος όσο το δυνατόν μικρότερη επαγωγή, γίνεται η περιέλιξη του πηνίου του δίφυλλη… Για να γίνει αυτό, όλο το σύρμα που τυλίγεται στο καρούλι κάμπτεται στη μέση και στη συνέχεια τυλίγεται ομοιόμορφα από το άκρο. Σε αυτή τη μέθοδο περιέλιξης, τα ρεύματα σε δύο παρακείμενες στροφές ρέουν σε αντίθετες κατευθύνσεις, επομένως τα μαγνητικά τους πεδία είναι ίσα και αντίθετα και επομένως σχεδόν αλληλοαναιρούνται. Ως εκ τούτου, η επαγωγή του πηνίου διπλής έλικας είναι σχεδόν μηδενική.

Οι αντιστάσεις του μοντέλου έχουν δύο ζεύγη σφιγκτήρων. Κάθε ζεύγος σφιγκτήρων εκτείνεται από το ίδιο άκρο της αντίστασης. Δύο σφιγκτήρες - πιο ογκώδεις - έχουν σχεδιαστεί για να περιλαμβάνουν αντίσταση δείγματος στο κύκλωμα. Τα άλλα δύο - λιγότερο μαζικά - χρησιμοποιούνται για μετρήσεις αντιστάθμισης. Τα λεγόμενα κουτιά αντίστασης χρησιμοποιούνται συχνά ως αντιστάσεις δειγμάτων.