Standarder for elektriske enheder og eksemplariske foranstaltninger

At måle en værdi betyder at sammenligne den med en anden homogen værdi, der konventionelt accepteres som en enhed. Som et resultat af en sådan sammenligning eller måling af en størrelse opnås et bestemt navngivet tal, som kaldes en numerisk værdi eller blot værdien af ​​den målte størrelse i den accepterede måleenhed.

For at sammenligne den målte værdi med måleenheden er det i de fleste tilfælde nødvendigt at repræsentere måleenheden i form af en bestemt materialeprøve kaldet måle.

Målinger udført med den aktuelt højeste nøjagtighed (såkaldt metrologisk nøjagtighed) og brugt til at sammenligne andre mål af denne type med dem kaldes standarder. Bemærk, at måleenhederne for nogle mængder i sagens natur ikke kan have en standard eller et mål, det vil sige en materialebetonprøve. For eksempel har enheder af sådanne mængder som hastighed, effekt, arbejde, strømstyrke, tid osv. ingen standarder.

Enhederne af nogle mængder, der ikke har nogen materielle, kunstigt skabte standarder, bestemmes af naturlige, naturlige standarder.For eksempel er en tidsenhed - et sekund - relateret til jordens rotationsprocessen, milliontedele af en meter - mikron - bestemmes af bølgelængden af ​​en bestemt farve, en varmeenhed, en kalorie, bestemmes af brændværdien af ​​kemisk ren benzoesyre mv.

Valget af måleenheden tillader stadig ikke fuldt ud at foretage målinger, det vil sige at sammenligne den målte værdi med måleenheden. Derfor, for at producere målinger, er det nødvendigt at reproducere måleenhederne i reelle termer. En sådan reel gengivelse af enheder gør det muligt at skabe nogle internationale enheder, der nærmer sig absolutte med den højest mulige metrologiske nøjagtighed. Der er to typer reelle prøveenheder: standarder og eksemplariske mål.

Standarder for enheder af elektriske størrelser

Standarder — disse er prøver af materialer, der kun tjener til sammenligning med dem og verifikation af prøvemål. Disse standarder opbevares under særlige forhold for at sikre, at deres værdier forbliver uændrede over tid. Prøvemål bruges til at kalibrere alle typer arbejdsmål og måleinstrumenter.

De vigtigste standarder for elektriske enheder er standarderne for strømstyrke, elektromotorisk kraft og elektrisk modstand.

Skelne mellem en primær standard, som er af højere nøjagtighed end andre standarder, der gengiver måleenheder af samme fysiske størrelse, og en sekundær standard, hvis værdi bestemmes både direkte fra den primære standard og gennem andre sekundære standarder eller fra en reference metode.

Hovedstandarden, der er godkendt på den etablerede måde som en statsstandard, kaldes en statsstandard.Sekundære standarder er opdelt i vidnestandarder, kopistandarder og arbejdsstandarder.

Vidnestandarden tjener til at verificere sikkerheden af ​​den primære standard og dens udskiftning i tilfælde af skade eller tab. Referencestandarden tjener til direkte sammenligning med den primære standard og dens erstatning under det mest nøjagtige metrologiske arbejde. Arbejdsstandarden er beregnet til igangværende metrologisk arbejde med overførsel af måleenheder til prøvemål og prøvemåleudstyr (enheder med den højeste nøjagtighed).

Skelne:

• en enkelt standard, der gengiver måleenheden uden involvering af andre lignende standarder (referencevægt, referencemodstandsspole);
• gruppestandard, der repræsenterer en gruppe af referencemål og mål, instrumenter, der generelt anvendes til at forbedre nøjagtigheden af ​​en måleenhed (for eksempel en volt primærgruppestandard bestående af 20 normale mættede elementer, en primærgruppestandard til måling af elektrisk kapacitans bestående af af af 4 kondensatorer) …

En referencemetode er en metode til at gengive måleenheder ved hjælp af permanente egenskaber af et stof eller en fysisk konstant, der erstatter den primære standard. En referenceopsætning er en måleopsætning designet til at anvende en referencemetode.

Ampere standard

Det var ikke muligt at anvende den nuværende enhedsstandard som materialeprøve. Dog baseret på kemisk påvirkning af elektrisk strøm det var muligt at etablere en let reproducerbar strømeffekt, hverken uafhængig af tid eller sted, hvilket gjorde det muligt at etablere følgende betingelser for den internationale enhed for strømstyrke: den internationale ampere er styrken af ​​en uændret elektrisk strøm, som passerer gennem en vandig opløsning af sølvnitrat frigiver 0,00111800 gram sølv pr. sekund. I henhold til internationale regler gengives den internationale ampere ved hjælp af et platin katodevoltmeter med en sølvanode.

Elektrisk strømstandard

Standarden for elektrisk modstand

Egalon Oma er en international oma. Det er internationalt modstand, omdannet til elektrisk jævnstrøm ved temperaturen af ​​smeltende is af en søjle af kviksølv med samme tværsnit hele vejen igennem, 106.300 cm lang og 14,4521 gram masse. Modstandsstandarden består af et glasrør fyldt med kviksølv under målingen.

Standard EMF

Standarden for elektromotorisk kraft er den internationale volt. International volt — Spændingen over en modstand på 1 international ohm, når en strøm på 1 international ampere strømmer gennem den. Referencer dog den aktuelle kilde, der afspilles Elektromotorisk kraft, svarende til en international volt, kan ikke oprettes.

I praksis er den internationale volt-standard den såkaldte Weston International Normale varer, hvilket skaber en elektromotorisk kraft, der ikke ændres ved korrekt brug og opbevaring, svarende til 1,01830 V ved en temperatur på 20 ° C.

Weston element

Den positive elektrode af den internationale volt er kviksølv, og den negative elektrode er cadmiumamalgam. En pasta af pulveriseret kviksølvsulfat blandet med krystallinsk cadmiumsulfat anbringes over kviksølvet.På toppen af ​​cadmiumamalgamet, såvel som på pastaen, placeres krystaller af cadmiumsulfat. Hele interelektroderummet er fyldt med en mættet opløsning af cadmiumsulfat.

For ikke at ødelægge det normale element, når det bruges, er det nødvendigt at undgå en stærk strøm, der kan forårsage fænomenet med polarisering af elementet. Den højeste tilladte strøm for et normalt element er 0,000005 A. Derfor, når et normalt element er inkluderet i et kredsløb, anbefales det at forbinde en modstand i størrelsesordenen 200000 ohm i serie med det.

Statsstandarder for Rusland er gemt i statens videnskabelige metrologi. centre i Gosstandart (St. Petersborg, Moskva, Novosibirsk), Tyskland — i RTV (Phisikalisch -Technische Bundesanstalt, Braunschweig), USA — i NIST (National, Tnstitute Standarts and Technology, Gaithersberg).

Prøvemål

Til praktiske formål anvendes oftest stikprøvemål. De er produceret i en letanvendelig form. Med hensyn til nøjagtighed lever de naturligvis ikke op til standarderne. Men når den bruges og opbevares korrekt, er denne nøjagtighed tilstrækkelig til praktiske behov.

Modelmodstande fremstilles af manganintråd, da manganin har mange væsentlige fordele i forhold til andre materialer:

• dens temperaturkoefficient er praktisk talt nul;

• modstanden er stor nok;

• termoelektromotorisk kraft i kontakt med kobber er også praktisk talt nul;

• tidligere ældet manganin ændrer ikke sin modstandsværdi over tid.

For at prøvemodstanden skal have så lille en induktans som muligt, laves viklingen af ​​dens spole bifilar… For at gøre dette bøjes al tråden, der er viklet på spolen, på midten og vikles derefter jævnt fra enden. I denne viklingsmetode flyder strømmene i to tilstødende vindinger i modsatte retninger, således at deres magnetfelter er lige store og modsatte og ophæver derfor næsten hinanden. Derfor er induktansen af ​​den bifilære viklede spole næsten nul.

Modelmodstande har to par klemmer. Hvert par klemmer strækker sig fra den samme ende af modstanden. To klemmer - mere massive - er designet til at inkludere en prøvemodstand i kredsløbet. De to andre - mindre massive - bruges til kompensationsmålinger. Såkaldte modstandsbokse bruges ofte som prøvemodstande.