Norme per unità elettriche e misure esemplari

Misurare un valore significa confrontarlo con un altro valore omogeneo accettato convenzionalmente come unità. Come risultato di tale confronto o misurazione di una quantità, si ottiene un certo numero denominato, che viene chiamato valore numerico o semplicemente il valore della quantità misurata nell'unità di misura accettata.

Per confrontare il valore misurato con l'unità di misura, nella maggior parte dei casi è necessario rappresentare l'unità di misura sotto forma di uno specifico campione di materiale chiamato misurare.

Le misurazioni effettuate con la massima accuratezza attualmente (la cosiddetta accuratezza metrologica) e utilizzate per confrontare con esse altre misure di questo tipo sono chiamate standard. Si noti che le unità di misura di alcune grandezze per loro stessa natura non possono avere uno standard o una misura, cioè un campione materiale concreto. Ad esempio, unità di quantità come velocità, potenza, lavoro, amperaggio, tempo, ecc., non hanno standard.

Le unità di alcune quantità che non hanno standard materiali, creati artificialmente, sono determinate da standard naturali e naturali.Ad esempio, un'unità di tempo - un secondo - è correlata al processo di rotazione della terra, milionesimi di metro - micron - è determinata dalla lunghezza d'onda di un certo colore, un'unità di calore, una caloria, è determinata da il potere calorifico dell'acido benzoico chimicamente puro, ecc.

La selezione dell'unità di misura non consente ancora di effettuare misurazioni complete, ovvero di confrontare il valore misurato con l'unità di misura. Pertanto, per produrre misure, è necessario riprodurre le unità di misura in termini reali. Una riproduzione così reale delle unità consente di creare alcune unità internazionali che si avvicinano all'assoluto con la massima precisione metrologica possibile. Esistono due tipi di unità campionarie reali: standard e misure esemplari.

Norme per unità di grandezze elettriche

Standard — si tratta di campioni di materiali che servono solo per il confronto con essi e la verifica delle misure del campione. Questi standard sono conservati in condizioni speciali per garantire che i loro valori rimangano invariati nel tempo. Le misure del campione vengono utilizzate per calibrare tutti i tipi di misure di lavoro e strumenti di misura.

Gli standard principali per le unità elettriche sono gli standard per l'intensità di corrente, la forza elettromotrice e la resistenza elettrica.

Distinguere tra un campione primario, che presenta una precisione maggiore rispetto ad altri campioni che riproducono unità di misura della stessa grandezza fisica, e un campione secondario, il cui valore è determinato sia direttamente dal campione primario, sia tramite altri campioni secondari o da un riferimento metodo.

Lo standard principale approvato nel modo stabilito come standard statale è chiamato standard statale.Gli standard secondari sono divisi in standard di testimonianza, standard di copia e standard di lavoro.

Lo standard testimone serve a verificare la sicurezza dello standard primario e la sua sostituzione in caso di danneggiamento o smarrimento. Lo standard di riferimento serve per il confronto diretto con lo standard primario e la sua sostituzione durante il lavoro metrologico più accurato. Lo standard di lavoro è destinato al lavoro metrologico in corso sul trasferimento di unità di misura a misure campione e dispositivi di misurazione campione (dispositivi con la massima precisione).

Distinguere:

• un unico standard che riproduce l'unità di misura senza il coinvolgimento di altri standard simili (peso di riferimento, bobina di resistenza di riferimento);
• standard di gruppo, che rappresenta un gruppo di misure e misure di riferimento, strumenti utilizzati in generale per migliorare la precisione di un'unità di misura (ad esempio, uno standard di gruppo primario volt costituito da 20 elementi normali saturi, uno standard di gruppo primario per misurare la capacità elettrica costituito di 4 condensatori) …

Un metodo di riferimento è un metodo per riprodurre unità di misura utilizzando proprietà permanenti di una sostanza o una costante fisica che sostituisce lo standard primario. Una configurazione di riferimento è una configurazione di misurazione progettata per applicare un metodo di riferimento.

Standard di amperaggio

Non è stato possibile applicare l'attuale standard unitario come campione di materiale. Tuttavia, in base a azione chimica della corrente elettrica è stato possibile stabilire un effetto di corrente facilmente riproducibile, indipendente né dal tempo né dal luogo, che ha permesso di stabilire le seguenti condizioni per l'unità internazionale dell'intensità della corrente: l'ampere internazionale è l'intensità di una corrente elettrica invariata che, passando attraverso una soluzione acquosa di nitrato d'argento rilascia 0,00111800 grammi di argento al secondo. Secondo le normative internazionali, l'ampere internazionale viene riprodotto utilizzando un voltmetro a catodo di platino con anodo d'argento.

Standard di corrente elettrica

Lo standard di resistenza elettrica

Egalon Oma è un oma internazionale. È internazionale resistenza, convertita in corrente elettrica continua alla temperatura del ghiaccio che si scioglie da una colonna di mercurio della stessa sezione trasversale, lunga 106.300 cm e massa 14,4521 grammi. Lo standard di resistenza è costituito da un tubo di vetro riempito di mercurio durante la misurazione.

Campi elettromagnetici standard

Lo standard per la forza elettromotrice è il volt internazionale. Volt internazionale — La tensione ai capi di una resistenza di 1 ohm internazionale quando viene attraversata da una corrente di 1 ampere internazionale. Tuttavia, fa riferimento alla sorgente corrente in riproduzione forza elettromotiva, pari a un volt internazionale, non può essere creato.

In pratica, lo standard volt internazionale è il cosiddetto Articoli normali di Weston International, creando una forza elettromotrice che non varia con il corretto uso e conservazione, pari a 1,01830 V alla temperatura di 20°C.

Elemento Weston

L'elettrodo positivo del volt internazionale è il mercurio e l'elettrodo negativo è l'amalgama di cadmio. Una pasta di solfato di mercurio in polvere mescolato con solfato di cadmio cristallino viene posta sopra il mercurio.Sopra l'amalgama di cadmio, oltre che sulla pasta, vengono posti dei cristalli di solfato di cadmio. L'intero spazio interelettrodico è riempito con una soluzione satura di solfato di cadmio.

Per non rovinare l'elemento normale quando viene utilizzato, è necessario evitare una forte corrente che può causare il fenomeno della polarizzazione dell'elemento. La massima corrente consentita per un elemento normale è 0,000005 A. Pertanto, quando un elemento normale è incluso in un circuito, si consiglia di collegare una resistenza dell'ordine di 200000 ohm in serie con esso.

Gli standard statali della Russia sono archiviati nella metrologia scientifica statale. centri di Gosstandart (San Pietroburgo, Mosca, Novosibirsk), Germania — in RTV (Phisikalisch -Technische Bundesanstalt, Braunschweig), USA — in NIST (National, Tnstitute Standarts and Technology, Gaithersberg).

Misure campione

Per scopi pratici, le misure del campione sono spesso utilizzate. Sono prodotti in una forma facile da usare. In termini di accuratezza, naturalmente non sono all'altezza degli standard. Tuttavia, se utilizzata e conservata correttamente, questa precisione è adeguata alle esigenze pratiche.

Vengono prodotte le resistenze del modello di filo di manganina, poiché la manganina presenta molti vantaggi significativi rispetto ad altri materiali:

• il suo coefficiente di temperatura è praticamente nullo;

• la resistenza è abbastanza grande;

• anche la forza termoelettromotrice a contatto con il rame è praticamente nulla;

• la manganina precedentemente invecchiata non cambia il suo valore di resistenza nel tempo.

Affinché la resistenza del campione abbia un'induttanza il più piccola possibile, viene realizzato l'avvolgimento della sua bobina bifilare… Per fare ciò, tutto il filo avvolto sulla bobina viene piegato al centro e poi avvolto uniformemente dall'estremità. In questo metodo di avvolgimento, le correnti in due spire adiacenti scorrono in direzioni opposte, quindi i loro campi magnetici sono uguali e opposti e quindi quasi si annullano a vicenda. Pertanto, l'induttanza della bobina avvolta bifilare è quasi zero.

I resistori del modello hanno due coppie di morsetti. Ogni coppia di morsetti si estende dalla stessa estremità del resistore. Due morsetti, più massicci, sono progettati per includere una resistenza campione nel circuito. Gli altri due, meno massicci, sono usati per misure di compensazione. Le cosiddette scatole di resistenza sono spesso utilizzate come resistenze campione.