Tiêu chuẩn cho các đơn vị điện và các biện pháp mẫu mực

Đo lường một giá trị có nghĩa là so sánh nó với một giá trị đồng nhất khác được chấp nhận theo quy ước là một đơn vị. Kết quả của việc so sánh hoặc đo lường một đại lượng như vậy, thu được một số được đặt tên nhất định, được gọi là giá trị số hoặc đơn giản là giá trị của đại lượng được đo trong đơn vị đo lường được chấp nhận.

Để so sánh giá trị đo với đơn vị đo, trong đa số trường hợp cần biểu diễn đơn vị đo dưới dạng một mẫu vật chất cụ thể gọi là đo lường.

Các phép đo được thực hiện với độ chính xác cao nhất hiện nay (được gọi là độ chính xác đo lường) và dùng để so sánh các phép đo khác thuộc loại này với chúng được gọi là tiêu chuẩn. Lưu ý rằng các đơn vị đo lường của một số đại lượng về bản chất không thể có tiêu chuẩn hoặc thước đo, tức là mẫu bê tông vật chất. Ví dụ, đơn vị của các đại lượng như tốc độ, công suất, công, cường độ dòng điện, thời gian, v.v., không có tiêu chuẩn.

Đơn vị của một số đại lượng không có chuẩn vật chất, nhân tạo được xác định bằng chuẩn tự nhiên, tự nhiên.Ví dụ, một đơn vị thời gian—một giây—có liên quan đến quá trình quay của trái đất, một phần triệu mét—micron—được xác định bởi bước sóng của một màu nhất định, một đơn vị nhiệt lượng, một calo, được xác định bởi nhiệt trị của axit benzoic tinh khiết về mặt hóa học, v.v.

Việc lựa chọn đơn vị đo vẫn chưa cho phép thực hiện đầy đủ các phép đo, tức là so sánh giá trị đo được với đơn vị đo. Do đó, để tạo ra các phép đo, cần phải tái tạo các đơn vị đo lường trong thực tế. Việc sao chép thực tế các đơn vị như vậy giúp tạo ra một số đơn vị quốc tế gần tuyệt đối với độ chính xác đo lường cao nhất có thể. Có hai loại đơn vị mẫu thực: tiêu chuẩn và thước đo mẫu mực.

Tiêu chuẩn về đơn vị đại lượng điện

Tiêu chuẩn - đây là những mẫu vật liệu chỉ dùng để so sánh với chúng và kiểm tra xác nhận các phép đo mẫu. Các tiêu chuẩn này được lưu trữ trong các điều kiện đặc biệt để đảm bảo rằng các giá trị của chúng không thay đổi theo thời gian. Các biện pháp mẫu được sử dụng để hiệu chuẩn tất cả các loại biện pháp làm việc và dụng cụ đo lường.

Các tiêu chuẩn chính cho các đơn vị điện là các tiêu chuẩn về cường độ dòng điện, suất điện động và điện trở.

Phân biệt giữa một tiêu chuẩn chính, có độ chính xác cao hơn các tiêu chuẩn khác tái tạo các đơn vị đo lường của cùng một đại lượng vật lý và một tiêu chuẩn phụ, giá trị của nó được xác định trực tiếp từ tiêu chuẩn chính và thông qua các tiêu chuẩn phụ khác hoặc từ một tài liệu tham khảo phương pháp .

Tiêu chuẩn chính được phê duyệt theo cách đã được thiết lập như một tiêu chuẩn nhà nước được gọi là tiêu chuẩn nhà nước.Tiêu chuẩn phụ được chia thành tiêu chuẩn nhân chứng, tiêu chuẩn sao chép và tiêu chuẩn công việc.

Tiêu chuẩn nhân chứng phục vụ để xác minh sự an toàn của tiêu chuẩn chính và thay thế nó trong trường hợp hư hỏng hoặc mất mát. Tiêu chuẩn tham chiếu dùng để so sánh trực tiếp với tiêu chuẩn chính và tiêu chuẩn thay thế trong quá trình đo lường chính xác nhất. Tiêu chuẩn làm việc dành cho công việc đo lường đang diễn ra trong việc chuyển các đơn vị đo lường sang các phép đo mẫu và thiết bị đo mẫu (thiết bị có độ chính xác cao nhất).

Phân biệt:

• một tiêu chuẩn duy nhất tái tạo đơn vị đo lường mà không có sự tham gia của các tiêu chuẩn tương tự khác (trọng lượng tham chiếu, cuộn kháng tham chiếu);
• tiêu chuẩn nhóm, đại diện cho một nhóm các biện pháp và biện pháp tham chiếu, dụng cụ được sử dụng chung để cải thiện độ chính xác của một đơn vị đo (ví dụ: tiêu chuẩn nhóm chính vôn bao gồm 20 phần tử bão hòa bình thường, tiêu chuẩn nhóm chính để đo điện dung bao gồm của 4 tụ điện)…

Phương pháp tham chiếu là phương pháp tái tạo các đơn vị đo lường sử dụng các thuộc tính vĩnh viễn của một chất hoặc hằng số vật lý thay thế tiêu chuẩn chính. Thiết lập tham chiếu là thiết lập phép đo được thiết kế để áp dụng một phương pháp tham chiếu.

cường độ dòng điện tiêu chuẩn

Không thể áp dụng tiêu chuẩn đơn vị hiện tại làm mẫu vật liệu. Tuy nhiên, dựa trên tác dụng hóa học của dòng điện có thể thiết lập hiệu ứng dòng điện có thể tái tạo dễ dàng, không phụ thuộc vào thời gian cũng như địa điểm, điều này cho phép thiết lập các điều kiện sau cho đơn vị cường độ dòng điện quốc tế: ampe quốc tế là cường độ của dòng điện không đổi chạy qua qua dung dịch nước bạc nitrat giải phóng 0,00111800 gam bạc mỗi giây. Theo quy định quốc tế, ampe kế quốc tế được sao chép bằng cách sử dụng vôn kế catốt bằng bạch kim với cực dương bằng bạc.

Tiêu chuẩn dòng điện

Tiêu chuẩn điện trở

Egalon Oma là một oma quốc tế. Đó là quốc tế sức chống cự, được biến đổi thành dòng điện một chiều ở nhiệt độ băng tan nhờ một cột thủy ngân có cùng tiết diện trong suốt, dài 106,300 cm và khối lượng 14,4521 gam. Tiêu chuẩn điện trở bao gồm một ống thủy tinh chứa đầy thủy ngân trong quá trình đo.

EMF tiêu chuẩn

Tiêu chuẩn cho lực điện động là vôn quốc tế. Vôn quốc tế — Điện áp trên điện trở 1 ôm quốc tế khi dòng điện 1 ampe quốc tế chạy qua nó. Tuy nhiên, nguồn hiện tại tham chiếu đang được phát suất điện động, bằng một vôn quốc tế, không thể tạo ra.

Trong thực tế, tiêu chuẩn vôn quốc tế được gọi là Các mặt hàng bình thường quốc tế Weston, tạo ra một suất điện động không thay đổi khi sử dụng và bảo quản đúng cách, bằng 1,01830 V ở nhiệt độ 20 ° C.

yếu tố Weston

Điện cực dương của vôn quốc tế là thủy ngân và điện cực âm là hỗn hống cadmium. Một hỗn hợp bột thủy ngân sulfat trộn với cadmium sulfat kết tinh được đặt trên thủy ngân.Trên hỗn hống cadmium, cũng như trên bột nhão, các tinh thể cadmium sulfat được đặt. Toàn bộ không gian giữa các điện cực được lấp đầy bằng dung dịch cadmium sulfat bão hòa.

Để không làm hỏng phần tử bình thường khi sử dụng, cần tránh dòng điện mạnh có thể gây ra hiện tượng phân cực phần tử. Dòng điện cao nhất cho phép đối với một phần tử bình thường là 0,000005 A. Do đó, khi một phần tử bình thường được đưa vào mạch, bạn nên mắc nối tiếp điện trở ở mức 200000 ohms với nó.

Các tiêu chuẩn nhà nước của Nga được lưu trữ trong Đo lường Khoa học Nhà nước. các trung tâm của Gosstandart (St. Petersburg, Moscow, Novosibirsk), Đức — tại RTV (Phisikalisch -Technische Bundesanstalt, Braunschweig), Hoa Kỳ — tại NIST (National, Tnstolarship Standarts and Technology, Gaithersberg).

biện pháp mẫu

Đối với các mục đích thực tế, các biện pháp mẫu thường được sử dụng nhất. Chúng được sản xuất ở dạng dễ sử dụng. Về độ chính xác, chúng đương nhiên không đạt tiêu chuẩn. Tuy nhiên, khi được sử dụng và bảo quản đúng cách, độ chính xác này là đủ cho nhu cầu thực tế.

Điện trở mô hình được sản xuất dây manganin, vì manganin có nhiều lợi thế đáng kể so với các vật liệu khác:

• hệ số nhiệt độ của nó thực tế bằng không;

• điện trở đủ lớn;

• suất nhiệt điện tiếp xúc với đồng cũng gần như bằng không;

• manganin già trước đó không thay đổi giá trị điện trở của nó theo thời gian.

Để điện trở mẫu có độ tự cảm càng nhỏ càng tốt, cuộn dây của cuộn dây được tạo ra lưỡng cực… Để làm điều này, tất cả các dây quấn trên ống cuộn được uốn cong ở giữa và sau đó quấn đều từ cuối. Trong phương pháp quấn dây này, dòng điện ở hai vòng liền kề chạy ngược chiều nhau nên từ trường của chúng bằng nhau và ngược chiều nhau nên gần như triệt tiêu lẫn nhau. Do đó, độ tự cảm của cuộn dây quấn hai dây gần như bằng không.

Điện trở mô hình có hai cặp kẹp. Mỗi cặp kẹp kéo dài từ cùng một đầu của điện trở. Hai kẹp—lớn hơn—được thiết kế để bao gồm điện trở mẫu trong mạch. Hai cái còn lại — ít khối lượng hơn — được sử dụng để đo bù. Cái gọi là hộp điện trở thường được sử dụng làm điện trở mẫu.