Normes per a unitats elèctriques i mesures exemplars

Mesurar un valor significa comparar-lo amb un altre valor homogeni acceptat convencionalment com a unitat. Com a resultat d'aquesta comparació o mesura d'una quantitat, s'obté un nombre determinat, que s'anomena valor numèric o simplement el valor de la quantitat mesurada en la unitat de mesura acceptada.

Per comparar el valor mesurat amb la unitat de mesura, en la majoria dels casos és necessari representar la unitat de mesura en forma d'una mostra de material específica anomenada mesura.

Les mesures realitzades amb la màxima precisió actualment (anomenada precisió metrològica) i utilitzades per comparar altres mesures d'aquest tipus amb elles s'anomenen estàndards. Tingueu en compte que les unitats de mesura d'algunes magnituds per la seva pròpia naturalesa no poden tenir un estàndard o mesura, és a dir, una mostra material de formigó. Per exemple, unitats de magnituds com la velocitat, la potència, el treball, l'amperatge, el temps, etc., no tenen estàndards.

Les unitats d'algunes quantitats que no tenen estàndards materials creats artificialment estan determinades per estàndards naturals i naturals.Per exemple, una unitat de temps —un segon— està relacionada amb el procés de rotació de la terra, milionèsimes de metre —micres— està determinada per la longitud d'ona d'un determinat color, una unitat de calor, una caloria, està determinada per el poder calorífic de l'àcid benzoic químicament pur, etc.

La selecció de la unitat de mesura encara no permet fer mesures completament, és a dir, comparar el valor mesurat amb la unitat de mesura. Per tant, per produir mesures, és necessari reproduir les unitats de mesura en termes reals. Aquesta reproducció real d'unitats permet crear unes unitats internacionals que s'acosten a l'absolut amb la màxima precisió metrològica possible. Hi ha dos tipus d'unitats de mostra reals: estàndards i mesures exemplars.

Normes per a unitats de magnituds elèctriques

Normes — Són mostres de materials que serveixen només per a la comparació amb ells i la verificació de mesures de mostra. Aquests estàndards s'emmagatzemen en condicions especials per garantir que els seus valors es mantinguin sense canvis al llarg del temps. Les mesures de mostra s'utilitzen per calibrar tot tipus de mesures de treball i instruments de mesura.

Els estàndards principals per a les unitats elèctriques són els estàndards de força de corrent, força electromotriu i resistència elèctrica.

Distingir entre un estàndard primari, que és de major precisió que altres estàndards que reprodueixen unitats de mesura de la mateixa magnitud física, i un patró secundari, el valor del qual es determina tant directament a partir de l'estàndard primari com a través d'altres estàndards secundaris o a partir d'una referència. mètode.

La norma principal aprovada de la manera establerta com a estàndard estatal s'anomena norma estatal.Els estàndards secundaris es divideixen en estàndards de testimoni, estàndards de còpia i estàndards de treball.

L'estàndard de testimoni serveix per verificar la seguretat de l'estàndard primari i la seva substitució en cas de dany o pèrdua. El patró de referència serveix per a la comparació directa amb el patró primari i la seva substitució durant el treball metrològic més precís. L'estàndard de treball està pensat per al treball metrològic en curs sobre la transferència d'unitats de mesura a mesures de mostra i dispositius de mesura de mostres (dispositius amb la màxima precisió).

Distingir:

• un únic estàndard que reprodueix la unitat de mesura sense la implicació d'altres estàndards similars (pes de referència, bobina de resistència de referència);
• estàndard de grup, que representa un grup de mesures i mesures de referència, instruments utilitzats en general per millorar la precisió d'una unitat de mesura (per exemple, un estàndard de grup primari de volts format per 20 elements saturats normals, un estàndard de grup primari per mesurar la capacitat elèctrica que consisteix en de 4 condensadors)...

Un mètode de referència és un mètode per reproduir unitats de mesura utilitzant propietats permanents d'una substància o una constant física que substitueix l'estàndard primari. Una configuració de referència és una configuració de mesura dissenyada per aplicar un mètode de referència.

Amperatge estàndard

No va ser possible aplicar l'estàndard d'unitat actual com a mostra de material. No obstant això, basat en acció química del corrent elèctric es va poder establir un efecte de corrent fàcilment reproduïble, independent ni del temps ni del lloc, que va permetre establir les següents condicions per a la unitat internacional de la intensitat del corrent: l'ampere internacional és la intensitat d'un corrent elèctric inalterat que, passant a través d'una solució aquosa de nitrat de plata allibera 0,00111800 grams de plata per segon. D'acord amb la normativa internacional, l'ampere internacional es reprodueix mitjançant un voltímetre de càtode de platí amb un ànode de plata.

Estàndard de corrent elèctric

L'estàndard de resistència elèctrica

Egalon Oma és un oma internacional. És internacional resistència, convertit en corrent elèctric continu a la temperatura de fusió del gel per una columna de mercuri de la mateixa secció transversal, de 106.300 cm de llarg i 14,4521 grams de massa. L'estàndard de resistència consisteix en un tub de vidre ple de mercuri durant la mesura.

EMF estàndard

L'estàndard per a la força electromotriu és el volt internacional. Volt internacional: tensió a través d'una resistència d'1 ohm internacional quan hi passa un corrent d'1 ampere internacional. Tanmateix, es reprodueix la font actual de referència força electromotriu, igual a un volt internacional, no es pot crear.

A la pràctica, l'estàndard internacional de volts és l'anomenat Articles normals internacionals de Weston, creant una força electromotriu que no canvia amb l'ús i l'emmagatzematge adequats, igual a 1,01830 V a una temperatura de 20 ° C.

Element de Weston

L'elèctrode positiu del volt internacional és mercuri i l'elèctrode negatiu és l'amalgama de cadmi. Es col·loca sobre el mercuri una pasta de sulfat de mercuri en pols barrejada amb sulfat de cadmi cristal·lí.A sobre de l'amalgama de cadmi, així com a la pasta, es col·loquen cristalls de sulfat de cadmi. Tot l'espai interelèctrode s'omple amb una solució saturada de sulfat de cadmi.

Per no fer malbé l'element normal quan s'utilitza, cal evitar un fort corrent que pugui provocar el fenomen de polarització de l'element. El corrent màxim admissible per a un element normal és de 0,000005 A. Per tant, quan s'inclou un element normal en un circuit, es recomana connectar-hi una resistència de l'ordre de 200000 ohms en sèrie.

Els estàndards estatals de Rússia s'emmagatzemen a la Metrologia Científica Estatal. centres de Gosstandart (Sant Petersburg, Moscou, Novosibirsk), Alemanya — a RTV (Phisikalisch -Technische Bundesanstalt, Braunschweig), EUA — a NIST (National, Tnstitute Standards and Technology, Gaithersberg).

Mesures de mostra

Amb finalitats pràctiques, les mesures de mostra s'utilitzen amb més freqüència. Es produeixen en una forma fàcil d'utilitzar. Pel que fa a la precisió, naturalment no compleixen els estàndards. Tanmateix, quan s'utilitza i s'emmagatzema correctament, aquesta precisió és adequada per a les necessitats pràctiques.

Es produeixen resistències de model de fil de manganina, ja que la manganina té molts avantatges significatius sobre altres materials:

• el seu coeficient de temperatura és pràcticament nul;

• la resistència és prou gran;

• la força termoelectromotriu en contacte amb el coure també és pràcticament nul·la;

• La manganina prèviament envellida no canvia el seu valor de resistència al llarg del temps.

Perquè la resistència de la mostra tingui una inductància tan petita com sigui possible, es fa el bobinat de la seva bobina bifilar... Per fer-ho, tot el filferro enrotllat de la bobina es doblega al mig i després s'enrotlla uniformement des de l'extrem. En aquest mètode d'enrotllament, els corrents en dues espires adjacents flueixen en direccions oposades, per tant, els seus camps magnètics són iguals i oposats i, per tant, gairebé s'anul·len mútuament. Per tant, la inductància de la bobina bifilar és gairebé zero.

Les resistències model tenen dos parells de pinces. Cada parell de pinces s'estén des del mateix extrem de la resistència. Dues pinces, més massives, estan dissenyades per incloure una resistència de mostra al circuit. Els altres dos, menys massius, s'utilitzen per a mesures de compensació. Les anomenades caixes de resistència s'utilitzen sovint com a resistències de mostra.