Elektrik üniteleri için standartlar ve örnek önlemler

Bir değeri ölçmek, onu geleneksel olarak bir birim olarak kabul edilen başka bir homojen değerle karşılaştırmak anlamına gelir. Bir niceliğin bu şekilde karşılaştırılması veya ölçülmesi sonucunda, sayısal değer veya basitçe ölçülen niceliğin kabul edilen ölçü birimindeki değeri olarak adlandırılan belirli bir adlandırılmış sayı elde edilir.

Ölçülen değeri ölçü birimiyle karşılaştırmak için, çoğu durumda ölçü birimini, adı verilen özel bir malzeme örneği biçiminde göstermek gerekir. ölçüm.

Şu anda en yüksek doğrulukla (metrolojik doğruluk olarak adlandırılır) gerçekleştirilen ve bu türdeki diğer ölçümleri onlarla karşılaştırmak için kullanılan ölçümlere standart denir. Bazı niceliklerin ölçü birimlerinin doğası gereği bir standarda veya ölçüye, yani maddi bir somut numuneye sahip olamayacağına dikkat edin. Örneğin, hız, güç, iş, amperaj, zaman vb. nicelik birimlerinin standartları yoktur.

Bazı büyüklüklerin maddi olmayan, yapay olarak oluşturulmuş standartları olan birimleri, doğal, doğal standartlarla belirlenir.Örneğin, bir zaman birimi - bir saniye - dünyanın dönme süreciyle ilgilidir, bir metrenin milyonda biri - mikron - belirli bir rengin dalga boyu ile belirlenir, bir ısı birimi, bir kalori ile belirlenir. kimyasal olarak saf benzoik asidin kalori değeri vb.

Ölçü biriminin seçimi yine de tam olarak ölçüm yapmaya, yani ölçülen değeri ölçü birimiyle karşılaştırmaya izin vermemektedir. Bu nedenle, ölçümler üretmek için, ölçüm birimlerini gerçek anlamda yeniden üretmek gerekir. Birimlerin bu şekilde gerçek bir şekilde yeniden üretilmesi, mümkün olan en yüksek metrolojik doğrulukla mutlak yaklaşan bazı uluslararası birimlerin yaratılmasını mümkün kılar. İki tür gerçek örnek birim vardır: standartlar ve örnek ölçüler.

Elektrik büyüklük birimleri için standartlar

standartlar — bunlar, yalnızca kendileriyle karşılaştırmaya ve numune ölçümlerinin doğrulanmasına hizmet eden malzeme numuneleridir. Bu standartlar, değerlerinin zaman içinde değişmeden kalmasını sağlamak için özel koşullar altında saklanır. Örnek ölçüler, her türlü çalışma ölçüsünü ve ölçü aletini kalibre etmek için kullanılır.

Elektrik üniteleri için ana standartlar, akım gücü, elektromotor kuvveti ve elektrik direnci standartlarıdır.

Aynı fiziksel niceliğin ölçüm birimlerini üreten diğer standartlardan daha yüksek doğrulukta olan birincil standart ile değeri hem doğrudan birincil standarttan hem de diğer ikincil standartlar veya bir referanstan belirlenen ikincil standart arasında ayrım yapın yöntem

Devlet standardı olarak belirlenen şekilde onaylanan ana standarda devlet standardı denir.İkincil standartlar tanık standartları, kopya standartları ve çalışma standartları olarak ayrılır.

Tanık standardı, birincil standardın güvenliğini ve hasar veya kayıp durumunda değiştirilmesini doğrulamaya yarar. Referans standart, birincil standartla doğrudan karşılaştırmaya ve en doğru metrolojik çalışma sırasında onun değiştirilmesine hizmet eder. Çalışma standardı, ölçüm birimlerinin numune ölçümlerine ve numune ölçüm cihazlarına (en yüksek doğruluğa sahip cihazlar) aktarılmasıyla ilgili devam eden metrolojik çalışmalar için tasarlanmıştır.

Ayırt etmek:

• diğer benzer standartların (referans ağırlık, referans direnç bobini) katılımı olmadan ölçüm birimini yeniden üreten tek bir standart;
• grup standardı, bir referans ölçüm ve ölçüm grubunu temsil eder, genel olarak bir ölçüm biriminin doğruluğunu geliştirmek için kullanılan aletler (örneğin, 20 normal doymuş elemandan oluşan bir volt birincil grup standardı, elektrik kapasitansını ölçmek için bir birincil grup standardı: 4 kondansatörden) …

Referans yöntem, bir maddenin kalıcı özelliklerini veya birincil standardın yerini alan fiziksel bir sabiti kullanarak ölçüm birimlerini yeniden üretme yöntemidir. Referans kurulum, bir referans yöntemi uygulamak için tasarlanmış bir ölçüm kurulumudur.

Amper standardı

Mevcut birim standardını malzeme numunesi olarak uygulamak mümkün olmadı. Ancak, dayalı elektrik akımının kimyasal etkisi ne zamandan ne de yerden bağımsız, kolayca yeniden üretilebilen bir akım etkisi oluşturmak mümkündü ve bu, uluslararası akım gücü birimi için aşağıdaki koşulların oluşturulmasını mümkün kıldı: uluslararası amper, değişmeyen bir elektrik akımının gücüdür. sulu bir gümüş nitrat çözeltisi yoluyla saniyede 0.00111800 gram gümüş salar. Uluslararası düzenlemelere göre, uluslararası amper, gümüş anodlu bir platin katot voltmetre kullanılarak üretilir.

Elektrik akımı standardı

Elektrik direnci standardı

Egalon Oma uluslararası bir omadır. uluslararası rezistans, 106.300 cm uzunluğunda ve 14.4521 gram ağırlığında, baştan sona aynı kesite sahip bir cıva sütunu tarafından eriyen buz sıcaklığında doğru elektrik akımına dönüştürülür. Direnç standardı, ölçüm sırasında cıva ile doldurulmuş bir cam tüpten oluşur.

Standart EMF

Elektromotor kuvveti için standart uluslararası volttur. Uluslararası volt — İçinden 1 uluslararası amperlik bir akım geçtiğinde, 1 uluslararası ohm'luk bir direnç üzerindeki voltaj. Ancak, oynatılan referans akım kaynağı elektrik hareket gücü, bir uluslararası volta eşittir, oluşturulamaz.

Uygulamada, uluslararası volt standardı sözde Weston Uluslararası Normal Öğeler, uygun kullanım ve depolama ile değişmeyen, 20 ° C sıcaklıkta 1.01830 V'a eşit bir elektromotor kuvveti oluşturur.

Weston öğesi

Uluslararası voltun pozitif elektrotu cıva ve negatif elektrot kadmiyum amalgamıdır. Cıvanın üzerine kristal kadmiyum sülfatla karıştırılmış toz cıva sülfat macunu konur.Kadmiyum amalgamının yanı sıra macun üzerine kadmiyum sülfat kristalleri yerleştirilir. Tüm elektrotlar arası boşluk, doymuş bir kadmiyum sülfat çözeltisi ile doldurulur.

Kullanıldığı zaman normal elementi bozmamak için elementin polarizasyon olgusuna neden olabilecek güçlü bir akımdan kaçınmak gerekir. Normal bir eleman için izin verilen en yüksek akım 0,000005 A'dır. Bu nedenle, bir devreye normal bir eleman dahil edildiğinde, ona seri olarak 200000 ohm mertebesinde bir direnç bağlanması önerilir.

Rusya'nın devlet standartları Devlet Bilimsel Metrolojisinde saklanır. Gosstandart merkezleri (St. Petersburg, Moskova, Novosibirsk), Almanya — RTV'de (Phisikalisch -Technische Bundesanstalt, Braunschweig), ABD — NIST'te (National, Tnstitute Standarts and Technology, Gaithersberg).

Örnek önlemler

Pratik amaçlar için, çoğunlukla örnek ölçümler kullanılır. Kullanımı kolay bir formda üretilirler. Doğruluk açısından, doğal olarak standartların gerisinde kalıyorlar. Ancak, uygun şekilde kullanıldığında ve saklandığında, bu doğruluk pratik ihtiyaçlar için yeterlidir.

Model rezistanslar üretilir manganin teli, çünkü manganin diğer malzemelere göre birçok önemli avantaja sahiptir:

• sıcaklık katsayısı pratik olarak sıfırdır;

• direnç yeterince büyük;

• bakır ile temas halindeki termoelektromotor kuvvet de pratik olarak sıfırdır;

• önceden yaşlandırılmış manganin direnç değerini zamanla değiştirmez.

Numune direncinin mümkün olduğu kadar küçük bir endüktansa sahip olması için bobininin sargısı yapılır. iki telli... Bunu yapmak için, makaraya sarılan tüm tel ortadan bükülür ve ardından uçtan eşit şekilde sarılır. Bu sarma yönteminde, bitişik iki dönüşteki akımlar zıt yönlerde akar, dolayısıyla manyetik alanları eşit ve zıttır ve bu nedenle neredeyse birbirini iptal eder. Bu nedenle, bifilar sargı bobininin endüktansı neredeyse sıfırdır.

Model dirençlerin iki çift kelepçesi vardır. Her bir kelepçe çifti, direncin aynı ucundan uzanır. Daha büyük olan iki kıskaç, devreye örnek bir direnç eklemek için tasarlanmıştır. Diğer ikisi - daha az kütleli - telafi ölçümleri için kullanılır. Sözde direnç kutuları genellikle örnek dirençler olarak kullanılır.