معايير الوحدات الكهربائية والتدابير النموذجية

يعني قياس قيمة مقارنتها بقيمة متجانسة أخرى مقبولة تقليديًا كوحدة. نتيجة لمثل هذه المقارنة أو قياس الكمية ، يتم الحصول على رقم مسمى معين ، والذي يسمى القيمة العددية أو ببساطة قيمة الكمية المقاسة في وحدة القياس المقبولة.

لمقارنة القيمة المقاسة بوحدة القياس ، من الضروري في معظم الحالات تمثيل وحدة القياس في شكل عينة مادة معينة تسمى يقيس.

القياسات التي يتم إجراؤها بأعلى دقة حاليًا (ما يسمى بالدقة المترولوجية) والمستخدمة لمقارنة المقاييس الأخرى من هذا النوع معها تسمى المعايير. لاحظ أن وحدات قياس بعض الكميات بطبيعتها لا يمكن أن يكون لها معيار أو مقياس ، أي عينة مادية ملموسة. على سبيل المثال ، وحدات الكميات مثل السرعة والطاقة والعمل والتيار الكهربائي والوقت وما إلى ذلك ، ليس لها معايير.

يتم تحديد وحدات بعض الكميات التي لا تحتوي على مادة ، والمعايير المنشأة بشكل مصطنع وفقًا لمعايير طبيعية وطبيعية.على سبيل المثال ، وحدة زمنية - ثانية - مرتبطة بعملية دوران الأرض ، يتم تحديد جزء من المليون من المتر - ميكرون - من خلال الطول الموجي للون معين ، ويتم تحديد وحدة الحرارة ، والسعرات الحرارية ، بواسطة القيمة الحرارية لحمض البنزويك النقي كيميائياً ، إلخ.

لا يزال اختيار وحدة القياس لا يسمح بإجراء قياسات كاملة ، أي مقارنة القيمة المقاسة بوحدة القياس. لذلك ، لإنتاج القياسات ، من الضروري إعادة إنتاج وحدات القياس بالقيمة الحقيقية. مثل هذا الاستنساخ الحقيقي للوحدات يجعل من الممكن إنشاء بعض الوحدات الدولية التي تقترب من المطلق بأعلى دقة مترولوجية ممكنة. هناك نوعان من وحدات العينة الحقيقية: المعايير والقياسات النموذجية.

معايير وحدات الكميات الكهربائية

المعايير - هذه عينات من المواد التي تستخدم فقط للمقارنة معهم والتحقق من قياسات العينة. يتم تخزين هذه المعايير في ظل ظروف خاصة لضمان بقاء قيمها دون تغيير بمرور الوقت. تُستخدم مقاييس العينة لمعايرة جميع أنواع مقاييس العمل وأدوات القياس.

المعايير الرئيسية للوحدات الكهربائية هي معايير القوة الحالية والقوة الدافعة الكهربائية والمقاومة الكهربائية.

يميز بين المعيار الأساسي ، الذي يتميز بدقة أعلى من المعايير الأخرى التي تعيد إنتاج وحدات القياس بنفس الكمية المادية ، والمعيار الثانوي ، الذي يتم تحديد قيمته مباشرة من المعيار الأساسي ومن خلال معايير ثانوية أخرى أو من مرجع طريقة.

المعيار الرئيسي المعتمد بالطريقة المحددة كمعيار للدولة يسمى معيار الدولة.تنقسم المعايير الثانوية إلى معايير الشهود ومعايير النسخ ومعايير العمل.

يعمل معيار الشاهد على التحقق من سلامة المعيار الأساسي واستبداله في حالة حدوث تلف أو خسارة. يستخدم المعيار المرجعي للمقارنة المباشرة مع المعيار الأساسي واستبداله أثناء العمل المترولوجي الأكثر دقة. الغرض من معيار العمل هو العمل المترولوجي المستمر على نقل وحدات القياس إلى عينات القياسات وعينات أجهزة القياس (الأجهزة ذات أعلى دقة).

يميز:

• معيار واحد يعيد إنتاج وحدة القياس دون إشراك معايير أخرى مماثلة (الوزن المرجعي ، ملف المقاومة المرجعي) ؛
• معيار المجموعة ، الذي يمثل مجموعة من المقاييس والمقاييس المرجعية ، والأدوات المستخدمة بشكل عام لتحسين دقة وحدة القياس (على سبيل المثال ، معيار مجموعة الجهد الأساسي الذي يتكون من 20 عنصرًا مشبعًا عاديًا ، وهو معيار مجموعة أساسي لقياس السعة الكهربائية يتكون من 4 مكثفات) ...

الطريقة المرجعية هي طريقة لإعادة إنتاج وحدات القياس باستخدام الخصائص الدائمة لمادة أو ثابت فيزيائي يحل محل المعيار الأساسي. الإعداد المرجعي هو إعداد قياس مصمم لتطبيق طريقة مرجعية.

معيار التيار

لم يكن من الممكن تطبيق معيار الوحدة الحالي كعينة مادية. ومع ذلك ، على أساس العمل الكيميائي للتيار الكهربائي كان من الممكن إنشاء تأثير تيار قابل للتكرار بسهولة ، بغض النظر عن الزمان أو المكان ، مما جعل من الممكن إنشاء الشروط التالية للوحدة الدولية لقوة التيار: الأمبير الدولي هو قوة التيار الكهربائي غير المتغير الذي يمر من خلال محلول مائي من نترات الفضة يطلق 0.00111800 جرام من الفضة في الثانية. وفقًا للوائح الدولية ، يتم إعادة إنتاج الأمبير الدولي باستخدام مقياس الفولتميتر البلاتيني مع القطب الموجب الفضي.

معيار التيار الكهربائي

معيار المقاومة الكهربائية

Egalon Oma هي oma دولية. إنه دولي مقاومة، يتم تحويله إلى تيار كهربائي مباشر عند درجة حرارة ذوبان الجليد بواسطة عمود من الزئبق من نفس المقطع العرضي بالكامل ، بطول 106300 سم وكتلة 14.4521 جرامًا. يتكون معيار المقاومة من أنبوب زجاجي مملوء بالزئبق أثناء القياس.

معيار EMF

معيار القوة الدافعة الكهربائية هو الفولت الدولي. الفولت الدولي - الجهد عبر مقاومة قدرها 1 أوم دولي عندما يتدفق تيار من 1 أمبير دولي عبره. ومع ذلك ، يتم تشغيل مرجع المصدر الحالي القوة الدافعة الكهربائية، يساوي فولت دولي واحد ، لا يمكن إنشاؤه.

في الممارسة العملية ، فإن معيار الفولت الدولي هو ما يسمى عناصر ويستون الدولية العادية، مما يخلق قوة دافعة كهربائية لا تتغير مع الاستخدام والتخزين المناسبين ، تساوي 1.01830 فولت عند درجة حرارة 20 درجة مئوية.

عنصر ويستون

القطب الموجب للجهد الدولي هو الزئبق والقطب السالب هو ملغم الكادميوم. يتم وضع عجينة من مسحوق كبريتات الزئبق ممزوجة بكبريتات الكادميوم البلورية فوق الزئبق.توضع بلورات كبريتات الكادميوم فوق ملغم الكادميوم ، وكذلك على العجينة. تمتلئ مساحة القطب البيني بالكامل بمحلول مشبع من كبريتات الكادميوم.

من أجل عدم إفساد العنصر الطبيعي عند استخدامه ، من الضروري تجنب تيار قوي يمكن أن يتسبب في ظاهرة استقطاب العنصر. أعلى تيار مسموح به لعنصر عادي هو 0.000005 أ. لذلك ، عند تضمين عنصر عادي في دائرة ، يوصى بتوصيل مقاومة بترتيب 200000 أوم بالتسلسل معها.

يتم تخزين معايير الدولة لروسيا في مقياس الدولة العلمي. مراكز Gosstandart (سانت بطرسبرغ ، موسكو ، نوفوسيبيرسك) ، ألمانيا - في RTV (Phisikalisch -Technische Bundesanstalt ، براونشفايغ) ، الولايات المتحدة الأمريكية - في NIST (National ، Tnstitute Standarts and Technology ، Gaithersberg).

قياسات العينة

لأغراض عملية ، يتم استخدام مقاييس العينة في أغلب الأحيان. يتم إنتاجها في شكل سهل الاستخدام. من حيث الدقة ، فهي تقصر بشكل طبيعي عن المعايير. ومع ذلك ، عند استخدامها وتخزينها بشكل صحيح ، تكون هذه الدقة مناسبة للاحتياجات العملية.

يتم إنتاج مقاومات النموذج من سلك المنغنيز، حيث أن للمانجانين العديد من المزايا المهمة مقارنة بالمواد الأخرى:

• معامل درجة الحرارة عمليا صفر ؛

• المقاومة كبيرة بما فيه الكفاية ؛

• القوة الدافعة الحرارية الملامسة للنحاس هي أيضًا صفر تقريبًا ؛

• لا يغير المنجانين القديم من قيمته المقاومة بمرور الوقت.

من أجل أن يكون لمقاومة العينة محاثة صغيرة قدر الإمكان ، يتم لف ملفها بيفيلار… للقيام بذلك ، يتم ثني كل السلك الموجود على البكرة من المنتصف ثم يتم لفه بالتساوي من النهاية. في طريقة اللف هذه ، تتدفق التيارات في دورتين متجاورتين في اتجاهين متعاكسين ، وبالتالي فإن مجالاتها المغناطيسية متساوية ومتقابلة وبالتالي تلغي بعضها البعض تقريبًا. لذلك ، يكون تحريض ملف الجرح ثنائي الطور صفرًا تقريبًا.

المقاومات النموذجية لها زوجان من المشابك. كل زوج من المشابك يمتد من نفس نهاية المقاوم. تم تصميم اثنين من المشابك - أكثر ضخامة - لتضمين مقاومة عينة في الدائرة. يتم استخدام النوعين الآخرين - أقل ضخامة - لقياسات التعويض. غالبًا ما يتم استخدام ما يسمى بصناديق المقاومة كعينة مقاومة.