Normas para unidades eléctricas y medidas ejemplares

Medir un valor significa compararlo con otro valor homogéneo convencionalmente aceptado como unidad. Como resultado de tal comparación o medida de una cantidad, se obtiene un cierto número con nombre, que se denomina valor numérico o simplemente el valor de la cantidad medida en la unidad de medida aceptada.

Para comparar el valor medido con la unidad de medida, en la mayoría de los casos es necesario representar la unidad de medida en forma de una muestra de material específica llamada medida.

Las medidas realizadas con la mayor precisión actual (la llamada precisión metrológica) y que se utilizan para comparar otras medidas de este tipo con ellas se denominan estándares. Nótese que las unidades de medida de algunas cantidades por su propia naturaleza no pueden tener un patrón o medida, es decir, una muestra material concreta. Por ejemplo, unidades de cantidades tales como velocidad, potencia, trabajo, amperaje, tiempo, etc., no tienen estándares.

Las unidades de algunas cantidades que no tienen estándares materiales creados artificialmente están determinadas por estándares naturales y naturales.Por ejemplo, una unidad de tiempo, un segundo, está relacionada con el proceso de rotación de la tierra, las millonésimas de un metro, las micras, están determinadas por la longitud de onda de un determinado color, una unidad de calor, una caloría, está determinada por el poder calorífico del ácido benzoico químicamente puro, etc.

La selección de la unidad de medida aún no permite realizar mediciones completas, es decir, comparar el valor medido con la unidad de medida. Por tanto, para producir medidas, es necesario reproducir las unidades de medida en términos reales. Tal reproducción real de unidades hace posible crear algunas unidades internacionales que se acerquen al absoluto con la mayor precisión metrológica posible. Hay dos tipos de unidades de muestra reales: estándares y medidas ejemplares.

Estándares para unidades de magnitudes eléctricas

Estándares — son muestras de materiales que sirven únicamente para la comparación con ellos y la verificación de las medidas de las muestras. Estos estándares se almacenan en condiciones especiales para garantizar que sus valores se mantengan sin cambios a lo largo del tiempo. Las medidas de muestra se utilizan para calibrar todo tipo de medidas de trabajo e instrumentos de medición.

Los principales estándares para unidades eléctricas son los estándares de intensidad de corriente, fuerza electromotriz y resistencia eléctrica.

Distinguir entre un patrón primario, que es de mayor precisión que otros patrones que reproducen unidades de medida de la misma cantidad física, y un patrón secundario, cuyo valor se determina tanto directamente a partir del patrón primario como a través de otros patrones secundarios o de una referencia. método

La norma principal aprobada de la manera establecida como norma estatal se denomina norma estatal.Los estándares secundarios se dividen en estándares de testigos, estándares de copia y estándares de trabajo.

El patrón testigo sirve para verificar la seguridad del patrón primario y su reemplazo en caso de daño o pérdida. El patrón de referencia sirve para la comparación directa con el patrón primario y su reemplazo durante el trabajo metrológico más preciso. El estándar de trabajo está destinado al trabajo metrológico en curso sobre la transferencia de unidades de medida a medidas de muestra y dispositivos de medición de muestra (dispositivos con la mayor precisión).

Distinguir:

• un estándar único que reproduce la unidad de medida sin la participación de otros estándares similares (peso de referencia, bobina de resistencia de referencia);
• patrón de grupo, que representa un grupo de medidas y medidas de referencia, instrumentos utilizados en general para mejorar la precisión de una unidad de medida (por ejemplo, un patrón de grupo primario de voltios que consta de 20 elementos saturados normales, un patrón de grupo primario para medir la capacitancia eléctrica que consta de de 4 condensadores) …

Un método de referencia es un método de reproducción de unidades de medida utilizando propiedades permanentes de una sustancia o una constante física que reemplaza al estándar primario. Una configuración de referencia es una configuración de medición diseñada para aplicar un método de referencia.

Amperaje estándar

No fue posible aplicar el estándar unitario actual como muestra material. Sin embargo, basado en accion quimica de la corriente electrica fue posible establecer un efecto de corriente fácilmente reproducible, independiente del tiempo y del lugar, lo que permitió establecer las siguientes condiciones para la unidad internacional de intensidad de corriente: el amperio internacional es la intensidad de una corriente eléctrica invariable que, pasando a través de una solución acuosa de nitrato de plata libera 0.00111800 gramos de plata por segundo. Según las normas internacionales, el amperio internacional se reproduce mediante un voltímetro de cátodo de platino con ánodo de plata.

Estándar de corriente eléctrica

El estándar de resistencia eléctrica.

Egalon Oma es una oma internacional. es internacional resistencia, convertida en corriente eléctrica continua a la temperatura de fusión del hielo por una columna de mercurio de igual sección transversal, 106.300 cm de largo y 14,4521 gramos de masa. El estándar de resistencia consiste en un tubo de vidrio lleno de mercurio durante la medición.

FEM estándar

El estándar para la fuerza electromotriz es el voltio internacional. Voltaje internacional: el voltaje a través de una resistencia de 1 ohmio internacional cuando una corriente de 1 amperio internacional fluye a través de ella. Sin embargo, la fuente actual de referencia que se está reproduciendo fuerza electromotriz, igual a un voltio internacional, no se puede crear.

En la práctica, el estándar internacional de voltios es el llamado Artículos normales de Weston International, creando una fuerza electromotriz que no cambia con el uso y almacenamiento adecuados, igual a 1,01830 V a una temperatura de 20 °C.

elemento occidental

El electrodo positivo del voltio internacional es mercurio y el electrodo negativo es amalgama de cadmio. Se coloca sobre el mercurio una pasta de sulfato de mercurio en polvo mezclado con sulfato de cadmio cristalino.Sobre la amalgama de cadmio, así como sobre la pasta, se colocan cristales de sulfato de cadmio. Todo el espacio entre electrodos se llena con una solución saturada de sulfato de cadmio.

Para no estropear el elemento normal cuando se utiliza, es necesario evitar una corriente fuerte que pueda provocar el fenómeno de polarización del elemento. La corriente máxima admisible para un elemento normal es de 0,000005 A. Por tanto, cuando se incluye un elemento normal en un circuito, se recomienda conectar en serie con él una resistencia del orden de 200000 ohmios.

Los estándares estatales de Rusia se almacenan en la Metrología Científica Estatal. centros de Gosstandart (San Petersburgo, Moscú, Novosibirsk), Alemania — en RTV (Phisikalisch -Technische Bundesanstalt, Braunschweig), EE. UU. — en NIST (National, Tnstitute Standarts and Technology, Gaithersberg).

Medidas de muestra

Para propósitos prácticos, las medidas de muestra son las más utilizadas. Se producen en una forma fácil de usar. En términos de precisión, naturalmente no cumplen con los estándares. Sin embargo, cuando se usa y almacena correctamente, esta precisión es adecuada para las necesidades prácticas.

Se producen resistencias modelo de alambre de manganina, ya que la manganina tiene muchas ventajas significativas sobre otros materiales:

• su coeficiente de temperatura es prácticamente cero;

• la resistencia es lo suficientemente grande;

• la fuerza termoelectromotriz en contacto con el cobre también es prácticamente nula;

• la manganina previamente envejecida no cambia su valor de resistencia con el tiempo.

Para que la resistencia de la muestra tenga la menor inductancia posible, el devanado de su bobina se hace bifilar… Para hacer esto, todo el alambre enrollado en el carrete se dobla por la mitad y luego se enrolla uniformemente desde el final. En este método de bobinado, las corrientes en dos espiras adyacentes fluyen en direcciones opuestas, por lo que sus campos magnéticos son iguales y opuestos y, por lo tanto, casi se cancelan entre sí. Por lo tanto, la inductancia de la bobina devanada bifilar es casi cero.

Las resistencias modelo tienen dos pares de abrazaderas. Cada par de abrazaderas se extiende desde el mismo extremo de la resistencia. Dos abrazaderas, más masivas, están diseñadas para incluir una resistencia de muestra en el circuito. Los otros dos, menos masivos, se utilizan para mediciones de compensación. Las llamadas cajas de resistencia se utilizan a menudo como resistencias de muestra.