Normes pour les unités électriques et mesures exemplaires

Mesurer une valeur, c'est la comparer à une autre valeur homogène acceptée conventionnellement comme unité. À la suite d'une telle comparaison ou mesure d'une quantité, un certain nombre nommé est obtenu, appelé valeur numérique ou simplement la valeur de la quantité mesurée dans l'unité de mesure acceptée.

Afin de comparer la valeur mesurée avec l'unité de mesure, dans la plupart des cas, il est nécessaire de représenter l'unité de mesure sous la forme d'un échantillon de matériau spécifique appelé mesure.

Les mesures effectuées avec la précision la plus élevée actuellement (précision dite métrologique) et utilisées pour comparer d'autres mesures de ce type avec elles sont appelées normes. Notez que les unités de mesure de certaines quantités, de par leur nature même, ne peuvent pas avoir de norme ou de mesure, c'est-à-dire un échantillon concret de matériau. Par exemple, les unités de quantités telles que la vitesse, la puissance, le travail, l'ampérage, le temps, etc., n'ont pas de normes.

Les unités de certaines quantités qui n'ont pas de normes matérielles créées artificiellement sont déterminées par des normes naturelles et naturelles.Par exemple, une unité de temps - une seconde - est liée au processus de rotation de la terre, des millionièmes de mètre - des microns - sont déterminés par la longueur d'onde d'une certaine couleur, une unité de chaleur, une calorie, est déterminée par le pouvoir calorifique de l'acide benzoïque chimiquement pur, etc.

La sélection de l'unité de mesure ne permet toujours pas d'effectuer des mesures complètes, c'est-à-dire de comparer la valeur mesurée avec l'unité de mesure. Par conséquent, pour produire des mesures, il est nécessaire de reproduire les unités de mesure en termes réels. Une telle reproduction réelle des unités permet de créer des unités internationales se rapprochant de l'absolu avec la plus grande précision métrologique possible. Il existe deux types d'unités d'échantillonnage réelles : les normes et les mesures exemplaires.

Normes pour les unités de grandeurs électriques

Normes — il s'agit d'échantillons de matériaux qui ne servent qu'à la comparaison avec eux et à la vérification des mesures d'échantillons. Ces normes sont stockées dans des conditions particulières pour garantir que leurs valeurs restent inchangées dans le temps. Les mesures d'échantillon sont utilisées pour calibrer tous les types de mesures de travail et d'instruments de mesure.

Les principales normes pour les unités électriques sont les normes d'intensité du courant, de force électromotrice et de résistance électrique.

Distinguer entre un étalon primaire, plus précis que les autres étalons reproduisant les unités de mesure d'une même grandeur physique, et un étalon secondaire dont la valeur est déterminée à la fois directement à partir de l'étalon primaire et au moyen d'autres étalons secondaires ou à partir d'une référence méthode.

La norme principale approuvée de la manière établie en tant que norme d'État est appelée norme d'État.Les normes secondaires sont divisées en normes témoins, normes de copie et normes de travail.

L'étalon témoin sert à vérifier la sécurité de l'étalon primaire et son remplacement en cas de dommage ou de perte. L'étalon de référence sert à la comparaison directe avec l'étalon primaire et à son remplacement lors des travaux métrologiques les plus précis. La norme de travail est destinée aux travaux métrologiques en cours sur le transfert des unités de mesure aux mesures d'échantillons et aux appareils de mesure d'échantillons (appareils avec la plus grande précision).

Distinguer:

• un étalon unique reproduisant l'unité de mesure sans l'intervention d'autres étalons similaires (poids de référence, bobine de résistance de référence) ;
• étalon de groupe, représentant un groupe de mesures de référence et de mesures, instruments utilisés en général pour améliorer la précision d'une unité de mesure (par exemple, un étalon de groupe primaire de volt composé de 20 éléments normaux saturés, un étalon de groupe primaire pour mesurer la capacité électrique composé de 4 condensateurs) …

Une méthode de référence est une méthode de reproduction d'unités de mesure utilisant les propriétés permanentes d'une substance ou une constante physique remplaçant l'étalon primaire. Une configuration de référence est une configuration de mesure conçue pour appliquer une méthode de référence.

Norme d'ampérage

Il n'a pas été possible d'appliquer la norme unitaire actuelle comme échantillon de matériau. Cependant, sur la base action chimique du courant électrique il a été possible d'établir un effet de courant facilement reproductible, indépendant ni du temps ni du lieu, ce qui a permis d'établir les conditions suivantes pour l'unité internationale d'intensité du courant : l'ampère international est l'intensité d'un courant électrique inchangé qui, passant à travers une solution aqueuse de nitrate d'argent libère 0,00111800 grammes d'argent par seconde. Selon les réglementations internationales, l'ampère international est reproduit à l'aide d'un voltmètre à cathode en platine avec une anode en argent.

Norme de courant électrique

La norme de résistance électrique

Egalon Oma est un oma international. C'est international résistance, converti en courant électrique continu à la température de fonte des glaces par une colonne de mercure de même section de part en part, de 106 300 cm de long et de 14,4521 grammes de masse. L'étalon de résistance consiste en un tube de verre rempli de mercure pendant la mesure.

CEM standard

La norme de force électromotrice est le volt international. Volt international - La tension aux bornes d'une résistance de 1 ohm international lorsqu'un courant de 1 ampère international la traverse. Cependant, la source actuelle de référence en cours de lecture force électromotrice, égal à un volt international, ne peut être créé.

En pratique, la norme internationale de volt est la soi-disant Articles normaux de Weston International, créant une force électromotrice qui ne change pas avec une utilisation et un stockage appropriés, égale à 1,01830 V à une température de 20 ° C.

Élément Weston

L'électrode positive du volt international est le mercure et l'électrode négative est l'amalgame de cadmium. Une pâte de sulfate de mercure en poudre mélangée à du sulfate de cadmium cristallin est placée sur le mercure.Au-dessus de l'amalgame de cadmium, ainsi que sur la pâte, des cristaux de sulfate de cadmium sont placés. Tout l'espace interélectrodes est rempli d'une solution saturée de sulfate de cadmium.

Afin de ne pas abîmer l'élément normal lors de son utilisation, il faut éviter un fort courant pouvant provoquer le phénomène de polarisation de l'élément. Le courant admissible le plus élevé pour un élément normal est de 0,000005 A. Par conséquent, lorsqu'un élément normal est inclus dans un circuit, il est recommandé de connecter une résistance de l'ordre de 200 000 ohms en série avec lui.

Les normes d'État de la Russie sont stockées dans l'État de métrologie scientifique. centres de Gosstandart (Saint-Pétersbourg, Moscou, Novossibirsk), Allemagne — à RTV (Phisikalisch -Technische Bundesanstalt, Braunschweig), États-Unis — à NIST (National, Tnstitute Standarts and Technology, Gaithersberg).

Exemples de mesures

Pour des raisons pratiques, des exemples de mesures sont le plus souvent utilisés. Ils sont produits sous une forme facile à utiliser. En termes de précision, ils sont naturellement en deçà des normes. Cependant, lorsqu'il est utilisé et stocké correctement, cette précision est suffisante pour les besoins pratiques.

Les résistances modèles sont produites de fil de manganine, car la manganine présente de nombreux avantages significatifs par rapport aux autres matériaux :

• son coefficient de température est pratiquement nul ;

• la résistance est suffisamment grande ;

• la force thermoélectromotrice au contact du cuivre est également pratiquement nulle ;

• le manganin préalablement vieilli ne change pas sa valeur de résistance dans le temps.

Pour que la résistance de l'échantillon ait une inductance aussi petite que possible, l'enroulement de sa bobine est réalisé bifilaire… Pour ce faire, tout le fil enroulé sur la bobine est plié au milieu puis enroulé uniformément à partir de l'extrémité. Dans cette méthode d'enroulement, les courants dans deux spires adjacentes circulent dans des sens opposés, ainsi leurs champs magnétiques sont égaux et opposés et donc s'annulent presque. Par conséquent, l'inductance de la bobine bobinée bifilaire est presque nulle.

Les résistances modèles ont deux paires de pinces. Chaque paire de pinces s'étend depuis la même extrémité de la résistance. Deux pinces, plus massives, sont conçues pour inclure une résistance d'échantillon dans le circuit. Les deux autres — moins massives — sont utilisées pour les mesures de compensation. Les soi-disant boîtes de résistance sont souvent utilisées comme résistances d'échantillon.