มาตรฐานสำหรับหน่วยไฟฟ้าและมาตรการที่เป็นแบบอย่าง

การวัดค่าหมายถึงการเปรียบเทียบกับค่าที่เป็นเนื้อเดียวกันอื่นที่ยอมรับตามอัตภาพว่าเป็นหน่วย ผลจากการเปรียบเทียบหรือการวัดปริมาณดังกล่าว ทำให้ได้ตัวเลขที่มีชื่อจำนวนหนึ่ง ซึ่งเรียกว่าค่าตัวเลขหรือเรียกง่ายๆ ว่าค่าของปริมาณที่วัดได้ในหน่วยการวัดที่ยอมรับ

เพื่อเปรียบเทียบค่าที่วัดได้กับหน่วยการวัด ในกรณีส่วนใหญ่จำเป็นต้องแสดงหน่วยการวัดในรูปแบบของตัวอย่างวัสดุเฉพาะที่เรียกว่า วัด.

การวัดที่ดำเนินการด้วยความแม่นยำสูงสุดในปัจจุบัน (เรียกว่าความแม่นยำทางมาตรวิทยา) และใช้เพื่อเปรียบเทียบการวัดประเภทอื่นกับการวัดประเภทนี้เรียกว่ามาตรฐาน โปรดทราบว่าหน่วยการวัดของปริมาณบางอย่างโดยธรรมชาติแล้วไม่สามารถมีมาตรฐานหรือหน่วยวัดได้ ซึ่งก็คือตัวอย่างคอนกรีตที่เป็นวัสดุ ตัวอย่างเช่น หน่วยของปริมาณต่างๆ เช่น ความเร็ว กำลัง งาน แอมแปร์ เวลา ฯลฯ ไม่มีมาตรฐาน

หน่วยของปริมาณบางปริมาณที่ไม่มีวัสดุ มาตรฐานที่สร้างขึ้นเทียมถูกกำหนดโดยมาตรฐานธรรมชาติตามธรรมชาติตัวอย่างเช่น หน่วยของเวลา - หนึ่งวินาที - เกี่ยวข้องกับกระบวนการหมุนของโลก ส่วนในล้านของหนึ่งเมตร - ไมครอน - กำหนดโดยความยาวคลื่นของสีใดสีหนึ่ง หน่วยความร้อน แคลอรี ถูกกำหนดโดย ค่าความร้อนของกรดเบนโซอิกบริสุทธิ์ทางเคมี เป็นต้น

การเลือกหน่วยการวัดยังไม่อนุญาตให้ทำการวัดอย่างสมบูรณ์ นั่นคือ การเปรียบเทียบค่าที่วัดได้กับหน่วยการวัด ดังนั้น ในการสร้างหน่วยวัด จึงจำเป็นต้องสร้างหน่วยการวัดขึ้นมาใหม่ตามสภาพจริง การจำลองหน่วยจริงดังกล่าวทำให้สามารถสร้างหน่วยสากลบางส่วนที่เข้าใกล้ค่าสัมบูรณ์ด้วยความแม่นยำทางมาตรวิทยาสูงสุดเท่าที่จะเป็นไปได้ หน่วยตัวอย่างจริงมีสองประเภท: มาตรฐานและการวัดตัวอย่าง

มาตรฐานหน่วยปริมาณไฟฟ้า

มาตรฐาน — เหล่านี้คือตัวอย่างของวัสดุที่ใช้เพื่อเปรียบเทียบกับพวกเขาและการตรวจสอบการวัดตัวอย่างเท่านั้น มาตรฐานเหล่านี้ถูกจัดเก็บภายใต้เงื่อนไขพิเศษเพื่อให้แน่ใจว่าค่าของพวกเขาจะไม่เปลี่ยนแปลงเมื่อเวลาผ่านไป การวัดตัวอย่างใช้เพื่อสอบเทียบการวัดการทำงานและเครื่องมือวัดทุกประเภท

มาตรฐานหลักสำหรับหน่วยไฟฟ้าคือมาตรฐานสำหรับความแรงของกระแสไฟฟ้า แรงเคลื่อนไฟฟ้า และความต้านทานไฟฟ้า

แยกแยะความแตกต่างระหว่างมาตรฐานปฐมภูมิซึ่งมีความแม่นยำสูงกว่ามาตรฐานอื่นที่สร้างหน่วยการวัดของปริมาณทางกายภาพเดียวกัน และมาตรฐานรอง ซึ่งค่าดังกล่าวถูกกำหนดทั้งโดยตรงจากมาตรฐานปฐมภูมิและผ่านมาตรฐานรองอื่น ๆ หรือจากการอ้างอิง วิธีการ

มาตรฐานหลักที่ได้รับการอนุมัติในลักษณะที่กำหนดขึ้นเป็นมาตรฐานของรัฐเรียกว่ามาตรฐานของรัฐมาตรฐานรองแบ่งออกเป็นมาตรฐานวัตถุพยาน มาตรฐานสำเนา และมาตรฐานการทำงาน

มาตรฐานพยานทำหน้าที่ตรวจสอบความปลอดภัยของมาตรฐานหลักและการเปลี่ยนทดแทนในกรณีที่เกิดความเสียหายหรือสูญหาย มาตรฐานอ้างอิงทำหน้าที่เปรียบเทียบโดยตรงกับมาตรฐานปฐมภูมิและแทนที่ระหว่างงานมาตรวิทยาที่แม่นยำที่สุด มาตรฐานการทำงานมีไว้สำหรับงานมาตรวิทยาอย่างต่อเนื่องในการถ่ายโอนหน่วยการวัดไปยังการวัดตัวอย่างและอุปกรณ์การวัดตัวอย่าง (อุปกรณ์ที่มีความแม่นยำสูงสุด)

แยกแยะ:

• มาตรฐานเดียวที่สร้างหน่วยการวัดซ้ำโดยไม่ต้องใช้มาตรฐานอื่นที่คล้ายคลึงกัน (น้ำหนักอ้างอิง ขดลวดความต้านทานอ้างอิง)
• มาตรฐานกลุ่ม ซึ่งเป็นตัวแทนของกลุ่มการวัดอ้างอิงและหน่วยวัด เครื่องมือที่ใช้โดยทั่วไปเพื่อปรับปรุงความแม่นยำของหน่วยการวัด (เช่น มาตรฐานกลุ่มปฐมภูมิของโวลต์ประกอบด้วยองค์ประกอบอิ่มตัวปกติ 20 ชิ้น มาตรฐานกลุ่มหลักสำหรับการวัดความจุไฟฟ้าประกอบด้วย ของตัวเก็บประจุ 4 ตัว) …

วิธีการอ้างอิงคือวิธีการสร้างหน่วยการวัดซ้ำโดยใช้คุณสมบัติถาวรของสารหรือค่าคงที่ทางกายภาพแทนที่มาตรฐานปฐมภูมิ การตั้งค่าอ้างอิงคือการตั้งค่าการวัดที่ออกแบบมาเพื่อใช้วิธีการอ้างอิง

มาตรฐานแอมแปร์

ไม่สามารถใช้หน่วยมาตรฐานปัจจุบันเป็นตัวอย่างวัสดุได้ อย่างไรก็ตามขึ้นอยู่กับ การกระทำทางเคมีของกระแสไฟฟ้า เป็นไปได้ที่จะสร้างเอฟเฟกต์กระแสไฟฟ้าที่ทำซ้ำได้ง่าย โดยไม่ขึ้นกับเวลาหรือสถานที่ ซึ่งทำให้สามารถสร้างเงื่อนไขต่อไปนี้สำหรับหน่วยสากลของความแรงของกระแสไฟฟ้า: แอมแปร์สากลคือความแรงของกระแสไฟฟ้าที่ไม่เปลี่ยนแปลงซึ่งผ่าน ผ่านสารละลายซิลเวอร์ไนเตรตที่เป็นน้ำจะปล่อยซิลเวอร์ 0.00111800 กรัมต่อวินาที ตามข้อบังคับระหว่างประเทศ แอมแปร์ระหว่างประเทศจะทำซ้ำโดยใช้โวลต์มิเตอร์แคโทดแพลทินัมกับแอโนดสีเงิน

มาตรฐานกระแสไฟฟ้า

มาตรฐานความต้านทานไฟฟ้า

Egalon Oma เป็นโอมานานาชาติ มันเป็นสากล ความต้านทาน, แปลงเป็นไฟฟ้ากระแสตรงที่อุณหภูมิน้ำแข็งละลายโดยคอลัมน์ปรอทที่มีภาคตัดเดียวกันตลอดความยาว 106,300 ซม. และมวล 14.4521 กรัม มาตรฐานความต้านทานประกอบด้วยหลอดแก้วที่บรรจุปรอทในระหว่างการตรวจวัด

EMF มาตรฐาน

มาตรฐานสำหรับแรงเคลื่อนไฟฟ้าคือโวลต์สากล โวลต์สากล — แรงดันไฟฟ้าคร่อมความต้านทาน 1 โอห์มสากลเมื่อมีกระแส 1 แอมแปร์สากลไหลผ่าน อย่างไรก็ตาม แหล่งอ้างอิงปัจจุบันที่กำลังเล่นอยู่ แรงเคลื่อนไฟฟ้าไม่สามารถสร้างได้เท่ากับหนึ่งโวลต์สากล

ในทางปฏิบัติเรียกว่ามาตรฐานสากลโวลต์ รายการปกติของ Weston International, สร้างแรงเคลื่อนไฟฟ้าที่ไม่เปลี่ยนแปลงตามการใช้งานและการเก็บรักษาที่เหมาะสม เท่ากับ 1.01830 V ที่อุณหภูมิ 20 °C

องค์ประกอบเวสตัน

ขั้วบวกของโวลต์สากลคือปรอทและขั้วลบคือแคดเมียมอะมัลกัม วางปรอทซัลเฟตที่เป็นผงผสมกับแคดเมียมซัลเฟตที่เป็นผลึกวางเหนือปรอทด้านบนของแคดเมียมอะมัลกัมเช่นเดียวกับการวางผลึกของแคดเมียมซัลเฟตจะถูกวางไว้ พื้นที่ระหว่างขั้วไฟฟ้าทั้งหมดเต็มไปด้วยสารละลายอิ่มตัวของแคดเมียมซัลเฟต

เพื่อไม่ให้องค์ประกอบปกติเสียหายเมื่อใช้งานจำเป็นต้องหลีกเลี่ยงกระแสไฟฟ้าแรงที่อาจทำให้เกิดปรากฏการณ์โพลาไรเซชันขององค์ประกอบ กระแสสูงสุดที่อนุญาตสำหรับองค์ประกอบปกติคือ 0.000005 A ดังนั้นเมื่อมีองค์ประกอบปกติรวมอยู่ในวงจร ขอแนะนำให้เชื่อมต่อความต้านทานลำดับที่ 200,000 โอห์มเป็นอนุกรม

มาตรฐานของรัฐของรัสเซียถูกจัดเก็บไว้ในมาตรวิทยาวิทยาศาสตร์แห่งรัฐ ศูนย์กลางของ Gosstandart (เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก มอสโก โนโวซีบีสค์) เยอรมนี — ใน RTV (Phisikalisch -Technische Bundesanstalt, Braunschweig) สหรัฐอเมริกา — ใน NIST (National, Tnstitute Standarts and Technology, Gaithersberg)

มาตรการตัวอย่าง

ในทางปฏิบัติมักใช้มาตรการตัวอย่าง ผลิตในรูปแบบที่ใช้งานง่าย ในแง่ของความแม่นยำนั้นย่อมต่ำกว่ามาตรฐานโดยธรรมชาติ อย่างไรก็ตาม เมื่อใช้และจัดเก็บอย่างเหมาะสม ความแม่นยำนี้เพียงพอสำหรับความต้องการในทางปฏิบัติ

มีการผลิตตัวต้านทานแบบจำลอง ของลวดแมงกานีสเนื่องจากแมงกานีสมีข้อได้เปรียบที่สำคัญหลายประการเหนือวัสดุอื่นๆ:

• ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของมันคือศูนย์

• ความต้านทานมีขนาดใหญ่พอ

• แรงเทอร์โมอิเล็กโทรโมทีฟเมื่อสัมผัสกับทองแดงก็เป็นศูนย์เช่นกัน

• แมงกานีสที่มีอายุมากก่อนหน้านี้จะไม่เปลี่ยนค่าความต้านทานเมื่อเวลาผ่านไป

เพื่อให้ความต้านทานตัวอย่างมีความเหนี่ยวนำน้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ขดลวดของมันถูกสร้างขึ้น ไบฟิลาร์… ในการทำเช่นนี้ ลวดทั้งหมดที่พันบนแกนม้วนงอตรงกลางแล้วพันจากปลายให้เท่ากัน ในวิธีการม้วนนี้ กระแสในสองรอบที่อยู่ติดกันจะไหลในทิศทางตรงกันข้าม ดังนั้นสนามแม่เหล็กของพวกมันจึงเท่ากันและตรงกันข้ามกัน ดังนั้นจึงเกือบจะหักล้างกัน ดังนั้นความเหนี่ยวนำของขดลวด bifilar จึงเกือบเป็นศูนย์

ตัวต้านทานรุ่นมีแคลมป์สองคู่ แคลมป์แต่ละคู่ต่อจากปลายด้านเดียวกันของตัวต้านทาน แคลมป์สองตัว—มีขนาดใหญ่กว่า—ได้รับการออกแบบให้มีความต้านทานตัวอย่างในวงจร อีกสองตัวที่มีมวลน้อยกว่าใช้สำหรับการวัดค่าชดเชย กล่องความต้านทานที่เรียกว่ามักใช้เป็นตัวต้านทานตัวอย่าง