Normen für elektrische Geräte und beispielhafte Maßnahmen

Einen Wert zu messen bedeutet, ihn mit einem anderen homogenen Wert zu vergleichen, der üblicherweise als Einheit akzeptiert wird. Als Ergebnis eines solchen Vergleichs oder einer solchen Messung einer Größe erhält man eine bestimmte benannte Zahl, die als Zahlenwert oder einfach als Wert der gemessenen Größe in der akzeptierten Maßeinheit bezeichnet wird.

Um den Messwert mit der Maßeinheit vergleichen zu können, ist es in den meisten Fällen erforderlich, die Maßeinheit in Form einer bestimmten Materialprobe namens „Maßeinheit“ darzustellen messen.

Messungen, die mit der derzeit höchsten Genauigkeit (sogenannte messtechnische Genauigkeit) durchgeführt werden und mit denen andere Messungen dieser Art mit ihnen verglichen werden, werden als Standards bezeichnet. Beachten Sie, dass die Maßeinheiten einiger Größen naturgemäß keinen Standard oder ein Maß haben können, also eine materielle Betonprobe. Beispielsweise gibt es für Einheiten von Größen wie Geschwindigkeit, Leistung, Arbeit, Stromstärke, Zeit usw. keine Standards.

Die Einheiten einiger Größen, die keine materiellen, künstlich geschaffenen Maßstäbe haben, werden durch natürliche, natürliche Maßstäbe bestimmt.Beispielsweise hängt eine Zeiteinheit – eine Sekunde – mit dem Rotationsprozess der Erde zusammen, Millionstel Meter – Mikrometer – wird durch die Wellenlänge einer bestimmten Farbe bestimmt, eine Wärmeeinheit, eine Kalorie, wird durch bestimmt der Brennwert von chemisch reiner Benzoesäure usw.

Die Auswahl der Maßeinheit ermöglicht noch keine vollständige Messung, also den Vergleich des Messwertes mit der Maßeinheit. Um Messungen durchzuführen, ist es daher notwendig, die Maßeinheiten in realen Werten zu reproduzieren. Eine solche reale Reproduktion von Einheiten ermöglicht es, einige internationale, nahezu absolute Einheiten mit höchstmöglicher messtechnischer Genauigkeit zu erstellen. Es gibt zwei Arten von realen Stichprobeneinheiten: Standards und Beispielmaße.

Standards für Einheiten elektrischer Größen

Standards — Hierbei handelt es sich um Materialproben, die lediglich zum Vergleich mit ihnen und zur Überprüfung von Mustermaßen dienen. Diese Standards werden unter besonderen Bedingungen gespeichert, um sicherzustellen, dass ihre Werte über die Zeit unverändert bleiben. Mustermaße dienen der Kalibrierung von Arbeitsmaßen und Messgeräten aller Art.

Die wichtigsten Normen für elektrische Einheiten sind die Normen für Stromstärke, elektromotorische Kraft und elektrischen Widerstand.

Unterscheiden Sie zwischen einem Primärstandard, der eine höhere Genauigkeit aufweist als andere Standards, die Maßeinheiten derselben physikalischen Größe wiedergeben, und einem Sekundärstandard, dessen Wert sowohl direkt vom Primärstandard als auch durch andere Sekundärstandards oder anhand einer Referenz bestimmt wird Methode.

Der in der etablierten Weise als Landesstandard anerkannte Hauptstandard wird als Landesstandard bezeichnet.Sekundäre Standards werden in Zeugenstandards, Kopierstandards und Arbeitsstandards unterteilt.

Der Witness-Standard dient der Überprüfung der Sicherheit des Primärstandards und dessen Ersatz im Schadens- oder Verlustfall. Der Referenzstandard dient dem direkten Vergleich mit dem Primärstandard und dessen Ersatz bei genauesten messtechnischen Arbeiten. Die Arbeitsnorm ist für laufende messtechnische Arbeiten zur Übertragung von Maßeinheiten auf Stichprobenmaße und Stichprobenmessgeräte (Geräte mit höchster Genauigkeit) bestimmt.

Unterscheiden:

• ein einziger Standard, der die Maßeinheit ohne die Beteiligung anderer ähnlicher Standards (Referenzgewicht, Referenzwiderstandsspule) reproduziert;
• Gruppennormal, das eine Gruppe von Referenzmaßen und Maßen darstellt, Instrumente, die im Allgemeinen zur Verbesserung der Genauigkeit einer Maßeinheit verwendet werden (z. B. ein Volt-Primärgruppennormal bestehend aus 20 normal gesättigten Elementen, ein Primärgruppennormal zur Messung der elektrischen Kapazität bestehend aus von 4 Kondensatoren) …

Eine Referenzmethode ist eine Methode zur Reproduktion von Maßeinheiten unter Verwendung dauerhafter Eigenschaften einer Substanz oder einer physikalischen Konstante, die den Primärstandard ersetzt. Ein Referenzaufbau ist ein Messaufbau zur Anwendung einer Referenzmethode.

Stromstärkestandard

Es war nicht möglich, die aktuelle Einheitsnorm als Materialprobe anzuwenden. Allerdings basierend auf chemische Wirkung von elektrischem Strom Es konnte eine leicht reproduzierbare, weder zeit- noch ortsunabhängige Stromwirkung festgestellt werden, die es ermöglichte, folgende Bedingungen für die internationale Einheit der Stromstärke festzulegen: Das internationale Ampere ist die Stärke eines unverändert fließenden elektrischen Stroms Durch eine wässrige Silbernitratlösung werden 0,00111800 Gramm Silber pro Sekunde freigesetzt. Gemäß internationalen Vorschriften wird das internationale Ampere mithilfe eines Platin-Kathoden-Voltmeters mit einer Silberanode reproduziert.

Elektrischer Stromstandard

Der Standard des elektrischen Widerstands

Egalon Oma ist eine internationale Oma. Es ist international Widerstand, umgewandelt in Gleichstrom bei der Temperatur von schmelzendem Eis durch eine Quecksilbersäule mit durchgehend gleichem Querschnitt, 106.300 cm Länge und 14,4521 Gramm Masse. Das Widerstandsnormal besteht aus einem Glasrohr, das während der Messung mit Quecksilber gefüllt wird.

Standard-EMF

Der Standard für die elektromotorische Kraft ist das internationale Volt. Internationales Volt – Die Spannung an einem Widerstand von 1 internationalen Ohm, wenn ein Strom von 1 internationalen Ampere durch ihn fließt. Referenzieren Sie jedoch die aktuell wiedergegebene Quelle elektromotorische Kraft, gleich einem internationalen Volt, kann nicht erzeugt werden.

In der Praxis ist der internationale Volt-Standard der sogenannte Normale Artikel von Weston InternationalDadurch entsteht eine elektromotorische Kraft, die sich bei ordnungsgemäßer Verwendung und Lagerung nicht ändert und 1,01830 V bei einer Temperatur von 20 ° C entspricht.

Weston-Element

Die positive Elektrode des internationalen Volt ist Quecksilber und die negative Elektrode ist Cadmiumamalgam. Über das Quecksilber wird eine Paste aus pulverisiertem Quecksilbersulfat gemischt mit kristallinem Cadmiumsulfat aufgetragen.Auf das Cadmiumamalgam sowie auf die Paste werden Cadmiumsulfatkristalle gelegt. Der gesamte Zwischenelektrodenraum ist mit einer gesättigten Cadmiumsulfatlösung gefüllt.

Um das normale Element bei der Verwendung nicht zu beschädigen, muss ein starker Strom vermieden werden, der das Phänomen der Polarisation des Elements verursachen kann. Der höchste zulässige Strom für ein normales Element beträgt 0,000005 A. Wenn ein normales Element in einen Stromkreis einbezogen wird, wird daher empfohlen, einen Widerstand in der Größenordnung von 200.000 Ohm in Reihe zu schalten.

Staatliche Standards Russlands werden in der staatlichen wissenschaftlichen Metrologie gespeichert. Zentren von Gosstandart (St. Petersburg, Moskau, Nowosibirsk), Deutschland – in RTV (Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Braunschweig), USA – in NIST (National, Tnstitute Standarts and Technology, Gaithersberg).

Beispielmaßnahmen

Aus praktischen Gründen werden am häufigsten Stichprobenmaße verwendet. Sie werden in einer einfach zu verwendenden Form hergestellt. In puncto Genauigkeit bleiben sie naturgemäß hinter den Standards zurück. Bei sachgemäßer Verwendung und Lagerung ist diese Genauigkeit jedoch für den praktischen Bedarf ausreichend.

Es entstehen Modellwiderstände aus Manganindraht, da Manganin viele wesentliche Vorteile gegenüber anderen Materialien hat:

• sein Temperaturkoeffizient ist praktisch Null;

• der Widerstand ist groß genug;

• Die thermoelektromotorische Kraft in Kontakt mit Kupfer ist ebenfalls praktisch Null.

• Zuvor gealtertes Manganin verändert seinen Widerstandswert im Laufe der Zeit nicht.

Damit der Probenwiderstand eine möglichst geringe Induktivität aufweist, wird die Wicklung seiner Spule vorgenommen bifilar… Dazu wird der gesamte auf der Spule aufgewickelte Draht in der Mitte gebogen und dann vom Ende her gleichmäßig aufgewickelt. Bei dieser Wicklungsart fließen die Ströme in zwei benachbarten Windungen in entgegengesetzte Richtungen, ihre Magnetfelder sind also gleich und entgegengesetzt und heben sich daher nahezu auf. Daher ist die Induktivität der bifilar gewickelten Spule nahezu Null.

Modellwiderstände verfügen über zwei Klemmenpaare. Jedes Klemmenpaar erstreckt sich vom selben Ende des Widerstands. Zwei Klemmen – massiver – sind so konzipiert, dass sie einen Probenwiderstand in den Stromkreis einbinden. Die anderen beiden – weniger massiv – werden für Kompensationsmessungen verwendet. Als Probenwiderstände werden häufig sogenannte Widerstandsboxen eingesetzt.