НұСҚаулар «Э лектрлік шамаларды өлшеу»
Электрлік шамалардың эталондары мен өлшемдері
жүктеу/скачать 0,86 Mb.
|
| 2.2 Электрлік шамалардың эталондары мен өлшемдері
Электрлік өлшеу саласында біріншілік және арнайы эталондар қолданылады. Арнайы эталон бірліктің ерекше жағдайларда туындауын қамтамасыз етеді және осы өлшемдіктер үшін біріншілік эталонды алмастырады. Айта кету керек, эталондарды құру және жетілдіру ғалымдар, инженерлер, конструкторлар мен өндірушілердің үлкен күш-жігерін қажет ететін өте күрделі міндет болып табылады. Бұл, ең алдымен, жұмыстық өлшеу құралдарының дәлдігінен он есе асатын электр шамалары бірліктерінің эталондарының жоғары дәлдігімен түсіндіріледі. Сонымен қатар, шама бірліктерін туындату дәлдігіне қойылатын талаптар үнемі өсіп келеді. Заманауи эталондарда физиканың, химияның және технологияның соңғы жетістіктері көбірек қолданылуда. Бұл эталондарды қолданатын жоғары білікті мамандарды қажет етеді. Тұрақты электр ток күші бірлігінің мемлекеттік біріншілік эталоны ампер - бұл құрамына ток таразысын қамтитын құралдар кешені. Тең иінді таразылар болып табылатын ток таразыларында, бір жағынан, екі соленоидтың өзара әрекеттесу күші сәулеге тұрақты ток әсер етеді, ал екінші жағынан, белгілі массалық салмақты гирь. Таразылардың тепе-теңдігі кезінде ток күші гирьдің массасы, таразының орналасқан жеріндегі еркін құлаудың үдеуі және соленоидтардың пішіні мен мөлшеріне, соленоидтардың сым қимасының диаметріне, ортаның салыстырмалы магнит өткізгіштігінің мәніне байланысты электр динамикалық жүйенің (екі соленоид) тұрақтысы арқылы анықталады. Осылайша, ампер негізгі бірліктер - метр, килограмм және секунд арқылы туындалады. Эталон өлшеу нәтижесінің салыстырмалы орташа квадраттық ауытқуы 4×10-6-дан аспайтын, салыстырмалы жүйелік қателігі 8×10-6-дан аспайтын ампер мөлшерін туындатады. Өлшеудердің біркелкілігін сақтау үшін тек негізгі шамалардың эталондарын құрумен шектелуге болады. Дегенмен, бұл тапсырманы жеңілдету үшін туынды бірліктердің эталондары жасалды. Электрлік шамаларының туынды бірліктерінің кейбір эталондарын қарастырамыз. Вольттің мемлекеттік эталонына мыналар кіреді: Джозефсон эффектіне негізделген кернеу өлшемдігі (диэлектриктің жұқа қабатымен бөлінген екі жоғары жиілікті электр магниттік өрістегі аса жоғары өткізгіштер арасындағы кернеудің пайда болуы); бірлік мөлшерін сақтауға арналған қаныққан қалыпты элементтер тобы, қалыпты элементтерді салыстыруға арналған тұрақты ток компенсаторы. Эталон вольттің мөлшерін өлшеу нәтижесінің 5×10-8-ден аспайтын салыстырмалы орташа квадраттық ауытқуымен, 1×10-6-дан аспайтын салыстырмалы жүйелік қателікпен туындатады. Қаныққан қалыпты элемент белгілі бір заттармен толтырылған Н-тәрізді шыны ыдыстан тұрады (2.1-сурет). Түтікшенің жоғарғы ұштары дәнекерленген, ал төменгі жағы платина сымдарға - шықпаларға дәнекерленген. 2.1-сурет. Қаныққан қалыпты элементтің оң электроды – сынап, ал теріс электрод – кадмий амальгамасы. Анод тармағында кадмий сульфатының қаныққан ерітіндісімен толтырылған 6 екі тармақ бар, келесі толтыру: сынап - 1, сынап сульфаты - 2, кадмий сульфаты кристалдары - 3. Катод тармағы келесі бөліктерден тұрады: кадмий амальгамасы - 4 (10 -12% кадмий және 88- 90% сынап), кадмий сульфатының кристалдары - 5. Кадмий сульфатының кристалдары 3 және 5 электролиттің 6 қанығуын қамтамасыз етеді. Кедергі бірлігінің мемлекеттік эталоны өлшеу нәтижесінің салыстырмалы стандартты ауытқуы 1×10-7 аспайтын, 5×10-7 аспайтын салыстырмалы жүйелік қателігі бар 10 манганиндік кедергі катушкаларының пайдаланып Омды туындатады. Сыйымдылық бірлігінің мемлекеттік эталоны фарадты өлшеу нәтижесінің салыстырмалы орташа квадраттық ауытқуы 7×10-7 аспайтын конденсатордың көмегімен 13×10-7 аспайтын салыстырмалы жүйелік қателікпен шығарады. Индуктивтілік бірлігінің мемлекеттік стандарты Генриді өлшеу нәтижесінің салыстырмалы орташа квадраттық ауытқуы 1×10-5-тен аспайтын, 1×10-5-тен аспайтын салыстырмалы жүйелік қателік болған кезде төрт индуктор көмегімен туындатады. Мақсаты бойынша өлшемдіктер үлгілік және жұмысшы болып бөлінеді. Үлгі ретінде бекітілген өлшемдіктер жұмыстық өлшеу құралдарын тексеруге және градуирлеуге арналады. Жұмыстық өлшемдіктер өлшеу үшін қолданылады. Қайта туындалатын бірлік атауына сәйкес өлшемдіктер э.қ.к. өлшемдеріне немесе электр кернеуі; электр кедергісінің өлшемдері; электр қуатының өлшемдері; индуктивтіліктің және өзара индуктивтіліктің өлшемдері; магниттік индукцияның өлшемдері; магнит ағынының өлшемдеріне бөлінеді. Қайта туындалатын өлшемдктер саны бойынша өлшемдер бір мәнді және көп мәнді және өлшемдіктер жиынтығына бөлінеді. Бір мәнді өлшемдіктер физикалық шаманың бір мәнін шығарады. Көп мәнді өлшемдіктер бірдей физикалық шаманың бірнеше мәндерін (баяу немесе дискретті) шығарады. Бірқатар дискретті мәндерді қамтамасыз ететін кедергі, сыйымдылық және индуктивтілік магазиндері кеңінен қолданылады. жүктеу/скачать 0,86 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|