Государственная система обеспечения единства измерений. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне от 1х10 в минус 16 ст. до 30 А
Государственная система обеспечения
единства измерений
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕРВИЧНЫЙ ЭТАЛОН
И ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОВЕРОЧНАЯ
СХЕМА ДЛЯ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ
С
ГОСТ
8.022—91
ИЛЫ ПОСТОЯННОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА В ДИАПАЗОНЕ 1 10-“Ц-30 А
State system for ensuring the uniformity of
measurements. State primary standard and state
verification schedule for measuring instruments
of direct current strength over
range from 1 ■ IO-ls-4-30 A
ОКСТУ 0008
Дата введения 01.07.92
Настоящий стандарт распространяется на государственный первичный эталон и государственную поверочную схему для ■средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне 1 • 10~16д-30 А (см. вкладку) и устанавливает назначение государственного первичного эталона единицы силы постоянного электрического тока — ампер (А), комплекс основных средств измерений, входящих в его состав, основные метрологические характеристики эталона и порядок передачи размера единицы силы постоянного электрического тока от государственного первичного эталона при помощи вторичных эталонов и образцовых средств измерений рабочим средствам измерений с указанием погрешностей и основных методов поверки.
П. 1.1. настоящего стандарта является обязательным к применению.
ЭТАЛОНЫ
Государственный первичный эталон
Государственный первичный эталон предназначен для воспроизведения и хранения единицы силы постоянного электрического тока и передачи размера единицы при помощи вторичных эталонов и образцовых средств измерений рабочим средствам измерений, применяемым в народном хозяйстве с целью обеспечения единства измерений в стране;
Государственный первичный эталон состоит из комплекса следующих средств измерений:
аппаратура, выполненная на основе использования квантовых эффектов Джозефсона и квантования магнитного потока, включая меру напряжения, меру электрического сопротивления, сверхпроводящий компаратор тока и регулируемые источники тока;
аппаратура, выполненная на основе использования методов электрометрии, включая входной блок с набором мер постоянной емкости, интегратор, измерительный блок с частотомером, цифровым вольтметром и компаратором.
Диапазоны значений силы постоянного электрического тока воспроизводимых эталоном составляют:
1-Ю"3; 1 А посредством реализации квантовых эффектов;
• 10“164-1 • 10-9 А посредством реализации методов электрометрии.
Государственный первичный эталон обеспечивает воспроизведение единицы со средним квадратическим отклонением результата измерений So, не превышающим 5-10-8 при номинальных значениях силы тока 1-Ю-3; 1 А и 10■ 10-3-е-2• 10—4 в диапазоне 1 • 10~1б4-1 • 10~9 А при десяти независимых наблюдениях. Неисклю- ченные систематические погрешности 0О не должны превышать 2-Ю-7 при номинальных значениях силы постоянного электрического тока 1-Ю-3, 1 А и 25- 10~3-4-5• 10~4 в диапазоне 1И0-16-— 4-1-Ю9 А.
Для обеспечения воспроизведения единицы силы постоянного электрического тока с указанной точностью должны быть соблюдены правила ранения и применения эталона, утвержденные в установленном порядке.
Государственный первичный эталон применяют для передачи размера единицы силы постоянного электрического тока (далее — силы тока) вторичным эталонам, образцовым поверочным установкам 1-го разряда для средств измерений малых постоянных токов, рабочим мерам и калибраторам постоянного тока методами прямых измерений и сличением при помощи компаратора (компаратора напряжений постоянного тока).
Вторичные эталоны
В качестве эталона сравнения применяют меру напряжения на основе использования эффекта Джозефсона совместно е мерой электрического сопротивления и нуль-индикатором.
Номинальное значение эталона сравнения составляет 1 А.
Средние квадратические отклонения результатов измерений S2n при сличении эталонов сравнения с государственным не должны превышать 4-Ю-7 при десяти независимых измерениях.
Относительная нестабильность эталона сравнения v0 в течение одного месяца не должна превышать 6-10-7.
Эталон сравнения применяют для сличений государственного первичного эталона с другими эталонами.
В качестве рабочих эталонов единицы силы тока в диапазоне 1-10~34-1 А применяют совместно группы термостатированных мер электродвижущей силы и мер электрического сопротивления.
Средние квадратические отклонения результатов сличений S2c, рабочего эталона с государственным не должны превышать 5-Ю-7 при десяти независимых измерениях. Относительная нестабильность v0 среднего значения силы тока рабочего эталона за шесть месяцев не должна превышать 1-Ю-6.
В качестве рабочих эталонов единицы силы тока в диапазоне 1 ■ 10-154-1 • 10~9 А применяют меры тока на основе генераторов линейно изменяющегося напряжения с набором дифференцирующих конденсаторов.
Средние квадратические отклонения результатов сличений S2f> рабочего эталона с государственным не должны превышать 3,5X X Ю 3-г-1 • 10~3 при десяти независимых измерениях. Относительная нестабильность среднего значения силы тока рабочего эталона vo в течение одного месяца не должна превышать 3 ■ 10~34-5 • 10~4; В течение шести месяцев V0M — 6-Ю-3 4-1 • 10-3.
Рабочие эталоны применяют для поверки образцовых 1-го разряда и высокоточных рабочих средств измерений методами прямых измерений и непосредственным сличением.
ОБРАЗЦОВЫЕ СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ,
ЗАИМСТВОВАННЫЕ ИЗ ДРУГИХ ПОВЕРОЧНЫХ СХЕМ
В качестве образцовых средств измерений, заимствованных из других поверочных схем, применяют образцовые меры ЭДС или напряжения 2-го и 3-го разрядов в диапазоне 14-10 В по ГОСТ 8.027, однозначные и многозначные меры электрического сопротивления 3-го разряда в диапазоне 1 • 10~44-1 • 10’4 Ом и образцовые измерители электрического сопротивления 3-го разряда в диапазоне 1 • 10-34-1 ■ 1010 Ом по ГОСТ 8.028.
Образцовые средства измерений, заимствованные из других поверочных схем, применяют для поверки образцовых 1-го разряда и рабочих средств, измерений методом косвенных измерений.
ОБРАЗЦОВЫЕ СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ
Образцовые средства измерений 1-го разряда.
В качестве образцовых средств измерений 1-го разряда применяют меры и калибраторы постоянного тока в диапазоне J-10~54-2 А; амперметры в диапазоне 1-10~5ч-2 А; поверочные установки (потенциометрические и с калибраторами тока) в диапазоне 1- 10~6—г-30 А, калибраторы постоянного тока в диапазоне 1 • 10_$-4—10 А, поверочные установки для средств измерений малых постоянных токов в диапазоне 1 • 1015-?-1 • 10~5 А.
Пределы допускаемых относительных погрешностей Ао образцовых средств измерений 1-го разряда составляют 1 • 10-6Ч- -4-1,6-10-2 в зависимости от значений силы тока.
Образцовые средства измерений 1-го разряда применяют для поверки образцовых 2-го разряда и рабочих средств измерений методами прямых измерений, непосредственным сличением и ■сличением при помощи компаратора (компаратора напряжения постоянного тока)
Образцовые средства измерений 2-го разряда.
В качестве образцовых средств измерений 2-го разряда применяют амперметры в диапазоне 1-10~5-?30 А и меры постоянного тока (в том числе ионизационные источники тока) в диапазоне 1 - 10-16ч-1 • 10-5 А.
Пределы допускаемых относительных погрешностей образцовых средств измерений 2-го рядряда составляют 1 • 10-3-4- -4-10 • 10-2 в зависимости от значений силы тока.
Образцовые средства измерений 2-го разряда применяют для поверки рабочих средств измерений методом прямых измерений, непосредственным сличением.
РАБОЧИЕ СРЕДСТВА ИМЕРЕНИЙ
В качестве рабочих средств измерений применяют меры тока и калибраторы постоянного тока, амперметры, электрометрические усилители, калибраторы тока — ионизационные источники тока, вольтметры — электрометры.
Диапазон рабочих средств измерений составляет 1 • 10-16-4-30А.
Пределы допускаемых относительных погрешностей До рабочих средств измерений составляют от 2-Ю"4 до 20%; классы точности — 0,1; 0,25; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0.
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Комитетом стандартизации и метрологии СССР
РАЗРАБОТЧИКИ
О. П. Галахова, канд. техн, наук (руководитель темы),.
А. С. Катков, канд. техн, наук, О. М. Павлов, Л. М. Степанова
УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Комитета стандартизации и метрологии СССР от 12.09.91 № 10-
ВЗАМЕН ГОСТ 8.022—75j
ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на который дана ссылка
Номер пункта
ГОСТ 8.027—89
2.1
ГОСТ 8.028—86
2.1
ГйсударстЬенна.я поверочная схема для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне 1,Ю~Уб+ ЗС А
Ьгч JJf
й 5)
ЭТАЛОН СРАВНЕНИЯ 1А sZa=9-fo-7 •10~7
^4
5*'^
S (Ъ г» ttf сз ?
fS
К Метод прямых измер
.РАБОЧИЕ ЭТАЛОНЫ
* 1-10~3+1А
SZo = 5’1O~7
j)0 = Г10~в
Образцовые мерыЭДС или напряжения 2-го разряда 1 + 10 В б0=2-Ю~6; )о=5ЧО~б (см. ГОСТ8,027-80)
Метод косвенных'
измерений*
АЄа=2Ч0-6 .
Меры и калибраторы постоянного тока
Г10~5+2А
Да = 1'10~в+5-НГ5
rl? I H^tXj
«О лг*^
г Метод прямых измеї.
< А Со = Г1о
сзЧЭ
В*
Меры и
калибраторы
постоянного
тока
1-10~5+10А
Ар^2'10~^+1'10~1%
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕРВИЧНЫЙ ЭТАЛОН ЕДИНИЦЫ СИЛЫ
ПОСТОЯННОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА
Аппаратура на основе квантовых эффектов
1'10~3; 1А
50 = 5'10~8; 90 = 2-Ю~7
Аппаратура на основе
методов электрометрии
/• 10~1Б + 1'10~9А