єдність вимірювань температури в діапазоні від 273,15 до 6300 К. Похибка відтворення одиниці температури становить 0,2 мК в потрійній точці води і 1,5 К при температурі 2800 К. Похибки відтворення одиниць теплофізичних величин знаходяться на рівні 10-4 - 10-2.
В області вимірювань електричних і магнітних величин (включаючи радіотехнічні) створені і функціонують 32 еталона. Вони перекривають не тільки великий діапазон значень вимірюваних величин, але і широкий спектр умов їх вимірювань, насамперед частоти, яка доходить до десятків гігагерц. Основу становлять еталони, які найбільш точно відтворюють одиниці і визначають розміри інших похідних одиниць. Це державні первинні еталони одиниць ЕРС, опору та електричної ємності. Перші два з них розроблені недавно і засновані на квантових ефектах Джозефсона і Холла відповідно.
До останнього часу одиницю сили електричного струму - ампер на практиці доводилося визначати за тим діям, які струм надавав в навколишньому середовищі, наприклад виділення теплоти при проходженні струму через провідник, осадження речовини на електродах при проходженні струму через електроліт , механічні дії струму на магніт або провідник зі струмом. Останнє і було покладено в основу еталона ампера (1948 р), реалізованого на струмових вагах. Останні являють собою важільні равноплечіе ваги, в яких підвішена зліва рухлива котушка врівноважується вантажем, покладеним на праву чашку ваг. Рухома котушка входить у другу нерухому коаксіально розташовану котушку. При проходженні по цим послідовно з'єднаним котушкам постійного електричного струму рухома котушка опускається, тому на праву чашку ваг слід покласти додатковий вантаж. За його масі і судять про силу електричного струму, що проходить по котушок. Похибка відтворення розміру одиниці електричного струму таким еталоном ампера не перевищувала 10-3%.
У зв'язку з введенням в метрологічну практику еталона вольта на основі ефекту Джозефсона (ГОСТ 8.027-89) і еталона ома на основі ефекту Холла призначення ампер-ваг як засобу, необхідного для представлення одиниці напруги, втратило сенс, оскільки застосування ефекту Джозефсона для апаратурної реалізації, а константи Джозефсона - для відтворення одиниці напруги дозволили підвищити точність відтворення одиниці трка приблизно на два порядки. Новий еталон ампера складається з двох комплексів. У першому з них закладено принцип встановлення розміру ампера через вольт і ом з використанням квантових ефектів Джозефсона і Холла, а в іншому - через фараду, вольт і секунду з використанням методів електрометрії.
Державний первинний еталон ампера складається з апаратури, виконаної на основі:
квантових ефектів Джозефсона і квантованя магнітного потоку (ефект Холла), включаючи міру напруги, міру електричного опору, надпровідний компаратор струму і регульовані джерела струму;
використання методів електрометрії, включаючи вхідний блок з набором заходів постійної ємності, інтегратор, вимірювальний блок з частотоміром, цифровим вольтметром і компаратором.
Державний первинний еталон і державна перевірочна схема для засобів вимірювання сили постійного електричного струму в діапазоні
1? 10 - 16 - 30 А встановлені ГОСТ 8.022-91. Сучасний державний еталон ампера має наступні діапазони відтворюваних значень сили струму: 1? 10 - 3; 1 (за допомогою квантових ефектів) і 1? 10 - 16 - 1? 10 - 9 А (при використанні методів електрометрії). Він забезпечує відтворення одиниці струму із середнім квадратичним відхиленням результату вимірювань, що не перевищує 5? 10 - 8 А при номінальних значеннях сили струму 1? 10 - 3; 1 і10? 10 - 3 - 2? 10 - 4 А. невиключену систематична похибка не повинна перевищувати 2? 10 - 8 А при номінальних значеннях сили постійного струму 1? 10 - 3; 1 А.
Основу єдності вимірювань оптико-фізичних одиниць створює державний первинний еталон одиниці сили світла - Канделла. Крім нього є ще 12 ГЕ оптико-фізичних величин.
Спочатку еталони одиниці сили світла представляли собою свічки, що виготовляються з певних матеріалів. Потім на зміну їм прийшли лампи з рідким пальним, які мали кращими метрологічними характеристиками. У 1921 р був створений міжнародний еталон сили світла - група постійно поновлюваних електричних ламп розжарювання з вугільною ниткою. Подальший розвиток науки і техніки дозволило створити (1937) еталон сили світла у вигляді повних випромінювачів (моделей чорного тіла) з приписаної яскравістю 60 кд/м2 при температурі затвердіння розплавленої платини. При такому визначенні Канделла залишалася неоднозначною зв'язок між світловими і енергетичними величинами. Тому в 1979 р на XVI Генеральної конференції мір і ваг було прийнято нове визначення, за яким вона відтворюється шляхом непрямих вимірювань.
Єдність ...
