онтактів якого перешкодять їх подальшого накопичення. Це класичний ефект Холла, характерне холлівських опором RH=UH/I. Як показано в курсі загальної фізики, величина RH обернено пропорційна щільності електронів re в каналі (рис. 12).
Однак, при обліку квантового характеру руху електронів в магнітному полі виникає інша ситуація. Згідно з квантовою механікою, енергія електронів в площині шару може приймати тільки дискретні значення.
Рисунок 12 - холлівських структура типу метал-діелектрик-напівпровідник
Таким чином, рух електрона виявляється квантованим по всіх трьох координатах. Наслідком цього є наявність на залежності RH від щільності електронів в шарі re плоских ділянок - плато з квантованими значеннями згідно наведеної вище формули (рис. 13). На практиці величину re регулюють, змінюючи U В. Цей ефект називається квантовим ефектом Холла.
Отримані експериментальні результати роблять цей метод відтворення опору кращим у порівнянні з іншими. Середньоквадратичне відхилення відтворення одиниці опору за допомогою квантового еталона не перевищує 3. 10 - 8 при невиключену систематичної похибки 3. 10 - 7.
Малюнок 13 - Залежність холловського опору від щільності електронів в шарі
. Передача розмірів одиниці ФВ від еталонів робочим ЗВТ
Основні принципи
Як вже говорилося, третьої завданням забезпечення єдності вимірювань є передача розміру одиниці ФВ від еталонів робочим ЗВТ.
Відомо, що інформація про розміри одиниць повинна бути закладена в ЗВТ при його випуску в обіг у вигляді номінального значення заходи, шкали ЗВТ або в градуювальних таблицях і графіках. Правильність і точність цієї інформації встановлюється на державних випробуваннях головних зразків ЗВТ, призначених для серійного виробництва, або при метрологічної атестації нестандартизованих ЗВТ, тобто випускаються в одиничному екземплярі. Збереження ж інформації контролюється при первинній та всіх наступних повірки ЗВТ. Коли при безпосередній передачі інформації про розмір одиниць заходам і позначок шкал відлікових пристроїв приписуються значення, виражені в цих одиницях, то ця процедура називається градуировкой.
Використовувати для градуювання, атестації та повірки робочих ЗВТ безпосередньо державні первинні еталони можна. Ці еталони є національним надбанням і використовуються надзвичайно рідко, щоб виключити їх вихід з ладу. Тому, продуктивність їх невелика і для передачі інформації про розмір одиниць обширного парку робочих ЗВТ доводиться вдаватися до багатоступінчастої процедурою, схема якої показана на рис. 13.
Передача розмірів одиниць робочим ЗВТ здійснюється за допомогою робочих еталонів (РЕ).
РЕ, які мають найвищі метрологічні властивості серед еталонів на підприємстві чи в організації називаються вихідними. Залежно від точності, РЕ підрозділяють на розряди.
РЕ знаходяться в метрологічних інститутах або лабораторіях Державної метрологічної служби.
Перевірочні схеми
Для забезпечення правильної передачі інформації про розмір одиниць ФВ у всіх ланках метрологічної ланцюга повинен бути встановлений певний порядок. Цей порядок наводиться в перевірочній схемі.
Поверочная схема являє собою нормативний документ, що регламентує метрологічне супідрядність ЗВТ, які беруть участь у передачі розмірів одиниці ФВ від еталону до інших робочих ЗВТ із зазначенням методів і похибок передачі.
У залежності від області поширення, перевірочні схеми підрозділяються на державні, відомчі, локальні.
Державні схеми поширюються на весь парк ЗВТ в країні і затверджуються у вигляді ГОСТів.
Перевірочні схеми складаються із текстової частини та креслення. На кресленні вказуються:
найменування ЗВТ;
діапазон значень ФВ;
позначення та оцінки похибок ЗВТ;
найменування методів і похибки передачі розміру одиниці.
Назви еталонів і ЗВТ вказуються в прямокутниках, причому первинний еталон укладають в прямокутник, утворений подвійною лінією.
Назви методів передачі розмірів одиниць поміщають в горизонтальні овали між найменуваннями вивіреного робочого ЗВТ та відповідного РЕ. Похибка методу повірки вказується в тому ж овалі.
Креслення повірочної схеми складається з полів, розташованих один над одним і розділених штриховими лініями, число яких залежить від структури повірочної схеми. Поля мають найменування, які вказуються в лівій частині креслення, відокремленої вертик...
