Эталон единиц времени и частоты

Эталон единицы электродвижущей силы и напряжения.

Государствен­ный первичный эталон вольта (регламентирован ГОСТ 8.027—81) состо­ит из меры напряжения на основе эффекта Джозефсона (возникновение напряжения между двумя разделенными тонким слоем диэлектрика сверхпроводниками, помещенными в высокочастотное электромагнит­ное поле), группы нормальных элементов и компараторов для сличения нормальных элементов между собой и с мерой напряжения. В состав вспомогательного оборудования входит комплект, состоящий из ком­пьютера и устройств контроля температуры нормальных элементов, ав­томатической регистрации результатов измерений и контроля вольт-амперных характеристик переходов Джозефсона. Таким образом, эталон базируется на стабильном эффекте Джозефсона и воспроизводит вольт абсолютным методом. Нормальные элементы, помещенные в термостат, обеспечивают хранение этой единицы. Первичный эталон вольта обес­печивает воспроизведение единицы ЭДС и электрического напряжения с относительным среднеквадратическим отклонением не более 5-10^-8 при от­носительной систематической погрешности, не превышающей 10^-6.

Для воспроизведения и хранения единицы напряжения переменного тока разработаны и утверждены два государственных специальных эталона.

Государственный первичный эталон напряжения переменного тока для значений 0,1...10 В в диапазоне частот 20...3-10⁷ Гц (ГОСТ 8.184—76) состоит из двух наборов термоэлектрических преобразователей напря­жений, потенциометров постоянного тока, меры ЭДС, делителя напря­жения и стабилизированных источников постоянного и переменного токов. Эталон воспроизводит единицу напряжения с относительным среднеквадратическим отклонением не более 5-10^-5 при относительной систематической погрешности, не превышающей 8-10^-4.

Эталон напряжения переменного тока для значений 0,1... 1 В в диапа­зоне частот 30... 3-10³ МГц (ГОСТ 8.072—82) включаете себя устройство формирования переменного напряжения, набор болометрических (терморезисторных) преобразователей постоянного и переменного напряже­ния, терморезисторный мост с автоматическим уравновешиванием, вольтметры, используемые в качестве компараторов переменного на­пряжения. Эталон воспроизводит единицу напряжения с относительным среднеквадратическим отклонением не более 5-10^-3 при относительной аналитической погрешности, не превышающей 2-10^-2.

Единица времени — секунда (с) входит в число основных единиц СИ, а единица частоты — герц (Гц) — в число производных единиц. Если обозначить частоту гармонических колебаний ƒ, а их период Т, то ƒ = 1/Т(1/с).

Государственный первичный эталон времени и частоты (ГОСТ 8.129—83) включает комплекс следующих средств измерений:

- цезиевые меры частоты, предназначенные для воспроизведения размеров единиц времени и частоты;

- водородные меры частоты, предназначенных для хранения разме­ров единиц времени и частоты;

- группу квантовых часов, предназначенных для хранения шкал атомного и координированного времени России;

- аппаратуру для передачи размера единицы частоты в оптический диапазон, состоящую из группы синхронизированных лазеров и сверх­высокочастотных генераторов;

- аппаратуру для внутренних и внешних сличений, включающую пе­ревозимые квантовые часы и лазеры;

- аппаратуру средств обеспечения (автоматическое программирова­ние и коммутация, дистанционный контроль температуры термостатов и напряжения питания генераторов, прием, обработка и регистрация ра­диосигналов и т.д.).

Государственный первичный эталон времени обеспечивает воспроиз­ведение значений интервалов времени 10^-9…10⁸ в диапазоне частот 1...10¹⁴ Гц при среднеквадратическом отклонении не более 5-10¹⁴ и неис­ключенной систематической погрешности, не превышающей 2-10^-13 Нестабильность частоты эталона за интервалы времени измерений от 100 с до 24 часов не должна превышать 2-10¹⁴.

Таким образом, государственный первичный эталон времени и час­тоты — это сложный радиотехнический комплекс, обеспечивающий пе­редачу размера единиц времени и частоты и шкал времени всем ниже­стоящим средствам измерений при помощи телевидения, радио и других каналов связи. Точность воспроизведения единиц времени и частоты является наивысшей по сравнению с другими единицами электрических величин, а передача их размера на любые расстояния не вызывает в на­стоящее время каких-либо технических затруднений. Это позволяет про­ектировать аппаратуру для частотно-временных измерений, обладаю­щую высокой точностью.

Эталон единицы электрического сопротивления.

Государственный первичный эталон ома (ГОСТ 8.028—75) обеспечивает воспроизведение единицы электрического сопротивления со среднеквадратическим от­клонением, не превышающим 10^-7 при систематической погрешности, не превышающей 5-10^-7. Единица электрического сопротивления — ом (Ом) входит в число производных единиц СИ. Эталон состоит из десяти ман­ганиновых катушек сопротивления с номинальным значением 1 Ом и мостовой измерительной установки.

Дата добавления: 2014-12-29