Стандартний Вольт і Ампер

Нещодавнє запитання про те, як обчислити точність схеми, змусило мене думати про калібрування взагалі.

Зокрема, як ЕЕ ми зазвичай використовуємо вольт і ампер як одиницю, але все це є досить невиразними і важкими для кількісної оцінки.

Раніше було, що вольт визначається "стандартною коміркою", десь зачиненою в склепінні, але це змінилося на використання "стандарту напруги Джозефсона", що є складною системою, яка використовує надпровідний інтегральний мікросхем, що працює при 70– 96 ГГц для створення стабільних напруг, які залежать лише від прикладеної частоти та основних констант.

Останнє не зовсім те, що можна було б зібрати разом у підвалі чи навіть у відділах випробувальних інженерів у більшості компаній.

Ампер гірший. Він визначається в СІ як "Той постійний струм, який, якщо підтримувати його в двох прямих паралельних провідниках нескінченної довжини, незначного кругового перерізу і розміщувати один метр один від одного у вакуумі, створював би між цими провідниками силу, рівну 2 × 10 −7 ньютонів на метр довжини. "

У мене немає ІДЕЯ, як хто міг би це виміряти.

Ом визначався конкретною висотою та масою ртуті, але це було відмовлено на користь того, що він був одержуваним з одиниць 1В та 1А.

Це все змушує мене замислитися, скільки з того, що ми використовуємо, відкалібровано на чужий метр. І скільки з цих лічильників відкалібровано ще на чужих ... і далі. Схоже, один великий будинок карт.

Чи є якийсь проміжний стандарт заходів або обладнання, який ви можете придбати для використання в якості каліброваних посилань на 1V, 1A та 1R? (Очевидно, що вам потрібні лише будь-які два з них.)

Питання про бонус: чи є якась наклейка з сертифікацією, на яку слід звернути увагу при купівлі лічильника чи іншого обладнання, що свідчить про те, що воно справді перевірено на фактичні значення SI порівняно з тестуванням, скажімо, на Fluke?

Це все змушує мене замислитися, скільки того, що ми використовуємо, відкалібровано на чужий метр. І скільки з цих лічильників відкалібровані ще чужими .. і далі. Схоже, один великий будинок карт.

і ...

Чи є якась наклейка з сертифікацією, на яку слід звернути увагу при купівлі лічильника чи іншого обладнання, що свідчить про те, що вона справді перевірена на фактичні значення SI порівняно з тестуванням, скажімо, Fluke ...

Ви точно описали, що відбувається. Вам не потрібно мати екзотичний, дорогий «золотий стандарт» у власній лабораторії вашої компанії, якщо ви маєте сертифіковану прослідкуваність калібрування (якщо вам це потрібно) аж до акредитованої лабораторії, яка фактично її має.

І так, вони фактично поміщають у ваш прилад наклейку, видану акредитованою лабораторією, з датою закінчення терміну дії калібрування. Я сам це бачив.

Вдома ви опинитесь в одній з таких ситуацій:

Я пригадую, що коли я працював у космічній галузі, від нас вимагали калібрувати всі вимірювальні прилади, їхні наклейки та простежувані сертифікати калібрування та відповідна документація. Процедури випробувань ("норми роботи"), інструменти, які будуть використовуватися, та їх відстежуваність від калібрування, всі повинні були бути вичерпно задокументовані та подані на затвердження замовника задовго до того, як на виробі було проведено фактичне тестування поставки.

Звичайно, кожна галузь має свої вимоги та рівень якості. Я не думаю, що хтось може з розумом очікувати, що китайський виробник дешевих мультиметрів має таку програму калібрування, оскільки це не має сенсу ні для них, ні для їх замовників.

Повернення до ланцюжка простеження: НМУ на малюнку вище - це Національні метрологічні інститути. NMI для США - це НІСТ. Більш детальний погляд на "харчову ланцюжок" метрології проілюстрований на малюнку нижче, якщо вам цікаво:

Джерело зображень: Калібрування та відстеження в вимірювальній техніці

Чи є якась наклейка з сертифікацією, яку слід шукати, купуючи лічильник чи інше обладнання, що свідчить про те, що воно справді перевірено на фактичні значення SI

Якщо ви купуєте свої інструменти у Keysight або Tek чи інших високоякісних марок, вони запропонують сертифікат калібрування відстежуваного NMI як опцію додаткової вартості. Якщо ви проводите періодичні калібрування у високоякісній лабораторії, вони нададуть аналогічний сертифікат

Якщо ви не замовляєте цей сертифікат, ваш інструмент, швидше за все, буде протестований з тими ж процедурами, але постачальник не несе відповідальності за ведення записів цього тесту та його результатів.

Я знаю, що в моїй галузі наші клієнти регулярно ревізують нашу виробничу ділянку і перевіряють, чи всі інструменти, що використовуються на нашій тестовій лінії, мають відстежувані сертифікати калібрування.

проти випробуваних проти скажемо Fluke ...

Це все-таки може бути відслідковане калібрування, якщо Fluke має дійсний сертифікат. Звичайно, кожен крок від основного стандарту збільшує можливі помилки, що поширюються від вимірювання до вимірювання, зменшуючи точність, яку ви зможете заявити про тестування приладу.

Це все змушує мене замислитися, скільки того, що ми використовуємо, відкалібровано на чужий метр. І скільки з цих лічильників відкалібровані ще чужими .. і далі. Схоже, один великий будинок карт.

На вершині метрологічної купи розташовані еталонні стандарти, що належать національним лабораторіям зі стандартів. І вони справді в основному випробовуються лише в порівнянні один з одним. Наприклад, NIST перевіряє точність свого атомного годинника, порівнюючи його з атомними годинниками, які підтримують Британська Інституція Стандартів, Асоціація Франсуаза де Нормалізація, Китайський Національний Інститут Метрології та ін. Це тому, що коли Ви робите найбільше точний інструмент у світі для певного вимірювання, єдине, з чим можна порівняти, - це спроби інших людей виготовити те саме.

Потрібна мітка "відстежується на NIST" (принаймні в США).

Національний інститут стандартів і технології підтримують основні стандарти, і всі інші стандарти (в калібрувальних лабораторіях і т.д.) періодично перевіряються на них, прямо або побічно. Якщо ви дбаєте про абсолютну точність ваших приладів, у вас з’явиться документація, яка описує всі етапи, за допомогою яких ваші калібрування можна простежити аж до NIST. Сюди слід віднести, які стандарти та інструменти передачі використовувались, а також давно кожен з них перевірявся на відповідність наступному більш високому стандарту в ланцюжку.