Volt và Ampe chuẩn


14

Một câu hỏi gần đây ở đây hỏi về cách tính độ chính xác của mạch khiến tôi suy nghĩ về hiệu chuẩn nói chung.

Đặc biệt, khi các EE chúng ta thường xuyên sử dụng volt và ampe như một đơn vị và đây là cả hai điều khá mơ hồ và khó định lượng.

Trước đây, một volt được xác định bởi một "tế bào tiêu chuẩn" bị nhốt trong hầm ở đâu đó, nhưng đã đổi thành sử dụng "tiêu chuẩn điện áp Josephson", một hệ thống phức tạp sử dụng chip mạch tích hợp siêu dẫn hoạt động ở 70 Lít 96 GHz để tạo ra điện áp ổn định chỉ phụ thuộc vào tần số áp dụng và hằng số cơ bản.

Cái sau không chính xác là thứ mà người ta có thể ném vào nhau dưới tầng hầm, hoặc thậm chí trong các phòng kỹ thuật thử nghiệm ở hầu hết các công ty.

Các Ampe là tồi tệ hơn. Nó được định nghĩa trong SI là "Dòng điện không đổi đó, nếu được duy trì trong hai dây dẫn song song thẳng có chiều dài vô hạn, tiết diện tròn không đáng kể và đặt cách nhau một mét trong chân không, sẽ tạo ra giữa các dây dẫn này một lực bằng 2 × 10 −7 newton trên một mét chiều dài. "

Tôi không có IDEA làm thế nào bất cứ ai có thể đo lường điều đó.

Ohm từng được xác định bởi một chiều cao và trọng lượng cụ thể của thủy ngân, nhưng nó đã bị bỏ qua để trở thành một đơn vị dẫn xuất từ ​​1V và 1A.

Tất cả điều này khiến tôi tự hỏi bao nhiêu những gì chúng ta sử dụng được hiệu chỉnh với đồng hồ của người khác. Và có bao nhiêu trong số những mét đó được hiệu chỉnh cho người khác ... và tiếp tục. Có vẻ như một ngôi nhà lớn của thẻ.

Có một số loại tiêu chuẩn trung gian của các biện pháp hoặc thiết bị bạn có thể mua để sử dụng làm tài liệu tham khảo hiệu chuẩn cho 1V, 1A và 1R không? (Rõ ràng là bạn chỉ cần bất kỳ hai trong số đó.)

Câu hỏi về phần thưởng: Có một loại nhãn dán chứng nhận nào đó bạn nên tìm khi mua đồng hồ hoặc thiết bị khác cho biết nó thực sự đã được thử nghiệm với các giá trị SI thực tế so với thử nghiệm, giả sử là Fluke?


2
Định nghĩa Ampere hoàn toàn không mơ hồ, hoàn toàn ngược lại. Nhưng vâng, không thể đo lường trong thực tế. Tất cả trong một câu hỏi thú vị. Đo lường nói chung có khiến tôi gãi đầu thường xuyên hơn không.
Dampmaskin

2
Việc triển khai trực tiếp "Định nghĩa" có lẽ là quá khó và quá mức đối với hầu hết các ứng dụng, do đó, việc triển khai các thiết bị tham chiếu "đủ tốt" khác nhau có sẵn. ví dụ: nvlpub.nist.gov/nistpub/Legacy/TN/nbstechnicalnote1239.pdf Ngoài ra, nếu bạn trả nhiều tiền hơn thì bạn có thể rút ngắn "chuỗi hiệu chuẩn", ví dụ thay vì sử dụng sán, bạn sử dụng những gì sử dụng sán.
dùng3528438

1
@ MarcusMüller: Trang thú vị tại NIST về việc đo ampere mới được xác định: nist.gov/news-events/news/2016/08/counting-down-new-ampere
Peter Smith

1
@Dampmaskin, bất cứ điều gì có từ "vô hạn" và "không đáng kể" trong đó là mơ hồ trong cuốn sách của tôi;)
Trevor_G

2
Chỉ cần nhớ tiên đề cũ: Nếu nó hoạt động thì đó là Fluke.
Hot Licks

Câu trả lời:


14

Tất cả điều này khiến tôi tự hỏi, bao nhiêu những gì chúng ta sử dụng được hiệu chỉnh với đồng hồ của người khác. Và có bao nhiêu trong số những mét đó, được hiệu chỉnh cho người khác .. và tiếp tục. Có vẻ như một ngôi nhà lớn của thẻ.

và ...

Có một số loại nhãn dán chứng nhận mà người ta nên tìm kiếm khi mua đồng hồ hoặc thiết bị khác cho biết nó thực sự đã được thử nghiệm với các giá trị SI thực tế so với thử nghiệm với Fluke ...

Bạn đã mô tả chính xác những gì xảy ra. Bạn không cần phải có một "tiêu chuẩn vàng" kỳ lạ, đắt tiền trong phòng thí nghiệm nội bộ của công ty, miễn là bạn có chứng nhận truy xuất hiệu chuẩn (nếu bạn cần) cho đến một phòng thí nghiệm được công nhận thực sự có nó.

Và vâng, họ thực sự đã đặt vào thiết bị của bạn một nhãn dán do phòng thí nghiệm được công nhận, với ngày hết hạn hiệu lực hiệu chuẩn trên nó. Tôi đã nhìn thấy nó bản thân mình.

Trong nhà, bạn sẽ thấy mình trong một trong những tình huống sau:

Chuỗi truy xuất nguồn gốc của hiệu chuẩn

Tôi nhớ lại rằng khi tôi làm việc trong ngành hàng không vũ trụ, chúng tôi được yêu cầu phải hiệu chỉnh tất cả các dụng cụ đo lường, với nhãn dán và chứng nhận hiệu chuẩn có thể theo dõi và tài liệu liên quan. Các quy trình thử nghiệm ("tiêu chuẩn công việc"), các công cụ được sử dụng và khả năng truy nguyên hiệu chuẩn của chúng, tất cả đều được yêu cầu phải được ghi chép đầy đủ và đệ trình để khách hàng chấp thuận trước khi thực hiện bất kỳ thử nghiệm giao hàng thực tế nào trên sản phẩm.

Tất nhiên, mỗi ngành công nghiệp đều có yêu cầu và mức chất lượng riêng. Tôi không nghĩ ai có thể mong đợi một cách hợp lý rằng một nhà sản xuất đồng hồ vạn năng giá rẻ của Trung Quốc có chương trình hiệu chuẩn như vậy, bởi vì nó sẽ không có ý nghĩa với họ hoặc với khách hàng của họ.

Quay lại chuỗi truy xuất nguồn gốc: các NMI trong hình trên là các Viện Đo lường Quốc gia. NMI cho Hoa Kỳ là NIST. Nhìn kỹ hơn về "chuỗi thức ăn" của đo lường được minh họa trong hình dưới đây, trong trường hợp bạn tự hỏi:

Cấu trúc truy xuất nguồn gốc của hiệu chuẩn

Nguồn hình ảnh: Hiệu chuẩn và truy xuất nguồn gốc trong công nghệ đo lường


1
Điều này xin hỏi một câu hỏi khác. Khi kiểm tra một thành phần bao gồm điện áp bên trong hoặc tham chiếu hiện tại, hoặc thực sự BẤT K of thông số kỹ thuật điện nào, người ta mong đợi thông số kỹ thuật nói trên được chứng nhận NIST.
Trevor_G

3
Mọi người nên kỳ vọng rằng một nhà sản xuất chất bán dẫn hợp pháp (không giả) có chương trình hiệu chuẩn phù hợp cho nhóm dụng cụ của họ (có thể liên quan đến chứng nhận NIST và các quy trình thử nghiệm / tiêu chuẩn làm việc nội bộ tốt), và nhờ đó họ có thể đứng đằng sau các thông số kỹ thuật của sản phẩm của họ (độ chính xác điện áp, vv). Tuy nhiên, điều đó không có nghĩa là họ có thể tuyên bố rằng thông số kỹ thuật sản phẩm của họ được chứng nhận NIST!
Enric Blanco

2
@Trevor, nếu bạn mua nhạc cụ của mình từ Keysight hoặc Tek hoặc các nhãn hiệu chất lượng cao khác, họ sẽ cung cấp chứng nhận hiệu chuẩn có thể theo dõi NMI dưới dạng tùy chọn bổ sung chi phí. Nếu bạn có các dụng cụ của bạn được hiệu chuẩn tại một phòng thí nghiệm tốt, họ sẽ cung cấp một chứng chỉ tương tự.
Photon

@ThePhoton Thật vậy. Hơn nữa, và tùy thuộc vào quốc gia, Keysight và những thứ tương tự là các phòng thí nghiệm được công nhận có thể cung cấp một chương trình hiệu chuẩn đầy đủ cho TẤT CẢ các dụng cụ trong nhà của bạn bất kể thương hiệu. Tuy nhiên, họ không phải là phòng thí nghiệm rẻ nhất xung quanh :) mặc dù công việc hiệu chuẩn của họ thực sự xuất sắc.
Enric Blanco

3
Bây giờ, trong một bài tập điên rồ, hãy xem trang Wikipedia về định nghĩa của kilôgam , đây là ví dụ cuối cùng về lý do tại sao chúng ta dựa vào chuỗi chứng chỉ. Số kg thực tế, IPK được lưu trữ ở Pháp, hiếm khi được mang ra vì nó quá quan trọng. Nó dường như cũng đang trôi dạt từ các bản sao của nó bằng một vài microgam ...
Cort Ammon - Tái lập lại

4

Có một số loại nhãn dán chứng nhận mà người ta nên tìm kiếm khi mua đồng hồ hoặc thiết bị khác cho biết nó thực sự đã được thử nghiệm với các giá trị SI thực tế

Nếu bạn mua các thiết bị của mình từ Keysight hoặc Tek hoặc các thương hiệu chất lượng cao khác, họ sẽ cung cấp chứng nhận hiệu chuẩn có thể theo dõi NMI dưới dạng tùy chọn bổ sung chi phí. Nếu bạn thực hiện hiệu chuẩn định kỳ tại phòng thí nghiệm chất lượng cao, họ sẽ cung cấp chứng chỉ tương tự

Nếu bạn không đặt mua chứng chỉ này, công cụ của bạn có thể vẫn sẽ được kiểm tra với các quy trình tương tự, nhưng nhà cung cấp sẽ không chịu trách nhiệm lưu giữ hồ sơ của bài kiểm tra đó và kết quả của nó.

Tôi biết rằng trong ngành của mình, khách hàng của chúng tôi thường xuyên kiểm tra trang web sản xuất của chúng tôi và kiểm tra xem tất cả các thiết bị được sử dụng trên dây chuyền thử nghiệm của chúng tôi có chứng nhận hiệu chuẩn có thể truy nguyên.

so với thử nghiệm nói Fluke ...

Đây vẫn có thể là một hiệu chuẩn có thể theo dõi, nếu Fluke có chứng chỉ hợp lệ. Tất nhiên, mỗi bước ra khỏi tiêu chuẩn chính sẽ làm tăng các lỗi có thể xảy ra từ đo lường sang đo lường, làm giảm độ chính xác mà bạn có thể yêu cầu đối với thiết bị được thử nghiệm.

Tất cả điều này khiến tôi tự hỏi, bao nhiêu những gì chúng ta sử dụng được hiệu chỉnh với đồng hồ của người khác. Và có bao nhiêu trong số những mét đó, được hiệu chỉnh cho người khác .. và tiếp tục. Có vẻ như một ngôi nhà lớn của thẻ.

Ở đầu đống đo lường là các tiêu chuẩn tham khảo thuộc sở hữu của các phòng thí nghiệm tiêu chuẩn quốc gia. Và những điều này thực sự chủ yếu chỉ được thử nghiệm bằng cách so sánh với nhau. Ví dụ, NIST xác minh tính chính xác của đồng hồ nguyên tử của nó bằng cách so sánh nó với đồng hồ nguyên tử được duy trì bởi Viện Tiêu chuẩn Anh, Hiệp hội Française de Bình thường hóa, Viện Đo lường Quốc gia Trung Quốc, v.v. Điều này là do khi bạn đang tận dụng tối đa công cụ chính xác trên thế giới đối với một số phép đo, điều duy nhất cần so sánh là những nỗ lực của người khác để tạo ra điều tương tự.


2
Hiểu. Cảm ơn. Nhưng vẫn là một ngôi nhà của thẻ.
Trevor_G

1
@Trevor, vâng, đó là quan điểm của tôi.
Photon

2

Nhãn bạn muốn là "có thể truy nguyên theo NIST" (ít nhất là ở Hoa Kỳ).

Các Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ duy trì tiêu chuẩn tiểu học, và tất cả các tiêu chuẩn khác (tại các phòng thí nghiệm hiệu chỉnh, vv) được kiểm tra định kỳ đối với họ, hoặc trực tiếp hoặc gián tiếp. Nếu bạn quan tâm đến độ chính xác tuyệt đối của các thiết bị của mình, bạn sẽ có tài liệu mô tả tất cả các bước mà hiệu chuẩn của bạn có thể được truy nguyên từ NIST. Điều này sẽ bao gồm những gì các tiêu chuẩn hoặc công cụ chuyển nhượng đã được sử dụng, cùng với việc từng được kiểm tra so với tiêu chuẩn cao hơn tiếp theo trong chuỗi.


Vì vậy, sử dụng đồng hồ nhập khẩu giá rẻ có lẽ là một ý tưởng tồi;)
Trevor_G
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.