Государственная поверочная схема для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне от 1·10-16 до 100 А

(утв. Приказом Росстандарта от 01.10.2018 № 2091)

ИСТОРИЯ ИЗМЕНЕНИЙ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИХ АКТОВ

flowchart LR
  n0["ГОСТ 8.022-91"]:::rst
  click n0 "https://bukva.ai/docs/standart-gost-10585-2013" "ГОСТ 8.022-91. Государственный стандарт Союза ССР. Государственная система обеспечения единства измерений. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для с"
  n1["Государственная поверочная схема... (от 01.10.2018 N 2091)"]:::doc
  click n1 "https://bukva.ai/docs/shema-2091" "Государственная поверочная схема для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне от 1·10-16 до 100 А (утв. Приказом Росстандарта от 01.10.2018 N 2091)"
  n0 --> n1
classDef rst fill:#FFEBEB,stroke:#8B0000,color:#000;
classDef doc fill:#EBFFEB,stroke:#006400,color:#000;
classDef notEnt fill:#FFFFEB,stroke:#FF8C00,color:#000;

Утверждена Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 1 октября 2018 г. № 2091

ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОВЕРОЧНАЯ СХЕМА ДЛЯ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ СИЛЫ ПОСТОЯННОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА В ДИАПАЗОНЕ от 1·10-16 до 100 А

1. Область применения

Настоящая государственная поверочная схема распространяется на средства измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне от 1·10-16 до 100 А и устанавливает порядок передачи единицы силы электрического тока — ампера от государственного первичного эталона единицы силы электрического тока с помощью вторичных эталонов и рабочих эталонов средствам измерений с указанием погрешностей и основных методов поверки.

Допускается проводить поверку средств измерений (далее по тексту — СИ) постоянного электрического тока с помощью вторичных и рабочих эталонов более высокой точности, чем предусмотрено в настоящей поверочной схеме.

Графическая часть Государственной поверочной схемы для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне от 1·10-16 до 100 А представлена в приложении А.

2. Государственный первичный эталон

2.1 В состав государственного первичного эталона входят:

2.1.1. комплекс аппаратуры на основе использования квантовых эффектов, включающий:

меру постоянного напряжения с выходными напряжениями 1,018 В и 10 В, калибруемую на государственном первичном эталоне единицы электрического напряжения с использованием квантового эффекта Джозефсона;

термостатированные меры электрического сопротивления 1 Ом и 1 кОм, калибруемые на государственном первичном эталоне единицы электрического сопротивления с использованием квантового эффекта Холла;

компаратор постоянного напряжения.

В основу работы комплекса положен метод косвенных измерений, использующий значения единиц напряжения и сопротивления, прослеживаемые непосредственно к первичным эталонам на основе квантовых эффектов;

2.1.2. комплекс аппаратуры на основе использования методов электрометрии, включающий:

входной блок с набором мер постоянной емкости;

интегратор;

измерительный блок с частотомером;

цифровой вольтметр;

компаратор.

В основу работы комплекса положен метод косвенных измерений, использующий значения единиц емкости, электрического напряжения и времени, прослеживаемые к эталонам соответствующих единиц.

2.2 Государственный первичный эталон обеспечивает воспроизведение единицы силы электрического тока:

2.2.1. при номинальных значениях силы тока 1·10-3; 1 А (посредством реализации квантовых эффектов):

со средним квадратическим отклонением (далее — СКО) результата измерений в относительной форме, S0, не превышающим 5·10-8 при 20 независимых измерениях;

с неисключенной систематической погрешностью в относительной форме, \Theta_{0}(P = 0,99) , не превышающей 2·10-7;

со стандартной неопределенностью, оцениваемой по типу A, uAо, не превышающей 5·10-8 при 20 независимых измерениях;

со стандартной неопределенностью, оцениваемой по типу B, uBо, не превышающей 0,9·10-7;

2.2.2. при номинальных значениях силы тока от 1·10-16 до 1·10-9 А (посредством реализации методов электрометрии):

с СКО результата измерений в относительной форме, S0, в диапазоне от 1·10-2 до 2·10-4 при 20 независимых измерениях;

с не исключенной систематической погрешностью в относительной форме, \Theta_{0}(P = 0,99) , в диапазоне от 2,5·10-2 до 5·10-4;

со стандартной неопределенностью, оцениваемой по типу A, uAо, в диапазоне от 1·10-2 до 2·10-4 при 20 независимых измерениях;

со стандартной неопределенностью, оцениваемой по типу B, uBо, в диапазоне от 1,1·10-2 до 2·10-4.

2.3. Государственный первичный эталон применяют для передачи единицы силы электрического тока вторичным эталонам, рабочим эталонам 1-го разряда и СИ, методом прямых измерений и сличением при помощи компаратора.

3. Вторичные эталоны

3.1. В качестве вторичных эталонов (далее по тексту — ВЭ) единицы силы тока в диапазоне от 1·10-3 до 1 А применяют совместно группы термостатированных мер электродвижущей силы или мер напряжения и мер электрического сопротивления.

Относительная суммарная погрешность, характеризуемая суммарным средним квадратическим отклонением S_{\Sigma 0} при 20 независимых измерениях, включая нестабильность ВЭ за интервал между поверками, не должна превышать 1·10-6.

Относительная неопределенность измерений при передаче единицы силы тока вторичному эталону, характеризуемая суммарной стандартной неопределенностью uCо при 20 независимых измерениях, включая нестабильность ВЭ за интервал между поверками, не должна превышать 1·10-6.

В качестве ВЭ единицы силы тока в диапазоне от 1·10-16 до 1·10-9 А применяют меры тока на основе генераторов линейно изменяющегося напряжения с набором дифференцирующих конденсаторов.

Относительная суммарная погрешность, характеризуемая суммарным средним квадратическим отклонением S_{\Sigma 0} (суммарная стандартная неопределенность uCо) при 20 независимых измерениях, включая нестабильность ВЭ за интервал между поверками, составляет от 6·10-3 до 7,5·10-4 (для интервала между поверками 6 месяцев).

3.2. ВЭ используют для поверки РЭ 1-го разряда и СИ методами прямых измерений и непосредственным сличением.

4. Средства измерений (эталоны), заимствованные из других поверочных схем

4.1. В качестве средств измерений (эталонов), заимствованных из других поверочных схем, применяют меры ЭДС или напряжения 2-го и 3-го разрядов 1 В и 10 В, а также калибраторы и вольтметры 2-го разряда по ГОСТ 8.027-2001, однозначные и многозначные меры электрического сопротивления 3-го разряда в диапазоне от 1·10-4 до 1·1014 Ом и измерители электрического сопротивления 3-го разряда в диапазоне от 1·10-3 до 1·1015 Ом в соответствии с государственной поверочной схемой для средств измерений электрического сопротивления (приказ № 146 Росстандарта от 15.02.2016 г.).

4.2. Средства измерений (эталоны), заимствованные из других поверочных схем, применяют для передачи единицы силы электрического тока рабочим эталонам 1-го разряда и 2-го разрядов, а также СИ методом косвенных измерений.

5. Рабочие эталоны

5.1 Рабочие эталоны 1-го разряда

5.1.1. В качестве РЭ 1-го разряда постоянного тока в диапазоне от 1·10-15 до 100 А используют калибраторы; амперметры; поверочные установки (потенциометрические и с калибраторами тока), калибраторы — измерители.

5.1.2. Пределы допускаемых относительных погрешностей \Delta_{\text{о}} РЭ 1-го разряда составляют от 1·10-6 до 1,6·10-2 (приложение А).

5.1.3. РЭ 1-го разряда используют для поверки РЭ 2-го разряда и СИ методами прямых измерений, непосредственным сличением и сличением при помощи компаратора.

5.1.4. Соотношение пределов допускаемых относительных погрешностей РЭ 1-го разряда и пределов допускаемых относительных погрешностей РЭ 2-го разряда и поверяемых СИ должно быть не более 1/2.

5.2 Рабочие эталоны 2-го разряда

5.2.1. В качестве РЭ 2-го разряда постоянного тока в диапазоне от 1·10-15 до 100 А используют калибраторы, амперметры и меры (в том числе ионизационные источники тока).

5.2.2. Пределы допускаемых относительных погрешностей \Delta_{\text{о}} РЭ 2-го разряда составляют от 1·10-4 до 1·10-1 (приложение А).

5.2.3. РЭ 2-го разряда используют для поверки СИ методами прямых измерений, непосредственным сличением и сличением при помощи компаратора.

5.2.4. Соотношение пределов допускаемых значений относительных погрешностей РЭ 2-го разряда и пределов допускаемых значений относительных погрешностей СИ должно быть не более 1/2.

6. Средства измерений

6.1. В качестве СИ используют меры тока и калибраторы и источники постоянного тока, амперметры, электрометрические усилители, калибраторы тока — ионизационные источники тока, вольтметры — электрометры в диапазоне от 1·10-16 до 100 А.

6.2. Пределы допускаемых относительных погрешностей \Delta_{\text{о}} СИ составляют от 2·10-4% до 20%; классы точности от 0,1 до 5,0 (приложение А).

Приложение А

ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОВЕРОЧНАЯ СХЕМА ДЛЯ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ СИЛЫ ПОСТОЯННОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА В ДИАПАЗОНЕ ОТ 1·10-16 ДО 100 А