Главная» Деятельность» Основы метрологии» Эталонная база ННЦ» Электические и магнитные величины

Электрические и магнитные измерения широко используются во многих отраслях промышленности, энергетике, сельском хозяйстве, научных исследованиях, жизни и быте людей. Данный вид измерений включает в себя большое количество измеряемых величин и типов средств измерений. Единство электрических измерений обеспечивается путем прослеживаемости к государственным первичным эталонам, большинство которых создано и хранится в ННЦ «Институт метрологии».

Главным направлением создания эталонов в данном виде измерений является использование в них квантовых эффектов и фундаментальных физических постоянных, что позволяет обеспечить наивысшую точность и стабильность воспроизводимых электрических величин. К таким эталонам относятся эта лоны единиц электродвижущей силы (постоянного напряжения) – вольта – на квантовом эффекте Джозефсона, электрического сопротивления – ома – на квантовом эффекте Холла, магнитной индукции – теслы – на эффекте ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Именно эти эталоны вместе с эталоном времени и частоты составляют базовую систему эталонов в области электрических, магнитных и радиотехнических измерений.

В ННЦ «Институт метрологии» созданы два квантовых эталона: теслы и вольта, а также первая очередь аппаратуры государственного первичного эталона единицы электрического сопротивления (ДЕТУ 08-02-98), которая хранит размер ома и передает его многочисленным средствам измерений. Разработка системы воспроизведения на эффекте Холла запланирована программой дальнейшего развития эталонной базы.

Государственный первичный эталон единицы магнитной индукции – теслы (ДЕТУ 08-01-96) использует связь между значениями магнитной индукции постоянного поля (В) и частотой прецессии ядер водорода (протонов) (f) в магнитном поле через электромагнитную константу – гиромагнитное отношение
протона. 

Государственный первичный эталон единицы электродвижущей силы и постоянного напряжения – вольта (ДЕТУ 08-03-07) построен на многоэлементной матрице контактов Джозефсона и включает в себя криогенный комплекс, работающий при температуре жидкого гелия; СВЧ-генератор, стабилизированный по частоте государственного первичного эталона единиц времени и частоты; группу нормальных элементов. По своим характеристикам эталон отвечает современному мировому уровню.

Государственный эталон ома должен базироваться на двух автономных системах: системе воспроизведения единицы электрического сопротивления на основе квантового эффекта Холла и системе хранения и масштабирования единицы электрического сопротивления на базе эталонных мер электрического сопротивления.

Как сказано выше, вторая из этих систем создана и эксплуатируется (ДЕТУ 08-02-98), кроме того созданы переходные меры сопротивления для получения и хранения «холловского ома».

На очереди создание системы воспроизведения единицы на базе эффекта Холла.

Для хранения и эксплуатации первичных эталонов в области электричества создана необходимая уникальная инженерная инфраструктура, которая обеспечивает температурную стабилизацию помещений и защиту эталонов от влияний электромагнитных и механических помех.