標準のボルトとアンペア


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ここで回路の精度を計算する方法について尋ねる最近の質問は、一般的なキャリブレーションについて考えました。

特に、EEとしては、通常、ボルトとアンペアを単位として使用しますが、これらはどちらもかなり曖昧で定量化が難しいものです。

以前は、ボルトはどこかに保管されていた「標準セル」によって定義されていましたが、70で動作する超伝導集積回路チップを使用する複雑なシステムである「ジョセフソン電圧標準」の使用に変更印加周波数と基本定数のみに依存する安定した電圧を生成する96 GHz。

後者は、地下室や、ほとんどの企業のテストエンジニアリング部門で一緒に使用できるものではありません。

アンペアはさらに悪い。SIでは、「定電流は、無限の長さの2つの真っ直ぐな平行導体で維持され、無視できる円形断面であり、真空中に1メートル離れて配置された場合、これらの導体間に2×10に等しい力を生成する定電流」と定義されています長さ1メートルあたり-7ニュートン。」

誰もそれを測定する方法はありません。

オームは、水銀の特定の高さと重量によって定義されていましたが、1Vと1Aから派生したユニットであるために放棄されました。

これはすべて、私たちが使用しているもののどれくらいが他の誰かのメーターに合わせて調整されているのかと思うことです。そして、それらのメーターのうちどれだけがまだ他の誰かのものに合わせて較正されているか... カードの大きな家のようです。

1V、1A、および1Rの校正済み基準として使用するために購入できる測定器または機器の中間的な基準はありますか?(明らかに、必要なのはこれらのうち2つだけです。)

ボーナス質問:実際のSI値に対して実際にテストされているか、たとえばFlukeに対してテストされていることを示すメーターまたはその他の機器を購入するときに探す必要のある認定ステッカーはありますか?


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アンペアの定義はまったく曖昧ではなく、まったく逆です。しかし、はい、実際に測定することは不可能です。全体的に興味深い質問です。一般に、計測学では、頻繁に頭を悩ますことがあります。
ダンプマスク

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「定義」を直接実装することは、ほとんどのアプリケーションにとっておそらく非常に困難で過剰なので、参照デバイスのさまざまな「十分な」実装が利用可能です。例:nvlpubs.nist.gov/nistpubs/Legacy/TN/nbstechnicalnote1239.pdfさらにお金を払えば、「校正の鎖」を短くできます。たとえば、吸虫を使用する代わりに吸虫が使用するものを使用します。
user3528438

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@MarcusMüller:新しく定義されたアンペアの測定に関するNISTの興味深いページ:nist.gov/news-events/news/2016/08/counting-down-new-ampere
ピータースミス

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@Dampmaskin、「無限」と「無視できる」という言葉が含まれているものは
すべて

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古い公理を覚えておいてください。それが機能する場合、それはフルークです。
ホットリックス

回答:


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これはすべて、私たちが使用しているもののどれくらいが他の人のメーターに合わせて調整されているのかと思います。そして、それらのメーターのうち、どれだけが他の誰かのものに合わせて調整されているか.. カードの大きな家のようです。

そして...

実際のSI値に対して実際にテストされていることを示すメーターまたは他の機器を購入する際に探す必要がある何らかの認定ステッカーがありますか?

何が起こるかを正確に説明しました。校正トレーサビリティ証明している限り、会社の社内ラボにエキゾチックで高価な「ゴールデンスタンダード」を用意する必要はありません。(必要な場合)が実際にある認定ラボに至るまでする必要はありません。

そして、はい、彼らは実際にあなたの機器に認定ラボによって発行されたステッカーを入れ、それに校正の有効性の有効期限があります。自分で見ました。

社内では、次のいずれかの状況に陥ります。

校正のトレーサビリティチェーン

航空宇宙産業で働いていたとき、ステッカーとトレーサブルな校正証明書と関連文書とともに、すべての測定器を校正する必要があったことを思い出します。テスト手順(「作業標準」)、使用する機器、およびそれらのキャリブレーショントレーサビリティはすべて、徹底的に文書化され、製品の実際の出荷テストが実行される前に顧客の承認のために提出する必要がありました。

もちろん、すべての業界には独自の要件と品質レベルがあります。安価なマルチメータの中国メーカーがそのような校正プログラムを導入していると合理的に期待できる人はいないと思います。なぜなら、それは彼らにとっても顧客にとっても意味がないからです。

トレーサビリティチェーンに戻ります。上の図のNMIは国立計量研究所です。米国のNMIはNISTです。疑問に思われる場合に備えて、計量の「食物連鎖」を詳しく見ると下の図に示されています。

校正のトレーサビリティの構造

画像のソース:測定技術の校正とトレーサビリティ


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これは別の質問をお願いします。内部電圧または電流基準、または実際に電気的仕様のいずれかを含むコンポーネントを検査する場合、その仕様がNISTの認定を受けると予想されるべきです。
Trevor_G

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正当な(偽造されていない)半導体メーカーは、機器プールに対して適切なキャリブレーションプログラム(おそらくNIST認証と社内の適切なテスト手順/作業基準を含む)を実施していることを期待する必要があります。製品の仕様(電圧精度など)を守ってください。しかし、それは彼らが彼らの製品仕様がNIST認定されていると主張できるという意味ではありません!
エンリックブランコ

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@ Trevor、Keysight、Tek、またはその他の高品質ブランドから機器を購入する場合、追加オプションとしてNMIトレーサブル校正証明書が提供されます。適切な校正ラボで校正された機器がある場合、同様の証明書が提供されます。
光子

@ThePhoton確かに。さらに、国によっては、Keysightなどは認定されたラボそのものであり、ブランドに関係なくすべての社内機器の完全な校正プログラムを提供できます。ただし、キャリブレーション作業は非常に優れていますが、これらは最も安価なラボではありません。
エンリックブランコ

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さて、狂気のエクササイズで、キログラムの定義に関するウィキペディアのページをチェックしてください。これは、なぜ私たちが一連の認証に依存しているのかの例の究極です。フランスに保存されている実際のキログラムは、あまりに重要であるため、めったに持ち出されません。また、コピーから数マイクログラムだけドリフトしているようです...
Cort Ammon-モニカの復活

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実際のSI値に対して実際にテストされていることを示すメーターまたはその他の機器を購入するときに探す必要のある認定ステッカーがありますか?

Keysight、Tek、またはその他の高品質ブランドから機器を購入する場合、追加オプションとしてNMIトレーサブル校正証明書が提供されます。高品質のラボで定期的なキャリブレーションを行っている場合、同様の証明書が提供されます

この証明書を注文しない場合でも、機器は同じ手順でテストされますが、ベンダーはそのテストとその結果の記録を保持する責任を負いません。

私の業界では、お客様が製造現場を定期的に監査し、テストラインで使用されるすべての機器がトレーサブルな校正証明書を持っていることを確認しています。

対Flukeに対してテスト済み...

Flukeが有効な証明書を持っている場合、これはまだトレーサブルなキャリブレーションである可能性があります。もちろん、主要な標準から離れるたびに、測定から測定に伝播する可能性のあるエラーが増加し、テスト対象の機器に対して要求できる精度が低下します。

これはすべて、私たちが使用しているもののどれだけが他の人のメーターに合わせて調整されているのかと思います。そして、それらのメーターのうち、どれだけが他の誰かのものに合わせて調整されているか.. カードの大きな家のようです。

計量ヒープの最上部には、国家標準研究所が所有する参照標準があります。実際、これらは主に相互の比較によってのみテストされています。たとえば、NISTは原子時計の精度を、英国規格協会、Françaisede Normalisation、中国国立計量研究所などが管理する原子時計と比較することで検証します。これは、いくつかの測定のために世界の正確な機器、そこに比較する唯一のものは、同じものを生産する他の人の試みです。


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わかった。ありがとう。しかし、まだカードの家。
Trevor_G

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@Trevor、はい、それが私のポイントでした。
光子

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必要なラベルは「NISTにトレーサブル」です(少なくとも米国では)。

米国国立標準技術研究所は一次標準を維持しており、他のすべての標準(キャリブレーションラボなど)は、直接または間接的に定期的にそれらに対してチェックされます。機器の絶対的な精度に関心がある場合は、校正をNISTまで遡ってトレースできるすべての手順を説明したドキュメントがあります。これには、使用された転送標準または機器、およびチェーンの次のより高い標準に対してそれぞれがどれくらい前にチェックされたかが含まれます。


そのため、安価な輸入メーターを使用することはおそらく悪い考えです;)
Trevor_G
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