Міри електричних величин

1. Міри ЕРС (або електричної напруги)

Мірою ЕРС є спеціальні гальванічні елементи, ЕРС яких точно відома – нормальні елементи. Нормальні елементи виготовляють двох типів: насичені і ненасичені (з насиченим або ненасиченим розчином кадмій сульфату СdSO₄).

Насичений нормальний

елемент складається із

запаяної скляної посудини

Рис. 1

Н - подібної форми, в нижній частині якої впаяні платинові провідники. Додатним електродом (1) служить ртуть, поверх якої є шар пасти (2), який складається із суміші гідраргірум сульфату НgSO₄ з кристалами кадмій сульфату СdSO₄. Паста служить деполяризатором. Електролітом (3) служить насичений розчин кадмій сульфату (сірчанокислого кадмію). Для збереження насичення розчину в обох колінах, поверх електродів поміщені кристали кадмій сульфату (4). Від’ємним електродом є амальгама кадмію (амальгама – фр. – сплав, металева система до складу якої входить ртуть в якості одного з компонентів). Кристали кадмію легко спалюються, утворюючи кірочку, яка запобігає переміщенню при випадкових нахилах, перевертаннях і утримує ртуть, пасту і амальгаму.

Насичені нормальні елементи поділяються на три класи точності: 0,001; 0,002; 0,005. Значення ЕРС для цих елементів нормуються відповідним державним стандартом. Наприклад, для елемента класу точності 0,005 при температурі 20°С ЕРС знаходиться в межах 1,0185 -1,0187 В, а її зміна протягом року не повинна перевищувати 50 мкВ. Через елемент не можна пропускати струм більший за 1мкА. Залежність ЕРС насичених елементів від температури відома і її при її відхиленні від 20°С це необхідно враховувати. Елемент слід оберігати від поштовхів і перевертань, низьких (нижче 10°С) і високих (вище 35°С) температур.

Елементи класу 0,005 застосовують при точних лабораторних вимірюваннях, вони є зразковими мірами для перевірки класів 0,1; 0,2; 0,5.

Елементи класів 0,001; 0,002 застосовують тільки для особливо точних метрологічних робіт і для повірки нормальних елементів класів 0,005 і ненасичених нормальних елементів.

Ненасичені нормальні елементи відрізняються від насичених тільки тим, що розчин електроліту в них насичується при температурі 4°С, при звичній температурі він ненасичений (кристали СdSO₄ відсутні). Ненасичені елементи мають клас точності 0,02, а їх ЕРС лежить в межах 1,0186-1,0194 В, при допустимій зміні за рік на 200 мкВ. Ненасичені нормальні елементи застосовуються для технічних вимірювань в переносних та автоматичних потенціометрах.

Перевага елементів з ненасиченим розчином полягає в тому, що вони мають менший внутрішній опір (≈300 Ом) і дуже малий температурний коефіцієнт.