Меры электрического сопротивления в составе групповых эталонов, страница 2

Вторичный эталон может включать один ГР2 или несколько. При наличии одного группового эталона вида ГР2 в целях его сохранности вторичный эталон комплектуется эталоном сравнения. Последний, по своей сути, также является групповым. Основное его предназначение – получение размера единицы от вышестоящего по поверочной схеме эталона и передача размера единицы к остальным групповым эталонам. Если в составе вторичного эталона имеется несколько эталонов вида ГР2, то роль транспортируемого эталона выполняет один из них. От эталона ГР2 осуществляется передача размера единицы электрического сопротивления к МЭС из состава ГР1 (эталонных наборов), одновременно с этим проводится завершающий этап исследований новых МЭС, предполагаемых для включения в состав эталонов вида ГР1.

Эталонные наборы, общим числом n (где n – число МЭС в каждом ГР1), образуют общий эталонный набор МЭС, используемый при выполнении измерений в стандартизованных режимах работы. Для проведения уникальных, единичных работ формируются отдельные наборы МЭС, состав которых определяется исходя из конкретных задач. Четкое разделение функций, выполняемых МЭС из состава групповых эталонов и эталонных наборов, является одним из ключевых моментов при создании вторичных эталонов. Это позволяет повысить уровень автономности в работе метрологических лабораторий и проводить исследования СИ, которые по своему уровню точности соответствуют первому разряду, согласно поверочной схеме [34, 43, 44].

Рис.14. Взаимосвязь групповых эталонов первого и второго вида с эталонными наборами.

Значение группового эталона равно среднему арифметическому из значений всех входящих в группу отдельных МЭС, при этом необходимо, чтобы изменения значений сопротивления отдельных МЭС во времени взаимно компенсировались, благодаря чему их влияние на среднее арифметическое уменьшается. Обеспечение этого условия возможно только путем отбора соответствующего базового типа МЭС, для которого на основе статистической базы данных доказана возможность изменения значения сопротивления МЭС как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения при обеспечении условий, установленных в правилах хранения и применения.

Полная взаимная компенсация изменений значения сопротивления отдельных МЭС невозможна. Достаточным является достижение положения, при котором суммарные потери информации о размере единицы при хранении и применении ГР2, а также при передаче информации о размере единицы к МЭС из состава эталонных наборов будут меньше, чем аналогичные потери при использовании одиночных МЭС согласно многоканальной системе передачи. Значения сопротивления каждой отдельной МЭС из состава ГР2 в течение межповерочного интервала определяются расчетным путем на основе решения системы уравнений (k – число мер в группе):

n₁ = r₁ + C

n₂ = r₂ + C

…………….

n_i = r_i + C                                                      (1)

…………….

n_k = r_k + C

n_cp = r_cp + C, где n₁ … n_i … n_k – относительные отклонения значения сопротивления отдельных МЭС из состава ГР2 от номинального значения;

r₁ … r_i … r_k – показания компаратора, полученные при измерениях;

С – постоянная компаратора;

n_cp – относительное отклонение среднего арифметического значения ГР2 от номинального значения;

r_cp – средний отсчет

r_cp = (r₁ + r₂ +…+ r_i +…+ r_k)1/k.

Значение n_cp принимается постоянным в течение межповерочного интервала. Для обеспечения постоянства среднего арифметического значения ГР2 следовало бы увеличивать число МЭС в его составе. Исследования показали, что цикл измерений должен быть выполнен в течение одного рабочего дня с учетом всех подготовительных операций. Поэтому число мер k не должно превышать десяти (учитывая, что после цикла измерений, выполненного согласно (1), необходимо провести определение значения сопротивления МЭС, которым передается размер единицы). В табл. 7 и на рис. 15 приведены данные, полученные при исследовании одного из ГР2 в составе шести МЭС с номинальным значением 1 Ом  в течение одиннадцати лет.

Таблица 7.

Изменения действительного значения сопротивления МЭС группового эталона