ГЭТ 13-2023 (НИЛ 2201)

Название эталона:

ГЭТ 13-2023 Государственный первичный эталон единицы электрического напряжения

Вид измерения:

Измерения электрических и магнитных величин

Структурное подразделение: названием НИО\НИЛ:

Научно-исследовательская лаборатория госэталонов в области измерений режимов электрических цепей

Ученый-хранитель:

Катков Александр Сергеевич, д.т.н., доцент.

Год создания:

1970

Год переудтверждения:

2023

Принцип действия:

Единица постоянного электрического напряжения воспроизводится на основе квантового эффекта Джозефсона с опорой на фундаментальные физические контакты: заряд электрона и постоянную Планка. Воспроизведение постоянного электрического напряжения основано на преобразовании СВЧ сигнала, облучающего микросхему с джозефсоновскими переходами, в соответствии с уравнением Джозефсона:

U=NF/K_J,
где N – число джозефсоновских ступеней, F – частота облучения, K_J– константа Джозефсона.

Состав эталона:

Меры напряжения МН-2 и МН-3, осуществляющие воспроизведение единицы электрического напряжения с использованием криогенных преобразователей частоты в постоянное напряжение на основе эффекта Джозефсона; аппаратура облучения криогенных преобразователей сигналом СВЧ диапазона, аппаратура формирования опорной частоты; аппаратура управления и контроля;
Аппаратура, осуществляющая передачу единицы напряжения;
Аппаратура контроля условий содержания и применения первичного эталона;
Вспомогательные устройства и специальные инженерные сооружения

Основные метрологические характеристики

Диапазон	СКО	НСП	u_A	u_B
U = 1 мВ – 1 В	1·10^-9	1·10^-9	1·10^-9	0,4·10^-9
U = 1 В – 10 В	U·10^-9	U·10^-9	U·10^-9	0,4·U·10^-9

Поверочная схема:

Государственная поверочная схема для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы

Область применения:

Электронные, космические и оборонные технологии;
Приборостроение и точное машиностроение;
Судостроение, авиа- и ракетостроение и др.

Результаты применения эталона:

Результаты совершенствования эталона соответствуют приоритетным направлениям развития отечественного приборостроения. Эффект от внедрения усовершенствованного эталона будет реализован за счет повышения эффективности электроэнергетики, навигационного оборудования, радиотехнических систем.

Совокупное количество средств измерений, прослеживаемых к ГЭТ 13-2023:

Совокупное количество средств измерений, согласно ГПС, прослеживаемых к первичному эталону составляет несколько миллионов по всей стране. В него входят калибраторы напряжения, вольтметры, мультиметры и меры напряжения, источники постоянного напряжения и др.

Обеспечение единства измерений, участие в программе CIPM MRA:

Сличения ВНИИМ – МБМВ 1998, BIPM.EM-K11.b, BIPM.EM-K10.a, BIPM.EM-K10.b, KOOMET.EM.BIPM-K11.a, KOOMET.EM.BIPM-K10.b, KOOMET.EM.BIPM-K11
11 смс строк

Уникальные технические установки в составе эталона:

Квантовая мера напряжения МН-2 с использованием сверхпроводящей интегральной джозефсоновской микросхемы гистерезисного типа СИС (переход сверхпроводник-изолятор-сверхпроводник), реализующая эффект Джозефсона при температуре жидкого гелия. Воспроизводит напряжение от 1 мВ до 10 В;
Квантовая программируемая мера напряжения МН-3 с использованием сверхпроводящей интегральной джозефсоновской схемой безгистерезисного типа СНС (переход сверхпроводник-нормальный металл-сверхпроводник), реализующая эффект Джозефсона при температуре жидкого гелия. Воспроизводимое напряжение в диапазоне от 1 мВ до 10 В;
Блоки управления микросхемами обеспечивают управление микросхемами. Блок управления МН_3 реализует возможность связи с измерительной аппаратурой, позволяет проводить работы по поверке и калибровке СИ в автоматическом режиме, а также обеспечивает возможность измерения переменного напряжения до 7 В с частотой до 1 кГц;
Экранированная камера с целью снижения воздействия электромагнитных полей и магнитного поля Земли;
Сосуды дьюара для жидкого гелия объёмом 65 и 100 л с целью обеспечения необходимых температурных условий для джозефсоновских микросхем (криогенные температуры, Т = 4,2 К).

ФОТО:

Квантовая мера напряжения МН-2
Квантовая мера напряжения МН-3
Ученый

Сведения во ФГИС «АРШИН»