44
ny Ur Miar ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM PRZEWODNIK PO DZIEDZINIE gum.gov.pl

ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM - gum.gov.pl · Przewodnik dziedzina lektryczność i Magnetyzm 5 2018 I Wstęp Elektryczność i magnetyzm, od chwili odkrycia, miały bardzo duży wpływ

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM - gum.gov.pl · Przewodnik dziedzina lektryczność i Magnetyzm 5 2018 I Wstęp Elektryczność i magnetyzm, od chwili odkrycia, miały bardzo duży wpływ

nyUrMiar

ELEKTRYCZNOŚĆI MAGNETYZM PRZEWODNIK PO DZIEDZINIE

gum.gov.pl

Page 2: ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM - gum.gov.pl · Przewodnik dziedzina lektryczność i Magnetyzm 5 2018 I Wstęp Elektryczność i magnetyzm, od chwili odkrycia, miały bardzo duży wpływ

Autorzy: Edyta Dudek Jolanta Jursza Maciej Koszarny BogusławPączek ArkadiuszPodgórni GrzegorzSadkowski JerzySzutkowski ŁukaszUsydus PawełZawadzki AdamZiółek

Redaktor: PawełFotowicz

Zdjęcia: ArchiwumGUM

ul. Elektoralna 200-139WarszawaGodziny pracy: 8:00-16:00

tel. 22 581 93 99 (centrala)fax: 22 581 93 92e-mail: [email protected]

MateriałopracowanowBiurzeStrategiiGłównegoUrzęduMiar.

GłównyUrządMiar(GUM)jestkrajowąinstytucjąmetrologiczną.Działanarzeczzagwarantowaniazdolnościpomiarowychniezbędnychdlazrównoważonegorozwojugospodarki,zapewnieniaodpowiedniegopoziomujakościżyciaspołeczeństwaorazzabezpieczeniainteresówobywateli.

ZadaniaGUMobejmująszerokiespektrumzagadnieńzwiązanychzmetrologią,jednostkamimiar,ichdefinicjami,jakrównieżzaawansowanymitechnologiczniewzorcamipomiarowymioraztematykąochronybezpieczeństwagospodarczegoitechnicznegopaństwa.

Page 3: ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM - gum.gov.pl · Przewodnik dziedzina lektryczność i Magnetyzm 5 2018 I Wstęp Elektryczność i magnetyzm, od chwili odkrycia, miały bardzo duży wpływ

3www.gum.gov.pl Przewodnik | dziedzina Elektryczność i Magnetyzm2018

Spis treści

I Wstęp .................................................................................................................................. 5

II Potrzebyspołeczneigospodarcze ...................................................................................... 7

III HistoriarozwojudziedzinywGłównymUrzędzieMiar .................................................... 10

IV PlanrozwojudziedzinywGUM ........................................................................................ 12

V Krajowysystemmetrologicznydotyczącydziedziny ........................................................ 20

VI Wykazdokumentówzwiązanychzdziedziną .................................................................... 32

VII WykazpublikacjipracownikówGUMzwiązanychzdziedziną ........................................ 32

Załącznik.Stanowiskapomiarowe .............................................................................................. 36

Page 4: ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM - gum.gov.pl · Przewodnik dziedzina lektryczność i Magnetyzm 5 2018 I Wstęp Elektryczność i magnetyzm, od chwili odkrycia, miały bardzo duży wpływ
Page 5: ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM - gum.gov.pl · Przewodnik dziedzina lektryczność i Magnetyzm 5 2018 I Wstęp Elektryczność i magnetyzm, od chwili odkrycia, miały bardzo duży wpływ

5www.gum.gov.pl Przewodnik | dziedzina Elektryczność i Magnetyzm2018

I Wstęp

Elektrycznośćimagnetyzm,odchwiliodkrycia,miałybardzodużywpływnarozwójcywiliza-cji.Początkowopoprawiałyjakośćżycia,zczasemrozwójtychdziedzincałkowiciezmieniłświat.Możnazaryzykowaćstwierdzenie,żeilościowebadaniezjawiskelektrycznychrozpoczęłosięododkryciaw1785rokuprzezCharlesaAugustine’aCoulombaodwrotnejproporcjonalnościsiłyod-działywaniamiędzyładunkamielektrycznymi(lubbiegunamimagnetycznymi)dokwadratuodle-głościmiędzynimi.W1812rokuSiméonDenisPoissonsformułowałteoriępotencjałudlazjawiskelektrostatycznych(12latpóźniejopisałniąrównieżzjawiskamagnetyczne).Zostałaonaw1828rokuznacznierozszerzonaiuzupełnionaoszeregkluczowychtwierdzeńprzezGeorge’aGrena(twierdzeniatesformułowalitakżeCarlGauss,MichelChaslesiWilliamThomson).

Badanieprzepływuładunkówelektrycznych,czyliprąduelektrycznego,byłomożliweodchwi-liskonstruowaniaw1800rokuprzezAlessandroVoltępierwszejbateriielektrycznej,któramiałailustrowaćwystępowanienapięciakontaktowegopowstającegoprzyzetknięciuróżnychmetali.W1820rokuHansChristianOerstedwykazał,żeprzepływprąduelektrycznegomożeprowadzićdoodchyleniaigłymagnesu,cobyłofaktycznymodkryciemelektromagnetyzmu.ZafascynowanywynikamiOerstedaAndré-MarieAmpèrejeszczewtymsamymrokusformułowałzupełnienowąteorięfizycznąelektrodynamikęiwprowadziłpojęcianapięciaelektrycznegoinatężeniaprądu,apóźniejpodałtakżewyrażenienasiłęoddziaływaniaprzewodnikówzprądem.Równieżw1820rokuJean-BaptisteBiotiFélixSavartprzeprowadziliseriędoświadczeń,wwynikuktórychotrzy-maliilościoweprawodotyczącesiłyoddziaływaniamiędzyprzewodnikiemzprądemaigłąma-gnetyczną.

Pojawiałosięnaturalnepytanie,czytakżezjawiskamagnetycznemogąwpływaćnaelektryczne.FrançoisDominiqueAragoiAlexanderHumboldtzauważyli,żeoscylacjeigłymagnetycznejzani-kająszybciej,gdyumieszczonajestonawpudełkuzmetalowąpodstawką.Aragostwierdziłtakże,żeobracającasiętarczametalowaumieszczonapodigłąpociągajązasobą.Zbliżoneeksperymen-typrowadziliteżCharlesBabbageiJohnFrederickHerschelorazAmpèrezAugustemDelaRivą.WykazanietegowpływuprzypadłowudzialeMichaelowiFaradayowi,któryw1821rokuodkrył,żewpobliżumagnesunaprzewodnikdziałasiłapowodującajegokrążeniewokółosimagnesu.Trzylatapóźniejpodjąłpierwszą,jeszczenieudaną,próbęwykryciaindukcjimagnetycznej,apo-wróciwszydotychbadańwroku1831wseriibłyskotliwychdoświadczeńuzyskałprzepływprąduindukowanego.Wreszcie,w1845rokuFaradaywykazałzwiązekmiędzyzjawiskamielektroma-gnetycznymiiświetlnymi,demonstrującskręceniepolaryzacjiświatłaprzepuszczanegoprzezszkłoołowioweznajdującesięwsilnympolumagnetycznym.BadaniamielektromagnetyzmuzajmowałsiętakżeamerykańskiuczonyJosephHenry.Skonstruowałwydajnyelektromagnesdziękiużyciudrutuizolowanegoi,równoleglezFaradayem,odkryłzjawiskoindukcjielektromagnetycznejorazjakopierwszyopisałw1832rokuzjawiskosamoindukcji.Od1825rokuGeorgSimonOhmprze-prowadziłseriędoświadczeń,wwynikuktórychpodałzależnośćmiędzyefektemmagnetycznympłynącegoprądu,proporcjonalnymdojegonatężenia,aparametramiźródłaprądu.Wrazzpostę-pemwzrozumieniuzjawiskelektromagnetycznychprzyszłytakżeichpraktycznezastosowania.Jużw1844rokuświatłolampłukowychiluminowałoscenęparyskiejopery.Acałkiemniedługopo

Page 6: ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM - gum.gov.pl · Przewodnik dziedzina lektryczność i Magnetyzm 5 2018 I Wstęp Elektryczność i magnetyzm, od chwili odkrycia, miały bardzo duży wpływ

6 www.gum.gov.pldziedzina Elektryczność i Magnetyzm | Przewodnik2018

niezależnymskonstruowaniuprzezJosephaSwanaiThomasaAlvęEdisonapierwszychżarówek,urządzeniaelektrycznenadobrezagościływludzkichdomachielektrycznośćstałasięczymśtakoczywistym,żemałoktowspominadziśjejburzliwepoczątki.

Obecniezelektrycznościąimagnetyzmemzwiązanesąwszystkiedziałygospodarkinarodo-wej:przemysł,budownictwo,transport,łączność,handel,ochronazdrowia,nauka,policja,wojsko,itp.Zjawiskaelektryczneimagnetycznesąmotorempostępu,rozwojuinnowacyjnychtechnolo-gii,rozwojucywilizacyjnego.Tenpostępirozwójbyłbyniemożliwybezprecyzyjnychpomiarówirzetelnychmetodpomiarowychwielkościelektrycznychimagnetycznych.

Naukaoelektrycznościimagnetyzmiedzielisięnakilkadziałów:– elektrostatyka–naukaostatycznym(niezmieniającymsię)poluelektrycznymiładunkachelek-

trycznych,jakiemogąsięwtympoluporuszać(jesttotakżenaukaozjawiskachelektryzowaniaciał),

– prądelektrycznystały–naukazajmującąsiępodstawowymipojęciamiizjawiskamizwiązanymzprzepływemniezmieniającegosięwczasieprąduelektrycznego,

– polemagnetycznestałe(magnetostatyka)–naukazajmującąsięopisempólmagnetycznychstałychwpowiązaniuzprzyczynamijewywołującymi,czyliprądemelektrycznymlubmate-riałamiwytwarzającymiwłasnepolemagnetyczne,

– prądyzmienneifaleelektromagnetyczne–naukazajmującąsięzjawiskamipowstającymipod-czaszmianprąduelektrycznego,awszczególnościpodczasprzepływuprąduprzemiennegoorazzjawiskamizwiązanymizfalamielektromagnetycznymi.

DziedzinaElektryczność iMagnetyzmdotyczypomiarówelektrycznych imagnetycznychizgodniezdokumentemumieszczonymwbazieKCDB:Classificationofservicesinelectricityandmagnetism,VersionNo7.6,dzielisięnawymienioneponiżejpoddziedziny.1. Napięciestałe(DC),prądstały(DC)irezystancja.2. Impedancja do 1 MHz.3. Napięcieprzemienne(AC)iprądprzemienny(AC).4. Moc i energia.5. Wysokienapięcieelektryczneiprądelektryczny.6. InnepomiaryDCiprzymałejczęstotliwości.7. Poleelektryczneimagnetyczne.8. Pomiaryoczęstotliwościradiowej.

WmiędzynarodowejnomenklaturzemetrologicznejdziedzinaElektryczność i Magnetyzm oznaczanajestsymbolemEM,odpierwszychliterangielskiegookreśleniaczyliElecticity and Magnetism.

W strukturze organizacyjnej GUM dziedziną zajmuje się Samodzielne LaboratoriumElektrycznościiMagnetyzmu,dawniejZakładElektryczny.

Page 7: ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM - gum.gov.pl · Przewodnik dziedzina lektryczność i Magnetyzm 5 2018 I Wstęp Elektryczność i magnetyzm, od chwili odkrycia, miały bardzo duży wpływ

7www.gum.gov.pl Przewodnik | dziedzina Elektryczność i Magnetyzm2018

II Potrzeby społeczne i gospodarcze

1. Potrzeby zidentyfikowane międzynarodowo

Obecnienajważniejszymdokumentemokreślającymmiędzynarodowepotrzebyzzakresume-trologiijest„StrategicResearchAgendaforMetrologyinEurope”,opracowanynabaziepotrzebzgłoszonychprzezposzczególneKomitetyTechniczneEURAMETiposzerokichkonsultacjachwgroniepotencjalnychinteresariuszy.DokumentstrategicznyEURAMETmówi,że„niezawod-neiidentyfikowalne,spójnepomiarystanowąpodstawędobrobytunowoczesnegospołeczeństwaorazodgrywająbardzoważnąrolęwewspieraniukonkurencyjnościgospodarki,produkcjiihandlu,atakżemajądużywpływnajakośćżycia”.Wnowoczesnymświeciedobrzerozwiniętainfrastruk-turametrologicznadajezaufaniewwieluaspektachnaszegocodziennegożycia:– umożliwiarozwójorazprodukcjęwysokiejjakościiniezawodnychinnowacyjnychproduktów,– wspierakonkurencyjnośćistałyrozwójprzemysłu,– usuwabarierytechniczneiwspierauczciwyhandel,– zapewniabezpieczeństwoiskutecznościopiekizdrowotnej,– wychodzinaprzeciwwielkimwyzwaniomzwiązanymzenergiąiśrodowiskiem.

Beneficjentamimetrologiisą:przemysłibiznes,rząd,UniaEuropejska,organizacjenormaliza-cyjne,uczelniewyższe,organizacjezajmującesięmetrologiąprawnąiocenązgodności.Jednymzpodstawowychcelówstrategicznychdokumentujestwzmocnieniepowiązańzużytkownikamiinfrastrukturypomiarowejwceluoptymalizacjiinwestycjiwsystemmiar.Krokiemwtymkierunkubyłookreślenie„Mapdrogowych”.WobszarzeElektrycznościiMagnetyzmuzostałookreślonych5mapdrogowychwobszarachnauki,innowacjiorazwielkichwyzwań.

1. MapadrogowaFoundations of the SI, fundamental test and quantum measurements ma spowodowaćpowstanienowych(opartychnazjawiskachkwantowych)wzorcówimetodpo-miarowychzwiązanychzrozwojemtechnologiikwantowychiwykorzystywaniemosiągnięćnaukpodstawowych.Celedoosiągnięciato:• praktycznarealizacjanowychdefinicjijednostekSI(CIPM),• podstawowebadaniaspójnościwelektrycznejmetrologiikwantowejorazwyznaczaniesta-

łychpodstawowych,• zastosowaniametrologiiwinżynieriikwantowejciałastałego,• udoskonalonekwantowewzorcejednostekmiarwielkościelektrycznychSI.

2. MapadrogowaInnovative calibration means in electricity/magnetismmaspowodowaćroz-wójprzenośnychwzorcówzfunkcjąsamokalibracjiiurządzeństosowanychpodczaswzorco-wania,którebędąwspomagałyprocesyprodukcjioraznowetechnologie.Celedoosiągnięciato:• udoskonalenieirozszerzenieskalijednostekwielkościelektrycznych,• uproszczenienarzędziiprocedurpomiarowychstosowanychpodczaswzorcowania,• kwantowesystemypomiarowewzastosowaniachprzemysłowych.

Page 8: ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM - gum.gov.pl · Przewodnik dziedzina lektryczność i Magnetyzm 5 2018 I Wstęp Elektryczność i magnetyzm, od chwili odkrycia, miały bardzo duży wpływ

8 www.gum.gov.pldziedzina Elektryczność i Magnetyzm | Przewodnik2018

3. MapadrogowaMetrology for future applications of Complex RF to THz Systems ma spo-wodowaćrozwójmetrologiiwzakresieczęstotliwościradiowejdoTHzwspomagającejnoweiulepszonetechnologiewtakichdziedzinachjak:ochronazdrowia,bezpieczeństwo,zarządza-nieruchem,monitorowanieśrodowiska,zaawansowaneprodukcjeibadaniajakości.Celedoosiągnięciato:• udoskonalenieirozszerzenieskalijednostekdlawielkościRF,• wieloparametrowacharakteryzacjasystemówRF,• metrologiadladużejskali,wpełnizautomatyzowanych,złożonychsystemówRF.

4. MapadrogowaPower and Energy in an era of emerging Smart Gridsmadoprowadzićdorozwojuinfrastrukturymetrologicznejniezbędnejdozapewnieniaoszczędnościenergiielek-trycznej,wtymjejefektywnegoprzekazywaniaiwykorzystywaniawdobierozwojuinteligent-nychsiecienergetycznych.Celedoosiągnięciato:• narzędziadobadaniajakościmocywsieciach,• „insitu”izłożonepomiarymocy,• oszczędnośćiefektywnośćenergii,• ulepszenienarzędzidomonitorowaniaikontrolowaniasiecienergetycznych.

5. MapadrogowaNanoelectronics and nanomagneticsmaspowodowaćrozwójnarzędziimetodpomiarowychpozwalającychnabadanieikontrolowaniewłaściwościurządzeńimateriałówwskalinano.Celedoosiągnięciato:• narzędziadocharakteryzowaniadzisiejszejelektronikiiczujników,• narzędziadocharakteryzowaniadlatechnologiiinnychniżCMOS,• narzędziadocharakterystykinapoziomiepojedynczejcząsteczki/atomu.

2. Potrzeby krajowe

Podstawowepotrzebykrajowe,doktórychodnieśćmożnaprzyszłądziałalnośćGUMwdziedzi-nie Elektryczność i Magnetyzmujętesąm.in.wdokumenciept.Strategiainnowacyjnościiefek-tywnościgospodarki„DynamicznaPolska2020”.Najważniejszepunktyzestrategiito:– podniesieniepoziomuiefektywnościnaukiwPolsce,wzmocnieniejejpowiązańzgospodarką

orazwzrostjejmiędzynarodowejkonkurencyjności,oraz– wspieraniewspółpracywtworzeniuiwdrażaniuinnowacji.

Oczekiwaniapodmiotówgospodarczychodinstytucjimetrologicznej,jakąjestGUM,toprzedewszystkimzapewnieniemożliwościpomiarowych,niezbędnychdorozwojugospodarkiizapew-nieniaodpowiedniejjakościżycia.Wspieranieinnowacyjnościrozwojutechnologicznegopoprzezdostarczaniebardzoprecyzyjnych,wysokiejdokładnościpomiarów,nowychmetodpomiarowych,nowychrozwiązańsystemówpomiarowych,wiedzyeksperckiejzdziedzinymetrologiiorazwspół-udziałwpracachbadawczo-naukowych.Pomiaryzdziedzinyelektrycznościimagnetyzmuwdu-żejmierzedotycząstrategicznychgałęzigospodarkinarodowej,takichjakenergetykaiprzemysłelektrotechniczny,czydystrybucjaenergiielektrycznej(licznikienergiielektrycznej)orazbadaniakompatybilnościelektromagnetycznej.WdziedzinieACmocrealizowanesąpomiaryiwzorco-waniawzorcowychlicznikówenergiielektrycznejorazbadanialicznikówużytkowychwramach

Page 9: ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM - gum.gov.pl · Przewodnik dziedzina lektryczność i Magnetyzm 5 2018 I Wstęp Elektryczność i magnetyzm, od chwili odkrycia, miały bardzo duży wpływ

9www.gum.gov.pl Przewodnik | dziedzina Elektryczność i Magnetyzm2018

ocenyzgodnościprowadzonejwGUM,jakojednostkinotyfikowanejdodyrektywyMID.Wdzie-dzinieACmocznacznaczęśćdziałalnościzwiązanajestzmetrologiąprawną.Wdziedziniepo-miarówwysokichnapięćiprądówrealizowanesąbadaniaipomiaryprzekładnikówiichobciążeństosowanychwenergetyce.

Możliwościwytwarzaniajednorodnychpólelektromagnetycznych(EM)pozwalająnaobjęciebadaniamiobszarówgospodarkitakichjak:przemysłlotniczy,hutniczy,taborkolejowy,produkcjaczujnikówpolamagnetycznego,magnesówstałych,kondensatorówczyteżsiecienergetycznych.PonadtowzorcowaniamiernikówpolaEMpozwalająośrodkomprzemysłowymspełnićwymogiBHPorazregulacjeMinistraPracydotyczącepracywpolachelektromagnetycznych.Możnasfor-mułowaćnastępującepotrzeby:– budowakwantowegowzorcapomiarowegonapięciaelektrycznegoprzemiennego,– budowanowoczesnegowzorcapomiarowegomocyienergiiprąduprzemiennego,– opracowanienowychmetodwzorcowaniaibadanialicznikówprąduprzemiennego,którebędą

wykorzystywanedopomiarówenergiipodczasładowaniasamochodówelektrycznych.

Page 10: ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM - gum.gov.pl · Przewodnik dziedzina lektryczność i Magnetyzm 5 2018 I Wstęp Elektryczność i magnetyzm, od chwili odkrycia, miały bardzo duży wpływ

10 www.gum.gov.pldziedzina Elektryczność i Magnetyzm | Przewodnik2018

III Historia rozwoju dziedziny w Głównym Urzędzie Miar

WobecnejstrukturzeorganizacyjnejGłównegoUrzęduMiardziedzinązajmujesięSamodzielneLaboratoriumElektrycznościiMagnetyzmu,poprzednioZakładElektryczny.ZakładElektryczny(M4)powstałw1921r.jakoPracowniaPomiarówElektrycznych.Pracowniazostałazorganizo-wanadlapotrzebbadańlicznikówenergiielektrycznej.Zlokalizowanojąwośmiupomieszcze-niachnaparterze,wtrzechpiwnicznychiwczęścisąsiadującegokorytarza.Wtychpierwszychmieściłysięlaboratoria,awpodziemiachźródłazasilaniaelektrycznego:akumulatory,prądnice,przetwornicemaszynoweiprostowniki.Praceinstalacyjnetrwałydo1925roku.Uzyskanopełnemożliwościprowadzeniabadańlicznikówenergiielektrycznej,przekładników.Ponadtopracowniamiaławszelkiewarunkitechnicznedouwierzytelnianiaiprzechowywaniawłasnychwzorcówna-pięciaioporudosprawdzaniainnychelektrycznychprzyrządówpomiarowych.Pracowniazostałaprzekształconaw1953r.wZakładMetrologiiElektrycznej,doktóregodołączonow1989r.labo-ratoriapomiaroweZakładuMetrologicznegoElektroniki(utworzonegow1965r.)orazw2003r.SamodzielneLaboratoriumCzasuiCzęstotliwości(utworzonew1965r.zwcześniejszegoDziałuPomiaruCzasu).

ObecnieLaboratoriumElektrycznościiMagnetyzmu(L5)podzielonejestorganizacyjnienaczte-ryPracownie:WzorcówWielkościElektrycznych,WielkościElektrycznychMałejCzęstotliwości,PomiarówElektroenergetycznychorazMikrofalPolaElektromagnetycznegoiKompatybilnościElektromagnetycznej.Laboratoriumrealizujezadaniazwiązanezpomiarami:rezystancji,napięciaelektrycznegostałegoiprzemiennego,prąduelektrycznegostałegoiprzemiennego,mocy,pojem-nościelektrycznej,indukcyjności,impedancjiimocywdziedziniewielkiejczęstotliwości,energiielektrycznej,stosunkunapięćiprądówelektrycznychprzemiennych,polaelektromagnetycznegoorazzbadaniamikompatybilnościelektromagnetycznej.WLaboratoriumutrzymywanychjestsie-demwzorcówpaństwowych.

W2005rokuprzeprowadzonopomyślnieprocesakredytacji,zrozszerzeniemw2006roku.EkspertamitechnicznymibylispecjaliścizPTBHansBachmair(niskienapięciaiprądy)iBerndSchumacher(wzorceViR).

Od2011roku,regularnieco5lat,wkażdejdziedziniesąprzeprowadzaneocenykompetencjitechnicznychwramachwizytytzw.peer-review.DoocenyzapraszanisąekspercitechnicznizNMI,uczestniczącychwprojekcieEURAMET1109:PeterVrabcek,JurajSlucaj,StefanGasparik.

LaboratoriumElektrycznościiMagnetyzmubrałoudziałwwieluporównaniachmiędzynaro-dowych.Wtabeliponiżejwymienionezostałyprojektyjużzakończone.

Page 11: ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM - gum.gov.pl · Przewodnik dziedzina lektryczność i Magnetyzm 5 2018 I Wstęp Elektryczność i magnetyzm, od chwili odkrycia, miały bardzo duży wpływ

11www.gum.gov.pl Przewodnik | dziedzina Elektryczność i Magnetyzm2018

Porównania międzynarodowe

Dziedzina pomiarowa Organizacja patronująca, koordynator– nr projektu

Rezystancja10Ωi10kΩ(porównaniakluczowe)

CCEM–nrK11a1998

Napięciestałe1.018V(porównaniakluczowe)

CCEM–nrK11b2001

NapięciestałeDC1V,1,018V,10V(dwustronne)

GUM/SMU2012

RezystancjaDCBIPM.EM-K13aib100Ω BIPM–GUM2005

Pojemnośćelektryczna10pF,100pF EUROMETProject345NPL(WielkaBrytania),1999

Pojemnośćelektryczna1000pF,100nF(dwustronne)

GUM–SMU(Słowacja)2012

Pojemnośćelektryczna10pF,100pF COOMET.EM-S13Ukrmetrteststandard(Ukraina),2012–2013

RezystancjaDCEM-K2.1:110MΩi1GΩ(porównaniakluczowe)

EM-K2.1: 12010

RezystancjaDCEM-.S321TΩi100T(porównaniakluczowe)

EM-S322013

MocAC(0,1–100)Ai230V50Hz(dwustronne)

CMI(Czechy)2014

EM/NapięcieDC,prądDC,napięcieAC,prądAC,rezystancjaAC

EurametProjectno1341TUBITAKUME(Turcja)

Indukcyjność,100mH EURAMETProject816INRIM(Włochy)IPTB(Niemcy),2006–2008

Indukcyjność,10mH,100mH COOMET.EM-S14Ukrmetrteststandard(Ukraina),2013–2014

Napięcieelektryczneprzemienne–TermiczneprzetwornikinapięcioweAC/DC

CMI(Czechy)2011

Prądelektrycznyprzemienny–TermiczneprzetwornikiprądoweAC/DC

EURAMET.EM-K122015

Stosuneknapięćelektrycznychprzemiennych

EurometProject599:Comparisonofvoltageratiostandards(VTs)2001–2005

Stosunekprądówelektrycznychprzemiennych EUROMETProjects473:Comparisonofthemeasurementofcurrenttransformers(CTs)1999–2009

Indukcja magnetyczna(dwustronne)

GUM/CMI2013

Poleelektromagnetyczne20Hz–40GHz(trójstronne)

COOMETnr7/RU-a/921995

PoleelektryczneAC(porównaniakluczowe)

EM-S62002

ScatteringCoefficientbyBroad-BandMethods100MHz-33GHz-3,5mmconnector

National Metrology Institute of JapanCCEM.RF-K5c.CL(2012)

Page 12: ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM - gum.gov.pl · Przewodnik dziedzina lektryczność i Magnetyzm 5 2018 I Wstęp Elektryczność i magnetyzm, od chwili odkrycia, miały bardzo duży wpływ

12 www.gum.gov.pldziedzina Elektryczność i Magnetyzm | Przewodnik2018

IV Plan rozwoju dziedziny w GUM

1. Infrastruktura metrologiczna

Rezystancja

1. Stanowisko pomiarowedo pomiaruwzorcówodniesienia jednostkimiary rezystancji S01 (DG1-EM.R).

2. StanowiskopomiarowedowzorcowaniarezystorówwzorcowychS02(DG2-EM.R).3. StanowiskopomiarowedowzorcowaniarezystorówwysokoomowychS03(DG3-EM.R).

Napięcie elektryczne stałe

4. StanowiskopomiarowedowzorcowaniakompensatorówiogniwWestonaS04(DG2-EM.V).5. Stanowiskopomiarowepaństwowegowzorcajednostkinapięciaelektrycznegostałegoorazdo

wzorcowaniapółprzewodnikowychźródełnapięciaS05(DG1-EM.V).

Impedancja

6. Stanowiskopomiarowedopomiarówwzorcapaństwowegoiwzorcówodniesieniajednostkimiarypojemnościelektrycznej.

7. Stanowiskopomiarowedopomiarówwzorcapaństwowegoiwzorcówodniesieniajednostkimiaryindukcyjności.

8. Stanowiskopomiarowedowzorcowaniacewekindukcyjnych,kondensatorówirezystorów.9. Stanowiskopomiarowedowzorcowaniaprzyrządówdopomiarurezystancji,indukcyjności

ipojemnościelektrycznej.

Wysokie napięcia

10. Stanowiskowzorcapaństwowegojednostkistosunkunapięćprzemiennychoczęstotliwości50 Hz.

11. Stanowiskowzorcapaństwowegojednostkistosunkuprądówprzemiennychoczęstotliwości50 Hz.

12. Stanowiskodowzorcowaniamostkówdopomiarubłędówprzekładnikówiobciążeńprzekład-ników.

13. Stanowiskodowzorcowaniawoltomierzywysokiegonapięcia.

ACDC

14. Stanowiskopomiarowedowzorcowaniamultimetrówcyfrowych.15. Stanowiskopomiarowedowzorcowaniakalibratorów.

Page 13: ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM - gum.gov.pl · Przewodnik dziedzina lektryczność i Magnetyzm 5 2018 I Wstęp Elektryczność i magnetyzm, od chwili odkrycia, miały bardzo duży wpływ

13www.gum.gov.pl Przewodnik | dziedzina Elektryczność i Magnetyzm2018

16. StanowiskodowzorcowaniaprzetwornikówtermicznychAC/DCorazstanowiskodowzorco-waniakalibratorówzapomocąprzetwornikówtermicznychAC/DC.

17. Stanowiskopomiarowedowzorcowaniawoltomierzycyfrowychniskichczęstotliwości.

Energia Elektryczna

18. Stanowiskowzorcaodniesieniaenergiielektrycznej–stanowiskopomiarowedowzorcowanialicznikówenergiielektrycznej.

19. Stanowiskopomiarowedobadanialicznikówenergiielektrycznej.20. Stanowiskopomiarowedobadaniawielkościwpływającychnabłędypomiarulicznikówener-

gii elektrycznej.

Wielkie częstotliwości

21. Stanowiskopomiarowedowzorcowaniawyposażeniapomiarowegow.cz.wpaśmiedo40GHz.

Pole eletromagnetyczne

22. Stanowiskopomiarowedowzorcowaniamiernikównatężeniapola elektrycznegoponiżej100 kHz.

23. Stanowiskopomiarowedowzorcowaniamiernikównatężeniapolaelektrycznegopowyżej100 kHz.

24. Stanowiskopomiarowedowzorcowaniamiernikównatężeniapolamagnetycznegoponiżej100 kHz.

Kompatybilność elektromagnetyczna

25. Stanowiskobadawczedobadaniaodpornościnapromieniowanepoleelektromagnetyczne.26. Stanowiskobadawczedobadaniaodpornościnazaburzeniaelektryczneimagnetyczne.27. StanowiskobadawczedobadaniaemisjiiodpornościwkomorzeGTEM.28. Stanowiskobadawczedobadaniaodpornościnazaburzeniaprzewodzoneindukowaneprzez

polaoczęstotliwościradiowej.

Rozwój infrastruktury metrologicznej

Dziedzinajestbardzoobszernaiobejmujewykonywaniebadańipomiarówzzakresuwielko-ścielektrycznychimagnetycznych.Obejmujewykonywaniewzorcowańiekspertyzprzyrządówpomiarowychmierzącychposzczególnewielkościelektryczneimagnetyczne.Zapewniawiary-godność,spójnośćiporównywalnośćpomiarówwielkościelektrycznychniemalwewszystkichobszarachdziałalnościczłowieka.Pomiarywielkościelektrycznychimagnetycznychsąniezwykleistotnedlarozwojuenergetykiigospodarkiorazochronykonsumenta,bezpieczeństwaorazochro-nyśrodowiskaizdrowia.Pomiarywielkościelektrycznychsąwykorzystywanewwielugałęziachprzemysłu,np.wenergetyceorazwszerokorozumianymprzemyśleenergetycznymielektro-nicznym(teleinformatyka),wprzemyślesamochodowym(wytwarzaniesamochodówznapędem

Page 14: ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM - gum.gov.pl · Przewodnik dziedzina lektryczność i Magnetyzm 5 2018 I Wstęp Elektryczność i magnetyzm, od chwili odkrycia, miały bardzo duży wpływ

14 www.gum.gov.pldziedzina Elektryczność i Magnetyzm | Przewodnik2018

elektrycznym),przemyślewytwarzającymdobrakonsumpcyjneorazwszędzietamgdziewykorzy-stywanajestenergiaelektryczna.

Zadania

1. Utrzymywanie,przechowywanieorazrozwójidoskonaleniepaństwowychwzorcówjednostkimiarynapięciastałegoorazrezystancji.

2. Utrzymywanie,przechowywanieorazrozwójidoskonaleniepaństwowychwzorcównapięciaprzemiennego,indukcyjnościipojemnościelektrycznej.

3. Utrzymywanie,przechowywanieorazrozwójidoskonaleniepaństwowychwzorcówjednost-kimiarystosunkunapięćprzemiennychoczęstotliwości50Hzorazjednostkimiarystosunkuprądówprzemiennychoczęstotliwości50Hz.

4. Utrzymywanie,przechowywanieorazrozwójidoskonaleniewzorcówodniesieniajednostkimiaryprąduelektrycznegoprzemiennego.

5. Utrzymywanie,przechowywanieorazrozwójidoskonaleniewzorcówodniesieniajednostkimiaryjednostkimiarymocyienergiiprąduprzemiennego.

6. Utrzymywanie,przechowywanieorazrozwójidoskonaleniewzorcówodniesieniamocy,tłu-mienia,impedancjiwzakresieczęstotliwościmikrofalowychorazwzorcówodniesieniapolaelektrycznego i pola magnetycznego.

7. Zapewnieniepowiązaniawszystkichpaństwowychwzoróworazwzorcówodniesienia,utrzy-mywanychwLaboratoriumElektrycznościiMagnetyzmuzwzorcamimiędzynarodowymiwzorcamiinnychpaństwpoprzezuczestniczeniewkluczowychibilateralnychporównaniachmiędzynarodowych.

8. Przekazywaniejednostekmiarodwzorcówpaństwowychorazwzorcówodniesieniadowzor-cówstosowanychwlaboratoriachnaukowychibadawczychorazprzemysłowych,dlazapew-nieniaspójnościpomiarowejwkrajuwzakresieelektrycznychwielkościpomiarowych.

9. Prowadzeniepracnaukowychibadawczo-rozwojowychwobszarzepomiarówwielkościelek-trycznych,zuwzględnieniempotrzebgospodarkiijejinnowacyjności.

10. Prowadzeniepracnaukowychibadawczo-rozwojowychwobszarzepomiarówwielkościpolaelektrycznego i magnetycznego.

11. Udziałwprojektachbadawczych,krajowychimiędzynarodowychzobszarumetrologiiwiel-kościelektrycznych.

12.WykonywaniebadańipomiarówwdziedzinieKompatybilnościElektromagnetycznej.13. Prowadzeniepracnaukowychibadawczo-rozwojowychzzakresubadańipomiarówzdzie-

dzinyKompatybilnościElektromagnetycznej.14. Organizowanieiudziałwkrajowychizagranicznychporównaniachmiędzylaboratoryjnych

wdziedziniewielkościelektrycznychimagnetycznych.15.Wykonywaniewzorcowań,ekspertyzprzyrządówpomiarowych.16.WykonywaniebadańdlapotrzebdoocenyzgodnościwramachJednostkiNotyfikowanejwza-

kresielicznikówenergiielektrycznej,októrychmowaw§13ust.2pkt2regulaminuorgani-zacyjnegoUrzędu.

17. Zapewnienietransferuwiedzyzzakresumetrologiidoterenowejadministracjimiariprzed-siębiorcóworazinnychpodmiotówpoprzezprowadzenieszkoleń,udzielaniekonsultacjiorazpropagowaniedobrychpraktykmetrologicznych.

Page 15: ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM - gum.gov.pl · Przewodnik dziedzina lektryczność i Magnetyzm 5 2018 I Wstęp Elektryczność i magnetyzm, od chwili odkrycia, miały bardzo duży wpływ

15www.gum.gov.pl Przewodnik | dziedzina Elektryczność i Magnetyzm2018

18.Współpraca ze SłużbąMiar oraz z terenową administracjąmiar w zakresie właściwościLaboratorium.

19.Wykonywania innych statutowych zadań wynikających z postanowienia RegulaminuWewnętrznegoLaboratoriumorazRegulaminuWewnętrznegoUrzędu.

Planowane działania

1. Budowakwantowegowzorca(stanowiskapomiarowego)doodtwarzaniajednostkimiaryna-pięciaelektrycznegoprzemiennego.

2. Rozwinięciewspółpracyzośrodkamibadawczo-rozwojowymiiprzemysłowymiwzakresiekwantowegowzorcanapięciaprzemiennego(stworzeniekonsorcjum).

3. Rozbudowanowoczesnegopaństwowegowzorcamocyienergiiprąduprzemiennego(rozsze-rzeniezakresunadużeprądydo300A).

4. Budowalaboratoriumdopomiarówparametrówjakościenergiiprąduprzemiennego(laborato-riummapowstaćwwynikuprowadzonychpracbadawczo-rozwojowychGrupyRoboczejds.jakościiilościenergiielektrycznejprąduprzemiennego(GR2)wyłonionejzKonsultacyjnegoZespołuMetrologicznegods.Energii,powołanegoprzezPrezesaGUM).

5.ModernizacjastanowiskapaństwowegowzorcanapięciaACipaństwowegowzorcaprąduAC. 6. Budowastanowiskapomiarowegodobadani iwzorcowaniaprzyrządówmierzącychmoc

ienergięprądustałego(licznikimocyienergiiprądustałegodorozliczeńPKPizakładówko-munikacji miejskiej).

7. Budowaukładu(systemu)pomiarowego,rozszerzającegozakrespomiarowypaństwowegowzorcajednostkimiaryrezystancji,umożliwiającegoprzeniesieniewielkościrezystancjinawzorceniskoiwysokoomowe.

8. DziałaniedostosowaniastrukturystanowiskpomiarowychLaboratoriumL5donowejredefi-nicji ampera.

9. RozszerzeniemożliwościbadawczychstanowiskaS06dobadańodpornościowychiemisjiEMCwzakresiesygnałówoczęstotliwoścido6GHz.

10. Budowastanowiskapomiarowegodowzorcowaniakondensatorówprzywysokimnapięciu(automatycznymostekwrazzkondensatoramiwzorcowymi).

11. Przygotowanielaboratoriumdowzorcowaniaibadanialicznikówprąduprzemiennegosłużą-cychdorozliczeńzaenergiępobieranąpodczasładowaniasamochodówelektrycznych.

12. Budowawzorcówpolamagnetycznego(przekazanieichdookręgówwrazzusługamiwzor-cowniaprzyrządówdopomiarówpolaelektromagnetycznego).

13. Budowawzorcówpólelektromagnetycznychwceluzwiększeniamożliwościpomiarowychisprostaniuzapotrzebowaniusektoraprzemysłowego.

14. Budowawielozadaniowegomobilnegolaboratorium(pomiarydlapotrzebtestówibadańelek-trycznychsamochodów,pomiaryEMCwterenie–przetworniciinnychurządzeńelektrycz-nychobardzodużychgabarytachimasiedlaInstytutuKolejnictwaiZakładuprodukującegoprzetwornicezasilaniadlaelektrowozów).

Page 16: ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM - gum.gov.pl · Przewodnik dziedzina lektryczność i Magnetyzm 5 2018 I Wstęp Elektryczność i magnetyzm, od chwili odkrycia, miały bardzo duży wpływ

16 www.gum.gov.pldziedzina Elektryczność i Magnetyzm | Przewodnik2018

Państwowy wzorzec jednostki miary rezystancji (wzorzec pierwotny)

Stanobecny Planowanyrozwój

SystempomiarowyopartynakwantowymzjawiskuHalla.WartośćnominalnarezystancjiodtwarzanazefektuHalla12906,4035Ωi6453,20175Ω.Niepewnośćrozszerzonawzględnaodtwarzaniajednostki:≥6,8·10-10.

Modernizacjastanowiskapaństwowegowzorcajednostkimiaryrezystancji.Zapewniciągłośćpracystanowiska.Znacznieograniczykosztyprzekazywaniajednostkizkwantowegowzorca.Ułatwidostępdonajdokładniejszychpomiarów.Poprawiparametrymetrologiczne.Modernizacjastanowiskawspółpracującegozewzorcempaństwowym,dowzorcowaniarezystorówwysokoomowych.

Państwowy wzorzec jednostki miary napięcia elektrycznego stałego (wzorzec pierwotny)

UkładpomiarowyskładającysięzwzorcapierwotnegoopartegonazjawiskuJosephsonazezłączemonapięciuznamionowym10Vorazsystemupomiarowegodokontrolicharakterystykikalibracji.Niepewnośćrozszerzonawzględnaodtwarzaniajednostkimiary:5·10-9 .

Państwowywzorzecjednostkimiarynapięciaelektrycznegostałegojestnajlepsząnaświecierealizacjąjednostki.Modernizacjategostanowiskabędziepolegałanabudowiekwantowegowzorca(stanowiskapomiarowego)doodtwarzaniajednostkimiarynapięciaelektrycznego przemiennego.

Państwowy wzorzec jednostki miary pojemności elektrycznej (wzorzec wtórny)

Czterywzorcowekondensatorykwarcoweowartościnominalnej10pF.Niepewnośćrozszerzonawzględnaodtwarzaniajednostkimiarywewzorcugrupowymprzyczęstotliwościach1000Hzi1592Hzwynosi5·10-7.

Rozwójwzorcapodkątemmożliwościtransferujednostkimiarynawzorceniższegorzędupoprzezbudowęzestawunowychtermostatyzowanychwzorcówpojemnościzdielektrykiemceramicznym.UmożliwitouzyskaniepośredniegoodniesieniadokwantowegowzorcarezystancjiAC.Zestawumożliwimodernizacjęmetodywzorcowaniakondensatorówwchodzącychwskładpaństwowegowzorcapojemności.Zestawumożliwiuruchomienienowejusługiwymaganejprzezprzemysłelektroenergetyczny.Rozwójwzorcazostaniewykonanywewłasnymzakresieprzezpracownikówlaboratorium.

Państwowy wzorzec jednostki miary indukcyjności (wzorzec wtórny)

Grupaczterechcewekindukcyjnychwzorcowychowartościnominalnej10mH.Niepewnośćrozszerzonawzględnaodtwarzaniajednostkimiarywewzorcugrupowymprzyczęstotliwości1000Hzjestniewiększaniż4·10-5.

Modernizacjawzorcapaństwowegojednostkimiaryindukcyjności.Umieszczeniepojedynczychcewekwzorcowychwrażliwychnazmianytemperatury,wtermostatachindywidualnych.Poprawastabilnościtemperaturowejwzorcaijegoparametrów.

Page 17: ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM - gum.gov.pl · Przewodnik dziedzina lektryczność i Magnetyzm 5 2018 I Wstęp Elektryczność i magnetyzm, od chwili odkrycia, miały bardzo duży wpływ

17www.gum.gov.pl Przewodnik | dziedzina Elektryczność i Magnetyzm2018

Państwowy wzorzec jednostki miary napięcia elektrycznego przemiennego (wzorzec wtórny)

Zestawtermicznychprzetwornikównapięciowych AC/DCwrazzrezystoramizakresowymioraznapięciowywzorzectransferowyAC/DC.Zakrespomiarowy:2mV÷1000V,10Hz÷1000kHzNiepewnośćrozszerzonawzględna:1·10-6÷120·10-6.

BudowanowegostanowiskapaństwowegowzorcanapięciaAC(wzorcapierwotnego)będącegorealizacjąwzorcakwantowegonapięciaprzemiennegoopartegonakwantowymefekcieJosephsona.Budowapowiązanazmodernizacjąpaństwowegowzorcanapięciaelektrycznegostałego(DC).ModernizacjastanowiskapaństwowegowzorcanapięciaACipaństwowegowzorcaprąduACorazsystemuprzenoszeniajednostekmiarpoprzezzakupautomatycznegourządzeniatransferującegowzorcowenapięcieelektrycznestałewzakresieod100nVdo1000V.ZakupurządzeniaumożliwipełneprzeniesieniejednosteknapięciaiprąduelektrycznegoprzemiennegopoprzezodniesieniedonapięciaiprąduelektrycznegostałegoprzyzastosowaniuprzetwornikówtermicznychAC/DCzlepszą,niżobecnieosiągana,niepewnością.Ponadtoumożliwinajdokładniejszytransferjednostkimiarynapięciaelektrycznegostałegoodwzorcapaństwowegonakalibratoryimultimetrywwymaganymszerokimzakresienapięć.Modernizacjastanowiskapaństwowegowzorcajednostkimiarynapięciaelektrycznegoprzemiennego(ACV)poprzezzakupwielofunkcyjnegourządzeniaautomatyzującegotransferACDCzoprogramowaniem-systemprzełączająco-kondycjonujący.ZakupurządzeniaumożliwiprzeniesieniejednostkiACVpoprzezodniesieniedonapięciaelektrycznegostałego(DCV)przyzastosowaniuprzetwornikówtermicznychAC/DCzlepszą,niżobecnieosiągana,niepewnością,wukładziepomiarowympowszechniestosowanymwinnychNMI.RozszerzyfunkcjonalnośćstanowiskapomiarowegoomożliwośćwzorcowańibadańkalibratorówACV,bezfunkcjipomiarowejDCV.ModernizacjastanowiskapaństwowegowzorcanapięciaACipaństwowegowzorcaprąduACoraz systemu przenoszenia jednostek miar. Zakupnowychrodzajówprzetwornikówolepszychcharakterystykachiparametrachmetrologicznychoddotychczasposiadanychwzorców(np.przetwornikiwielozłączowe).

Państwowy wzorzec jednostki miary stosunku napięć elektrycznych przemiennych o częstotliwości 50 Hz (wzorzec wtórny)

Pojemnościowydzielniknapięciaskładającysięzkondensatoragazowegoikondensatorówpowietrznych.Zakrespomiarowynapięćpierwotnych:(1000÷400000/√3)VNiepewnośćrozszerzona:0,003%i0,03′.

Zakupstanowiskadowzorcowaniapojemnościprzywysokimnapięciu.Modernizacjaumożliwiwzorcowaniekondensatorówwchodzącychwskładpaństwowegowzorcastosunkunapięćprzemiennych.ZakupumożliwirównieżuruchomienienowejusługiwymaganejprzezprzemysłelektroenergetycznyktórejnierealizujewPolsceżadnelaboratorium.

Państwowy wzorzec jednostki miary stosunku prądów elektrycznych przemiennych o częstotliwości 50 Hz (wzorzec wtórny)

Zestawdwóchkomparatorówiprzekładnikaprądowego.Zakrespomiarowyprądówpierwotnych:(0,1÷2)ANiepewnośćrozszerzona:0,008%i0,5′.Zakrespomiarowyprądówpierwotnych:(2÷10000)ANiepewnośćrozszerzona:0,004%i0,2′.

– zakupnowegokomparatoraprądowegonaprądypierwotnedo5000A,

– zakupelektronicznegoobciążeniaprzekładnikówprądowych,

– zakupmostkadopomiarubłędówprzekładników.

Page 18: ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM - gum.gov.pl · Przewodnik dziedzina lektryczność i Magnetyzm 5 2018 I Wstęp Elektryczność i magnetyzm, od chwili odkrycia, miały bardzo duży wpływ

18 www.gum.gov.pldziedzina Elektryczność i Magnetyzm | Przewodnik2018

2. Współpraca krajowa

LaboratoriumElektrycznościiMagnetyzmuwspółpracujez:• PolitechnikąŚląską,• PolitechnikąWrocławską(konsorcjumnaukowe),• UniwersytetemZielonogórskim,• PolitechnikąPoznańską.

Planrozwoju:– wsparciemetrologicznedlapolskichproducentów,– współpracazlideramibranżzwiązanychzmetrologią,– organizacjawizyt,stażyipraktykdlastudentówuczelnitechnicznych,– realizacjaprojektówbadawczych i rozwojowychwobszarachwynikającychzKrajowych

InteligentnychSpecjalizacji,– nawiązaniewspółpracyzinnymiinstytucjaminaukowymi,– nawiązaniewspółpracyzwojskiem,– nawiązaniewspółpracyzPCA.

Obszarydziałań,którewymagająusystematyzowanychprac:a) działanialegislacyjneiaktywykonawcze,b) działaniarozwojoweibadawcze,c) współpracazużytkownikami.

PotrzebygospodarkizostałyzdiagnozowaneprzezKonsultacyjnyZespółMetrologiczny(KZM)ds.energii.PraceZespołukoncentrująsięnadefiniowaniuirozwiązywaniuzagadnieńbadawczorozwojowychocharakterzemetrologicznym,któremogąstanowićbarieręwrozwojupolskichprzedsiębiorstwzróżnychgałęzisektoraenergetycznegokrajowejgospodarki.CzłonkamiZespołusąprzedstawicieleprzedsiębiorstwsektoraenergetycznego,przemysłowego,organizacjiistowa-rzyszeńbranżowych,instytutówbadawczo-naukowychorazuczelnitechnicznychkształcącychkadrętechnicznąnapotrzebyenergetykiiprzemysłuelektroenergetycznego.PotencjalnyzakreszainteresowańZespołuobejmuje:siecienergetyczne,bezpieczeństwo,budownictwo,transport,ruchdrogowy,kolejowy,łączność,siecitelekomunikacyjne,sieciświatłowodoweorazróżnegoro-dzajutechnologiepomiarowewspierająceprocesyprodukcyjneoogromnymznaczeniudlafunk-cjonowaniapaństwa.WwynikudotychczasowychpracZespołuwyłoniłysiętrzyGrupyRobocze:

– GrupaRoboczads.jakościiilościenergiielektrycznejprąduprzemiennego(GR1),– GrupaRoboczads.energiiprądustałego(GR2),– GrupaRoboczads.inteligentnychsiecienergetycznych(GR3).

Grupa Robocza ds. jakości i ilości energii elektrycznej prądu przemiennegokoncentrujesięnazagadnieniachmetrologicznychzwiązanychzproblemamidotyczącymipomiarówilościowychijakościowychenergiipodczasjejprzesyłaniaidystrybucji.WramachdotychczasowychpractejGrupywypracowanezostałynastępującetematy:a) opracowaniemetodywzorcowaniaprzekładnikównapięciowychnajwyższychrzędównapięć

Page 19: ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM - gum.gov.pl · Przewodnik dziedzina lektryczność i Magnetyzm 5 2018 I Wstęp Elektryczność i magnetyzm, od chwili odkrycia, miały bardzo duży wpływ

19www.gum.gov.pl Przewodnik | dziedzina Elektryczność i Magnetyzm2018

zuwzględnieniemimpedancjiprzewodówwichobwodachwtórnych,b) opracowanieizbudowaniestanowiskapomiarowegodowzorcowaniaprzekładnikówprądo-

wychinapięciowychniekonwencjonalnych,głównieelektronicznych,c) opracowanieizbudowaniestanowiskapomiarowegodowzorcowaniaprzekładnikówprądo-

wychinapięciowychwysokiegonapięciapodkątemtransferuwyższychharmonicznych(do50-tejwłącznie),

d) opracowanie i zbudowanie stanowiska pomiarowego do wzorcowania kalibratorów ianalizatorówjakościsiecizgodniezwymaganiamiodnośnejnormy.

Grupa Robocza ds. energii prądu stałegokoncentrujeswojedziałanianaproblemachzwią-zanychzpomiaramienergiiprądustałego,szczególnienapotrzebytaborukolejowego.

Grupa Robocza ds. inteligentnych sieci energetycznychskupiasięwokółzagadnieńzwią-zanychzinteligentnymiprzyrządamipomiarowymi,posiadającymimodułydoanalizydanychpomiarowychiichzdalnegoprzesyłania.ChodzityprzedewszystkimoprzyrządytypuSmartMeters,czylinp.inteligentnelicznikienergiielektrycznej,wchodzącewskładinteligentnychsiecienergetycznych.

WsiedzibieGUModbywająsięspotkaniaczłonkówZespołu.ZaorganizacjępracZespołuodpowiadajegoSekretariat,wskładktóregowchodząpracownicyLaboratoriumElektrycznościiMagnetyzmuGłównegoUrzęduMiar.

3. Współpraca międzynarodowa

Aktywnośćnaforummiędzynarodowymwdziedzinieelektrycznośćimagnetyzm:• udziałwporównaniachmiędzynarodowychkluczowychiuzupełniających,• udziałwocenachwzajemnych„peer-review”,równieżjakoeksperci,• aktywnyudziałwpracachKomitetuTechnicznegoEMEURAMETorazdziałającychwjego

strukturachczterechpodkomitetach,• udziałwprojektachEMPIR.

Planrozwojuwspółpracy:• członkostwowKomitecieDoradczymds.ElektrycznościiMagnetyzmu(CCEM),• członkostwowKomitecieDoradczymds.Jednostek(CCU),• udziałwprojektachEMPIR,• udziałiorganizowanieporównańmiędzynarodowych,• udziałwkonferencjachiseminariachmiędzynarodowychiinnychspotkaniachekspertów.

Page 20: ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM - gum.gov.pl · Przewodnik dziedzina lektryczność i Magnetyzm 5 2018 I Wstęp Elektryczność i magnetyzm, od chwili odkrycia, miały bardzo duży wpływ

20 www.gum.gov.pldziedzina Elektryczność i Magnetyzm | Przewodnik2018

V Krajowy system metrologiczny dotyczący dziedziny

1. Spójność pomiarowa

LaboratoriumElektrycznościiMagnetyzmuutrzymujesiedemwzorcówpaństwowych.

1. Państwowywzorzecjednostkimiarynapięciaelektrycznegostałego.2. Państwowywzorzecjednostkimiaryrezystancji.3. Państwowywzorzecjednostkimiarypojemnościelektrycznej.4. Państwowywzorzecjednostkimiaryindukcyjności.5. Państwowywzorzecjednostkimiarynapięciaelektrycznegoprzemiennego.6. Państwowywzorzecjednostkimiarystosunkunapięćelektrycznychprzemiennych.7. Państwowywzorzecjednostkimiarystosunkuprądówelektrycznychprzemiennych.

Stanowiąoneodniesieniedlawszystkichpomiarówelektrycznychwykonywanychwkraju.

Page 21: ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM - gum.gov.pl · Przewodnik dziedzina lektryczność i Magnetyzm 5 2018 I Wstęp Elektryczność i magnetyzm, od chwili odkrycia, miały bardzo duży wpływ

21www.gum.gov.pl Przewodnik | dziedzina Elektryczność i Magnetyzm2018

Klasyfikacja czynności metrologicznychKod

literowyNr

czynności Wielkość mierzona Przyrząd lub obiekt

EM 1 Napięcie elektryczne stałe (DC) do 1100 V

EM 1.1 Źródło napięcia elektrycznego stałego (DC)EM 1.1.1 wartośćpojedynczaEM 1.1.1.1 ogniwowzorcoweEM 1.1.1.2 wzorzecelektronicznyEM 1.1.2 wartośćniska(poniżejlubrówna10V)EM 1.1.2.1 źródłonapięciastałegoEM 1.1.2.2 kalibratorwielofunkcyjnyEM 1.1.3 wartośćpośrednia(powyżej10Vdo1100V)EM 1.1.3.1 źródłonapięciastałegoEM 1.1.3.2 kalibratorwielofunkcyjnyEM 1.1.4 napięcieszumuEM 1.1.4.1 źródłonapięciastałegoEM 1.1.4.2 wzmacniacznapięciastałegoEM 1.2 Miernik napięcia elektrycznego stałego (DC)EM 1.2.1 wartośćbardzoniska(poniżejlubrówna1mV)EM 1.2.1.1 nanowoltomierzEM 1.2.1.2 mikrowoltomierzEM 1.2.2 wartośćpośrednia(powyżej1mVdo1100V)EM 1.2.2.1 woltomierznapięciastałegoEM 1.2.2.2 multimetr

EM 1.2.2.3 wielofunkcyjnywzorzecpośredniczący

EM 1.3 Stosunek napięć elektrycznych stałych (DC)EM 1.3.1 wartośćdo1000VEM 1.3.1.1 dzielnik rezystancyjnyEM 1.3.1.2 miernikstosunkównapięćEM 1.3.2 tłumienieEM 1.3.2.1 tłumikEM 2 Rezystancja przy prądzie stałym (DC)

EM 2.1 Wzorzec i źródło rezystancji DCEM 2.1.1 wartośćniska(poniżejlubrówna1Ω)EM 2.1.1.1 do0,1Ω rezystorstałyEM 2.1.1.2 do0,1Ω rezystorregulowanyEM 2.1.1.3 od0,1Ωdo1Ω rezystorstałyEM 2.1.1.4 od0,1Ωdo1Ω rezystorregulowanyEM 2.1.2 wartośćpośrednia(powyżej1Ωdo1MΩ)EM 2.1.2.1 od1Ωdo100kΩ rezystorstałyEM 2.1.2.2 od100kΩdo1MΩ rezystorregulowanyEM 2.1.2.3 od1Ωdo100kΩ rezystorstałyEM 2.1.2.4 od100kΩdo1MΩ rezystorregulowanyEM 2.1.3 wartośćwysoka(powyżej1MΩ)EM 2.1.3.1 od1MΩdo10MΩ rezystorstałyEM 2.1.3.2 od10MΩdo1GΩ rezystorstałyEM 2.1.3.3 od2MΩdo1GΩzzastosowaniemteraomomierza rezystorstały

Page 22: ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM - gum.gov.pl · Przewodnik dziedzina lektryczność i Magnetyzm 5 2018 I Wstęp Elektryczność i magnetyzm, od chwili odkrycia, miały bardzo duży wpływ

22 www.gum.gov.pldziedzina Elektryczność i Magnetyzm | Przewodnik2018

Kod literowy

Nr czynności Wielkość mierzona Przyrząd lub obiekt

EM 2.1.3.4 od1GΩdo200TΩzzastosowaniemteraomomierza rezystorstałyEM 2.1.3.5 od1MΩdo10MΩ rezystorregulowanyEM 2.1.3.6 od10MΩdo1GΩ rezystorregulowanyEM 2.1.3.7 od2MΩdo1GΩzzastosowaniemteraomomierza rezystorregulowanyEM 2.1.3.8 od1GΩdo200TΩzzastosowaniemteraomomierza rezystorregulowanyEM 2.1.4 wzorzecdlawielkichprądówEM 2.1.4.1 bocznikprądustałego(DC)EM 2.1.5 wzorzecwielozakresowyEM 2.1.5.1 kalibratorrezystancjiEM 2.1.5.2 kalibratorwielofunkcyjnyEM 2.1.6 współczynniktemperaturowy,mocowyiciśnieniowyEM 2.1.6.1 rezystorstałyEM 2.2 Miernik rezystancji DCEM 2.2.1 wartośćniska(poniżejlubrówna1Ω)EM 2.2.1.1 mikroomomierzEM 2.2.1.2 miliomomierzEM 2.2.1.3 multimetr

EM 2.2.1.4 wielofunkcyjnywzorzecpośredniczący

EM 2.2.1.5 mostekoporowyEM 2.2.2 wartośćpośrednia(powyżej1Ωdo1GΩ)EM 2.2.2.1 omomierzEM 2.2.2.2 megaomomierzEM 2.2.2.3 multimetr

EM 2.2.2.4 wielofunkcyjnywzorzecpośredniczący

EM 2.2.2.5 mostek rezystancyjnyEM 2.2.3 wartośćwysoka(powyżej1GΩ)EM 2.2.3.1 multimetr

EM 2.2.3.2 wielofunkcyjnywzorzecpośredniczący

EM 2.2.3.3 teraomomierzEM 2.2.3.4 mostek rezystancyjnyEM 3 Prąd elektryczny stały (DC)

EM 3.1 Źródło prądu elektrycznego stałegoEM 3.1.1 wartośćniska(poniżejlubrówna0,1mA)EM 3.1.1.1 generatorprąduEM 3.1.1.2 kalibratorwielofunkcyjnyEM 3.1.2 wartośćpośrednia(powyżej0,1mAdo20A)EM 3.1.2.1 generatorprąduEM 3.1.2.2 kalibratorwielofunkcyjnyEM 3.1.3 wartośćwysoka(powyżej20Ado100A)EM 3.1.3.1 generatorprąduEM 3.1.4 stosunekprzewodnościczynnejwzajemnejEM 3.1.5 prądszumowyEM 3.1.5.1 źródłoprądustałegoEM 3.1.5.2 wzmacniaczDC

Page 23: ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM - gum.gov.pl · Przewodnik dziedzina lektryczność i Magnetyzm 5 2018 I Wstęp Elektryczność i magnetyzm, od chwili odkrycia, miały bardzo duży wpływ

23www.gum.gov.pl Przewodnik | dziedzina Elektryczność i Magnetyzm2018

Kod literowy

Nr czynności Wielkość mierzona Przyrząd lub obiekt

EM 3.2 Miernik prądu elektrycznego stałegoEM 3.2.1 wartośćniska(poniżejlubrówna0,1mA)EM 3.2.1.1 pikoamperomierzEM 3.2.1.2 nanoamperomierzEM 3.2.1.3 miliamperomierzEM 3.2.1.4 multimetr

EM 3.2.1.5 wielofunkcyjnywzorzecpośredniczący

EM 3.2.2 wartośćpośrednia(powyżej0,1mAdo20A)EM 3.2.2.1 miliamperomierzEM 3.2.2.2 amperomierzEM 3.2.2.3 multimetr

EM 3.2.2.4 wielofunkcyjnywzorzecpośredniczacy

EM 3.2.2.5 komparatorprądowyEM 3.2.3 wartośćwysoka(powyżej20Ado100A)EM 3.2.3.1 amperomierzEM 3.2.3.2 przetwornikprądowy

EM 3.2.3.3 układdopomiarówwielkichprądów

EM 3.3 Stosunek prądów elektrycznych stałych (DC)EM 3.3.1 stosunekprądówelektrycznychdo100AEM 3.3.1.1 dzielnik rezystancyjnyEM 3.3.1.2 komparatorprądustałegoEM 3.3.1.3 przetwornikprąduEM 4 Impedancja (w zakresie częstotliwości do MHz)

EM 4.1 Rezystancja przy prądzie przemiennym (AC)EM 4.1.1 składowarzeczywista(lubmoduł)iskładowaurojona(lubargument,lubstałaczasowa)EM 4.1.1.1 rezystorstałyEM 4.1.2 różnicaAC/DCEM 4.1.2.1 rezystorstałyEM 4.1.3 rezystancjadlawielkichprądów

EM 4.1.3.1 bocznikprąduprzemiennegoAC

EM 4.1.4 miernik

EM 4.1.4.1miernikRLC(rezystancja,indukcyjność,pojemnośćelektryczna)

EM 4.2 Pojemność elektrycznaEM 4.2.1 pojemnośćelektrycznaiwspółczynnikstratnościdlakondensatorówomałejstratności

EM 4.2.1.1

kondensatorwzorcowy(hermetyczny,zdielektrykiemwpostacisuchegoazotulubtopionegokwarcu)

EM 4.2.2 pojemnośćelektrycznaiwspółczynnikstratnościdlakondensatorówzdielektrykiemEM 4.2.2.1 kondensatorstałyEM 4.2.2.2 kondensatorprzełączalnyEM 4.2.2.3 kondensatordekadowy

Page 24: ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM - gum.gov.pl · Przewodnik dziedzina lektryczność i Magnetyzm 5 2018 I Wstęp Elektryczność i magnetyzm, od chwili odkrycia, miały bardzo duży wpływ

24 www.gum.gov.pldziedzina Elektryczność i Magnetyzm | Przewodnik2018

Kod literowy

Nr czynności Wielkość mierzona Przyrząd lub obiekt

EM 4.2.3 pojemnośćelektrycznaiwspółczynnikstratnościdlakondensatorówozmienionejbudowie

EM 4.2.3.1 kondensatorstałyEM 4.2.3.2 kondensatorprzełączalnyEM 4.2.4 miernikEM 4.2.4.1 mostekpojemnościEM 4.2.4.2 miernikRLCEM 4.3 Indukcyjność

EM 4.3.1 indukcyjnośćwłasnairównoważnarezystancjaszeregowa,niskiewartość(niższeniż1 mH)

EM 4.3.1.1 cewkaindukcyjnastałaEM 4.3.1.2 cewkaindukcyjnazmiennaEM 4.3.1.3 cewkaindukcyjnadekadowa

EM 4.3.2 indukcyjnośćwłasnairównoważnarezystancjaszeregowa,wartościpośrednie(powyżejlubrówna1mHdo1H)

EM 4.3.2.1 cewkaindukcyjnastałaEM 4.3.2.2 cewkaindukcyjnazmiennaEM 4.3.2.3 cewkaindukcyjnadekadowa

EM 4.3.3 indukcyjnośćwłasnairównoważnarezystancjaszeregowa,wartościwysokie(wyższeniż1H)

EM 4.3.3.1 cewkaindukcyjnastałaEM 4.3.3.2 cewkaindukcyjnazmiennaEM 4.3.3.3 cewkaindukcyjnadekadowaEM 4.3.4 indukcyjnośćwzajemna

EM 4.3.4.1 cewkiostałejindukcyjnościwzajemnej

EM 4.3.5 miernikEM 4.3.5.1 miernikRLCEM 4.3.6 współczynnikdobrociEM 4.3.6.1 wzorzecQ(dobroci)EM 5 Napięcie elektryczne przemienne (AC) w zakresie do MHz

EM 5.1 Przetwornik napięcia AC/DC

EM 5.1.1 różnicaprzetwarzaniaAC/DCdlaniskichnapięć(typowowartościponiżejlubrówne0,5V)

EM 5.1.1.1 przetworniktermoelektrycznyzewzmacniaczemlubłączonybezpośrednio

EM 5.1.1.2 mikropotencjometrEM 5.1.1.3 wzorcowyprzetwornikAC/DC

EM 5.1.2 różnicaprzetwarzaniaAC/DCdlaśrednichnapięć(typowowartościpowyżej0,5Vdo5 V)

EM 5.1.2.1 przetworniktermoelektryczny(połączonybezpośrednio)

EM 5.1.2.2 wzorcowyprzetwornikAC/DCEM 5.1.3 różnicaprzetwarzaniaAC/DCdlawysokichnapięć(typowowartościpowyżej5V)

EM 5.1.3.1 przetworniktermoelektrycznyo rozszerzonym zakresie

EM 5.1.3.2 wzorcowyprzetwornikAC/DC

Page 25: ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM - gum.gov.pl · Przewodnik dziedzina lektryczność i Magnetyzm 5 2018 I Wstęp Elektryczność i magnetyzm, od chwili odkrycia, miały bardzo duży wpływ

25www.gum.gov.pl Przewodnik | dziedzina Elektryczność i Magnetyzm2018

Kod literowy

Nr czynności Wielkość mierzona Przyrząd lub obiekt

EM 5.2 Napięcie elektryczne przemienne (AC) do 1000 VEM 5.2.1 źródłoEM 5.2.1.1 kalibratorwielofunkcyjnyEM 5.2.2 miernik

EM 5.2.2.1 woltomierznapięciaprzemiennego

EM 5.2.2.2 multimetr

EM 5.2.2.3 wielofunkcyjnywzorzecpośredniczący

EM 5.3 Stosunek napięć przemiennych, tłumienie i wzmocnienie (dla wysokich napięć w tym przekładniki)

EM 5.3.1 składowarzeczywista(lubmoduł)iskładowaurojona(lubargument)(błądprzekładniibłądkątowy)

EM 5.3.1.1 indukcyjnydzielniknapięciaEM 5.3.1.2 przekładniknapięciowy

EM 5.3.1.3 mostekdopomiarubłędówprzekładnika

EM 5.3.2 tłumienieiwzmocnienieEM 5.3.2.1 urządzeniebierneEM 5.3.2.2 indukcyjnydzielniknapięciaEM 6 Prąd elektryczny przemienny (AC) do 100 A

EM 6.1 Przetworniki prądowe AC/DCEM 6.1.1 różnicaprzetwarzaniaAC/DC

EM 6.1.1.1 przetworniktermoelektrycznyzbocznikiem

EM 6.1.1.2 wzorcowyprzetwornikAC/DCzbocznikiem

EM 6.2 Prąd elektryczny przemienny (AC) do 100 AEM 6.2.1 źródłoEM 6.2.1.1 kalibratorwielofunkcyjny

EM 6.2.1.2 wzmacniacztranskonduktancyjny

EM 6.2.2 miernik

EM 6.2.2.1 amperomierzprąduprzemiennego

EM 6.2.2.2 multimetr

EM 6.2.2.3 wielofunkcyjnywzorzecpośredniczący

EM 6.3 Stosunek prądów elektrycznych przemiennych do 100 A

EM 6.3.1 składowarzeczywista(lubmoduł)iskładowaurojona(lubargument)(błądprzekładniibłądkątowy)

EM 6.3.1.1 skompensowanyprzekładnikprądowy

EM 6.3.1.2 nieskompensowanyprzekładnikprądowy

EM 6.3.1.3 mostekdopomiarubłędówprzekładnika

EM 6.3.1.4 komparatorprądowy

Page 26: ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM - gum.gov.pl · Przewodnik dziedzina lektryczność i Magnetyzm 5 2018 I Wstęp Elektryczność i magnetyzm, od chwili odkrycia, miały bardzo duży wpływ

26 www.gum.gov.pldziedzina Elektryczność i Magnetyzm | Przewodnik2018

Kod literowy

Nr czynności Wielkość mierzona Przyrząd lub obiekt

EM 7 Moc przemienna (AC)

EM 7.1 Moc i energia (AC)EM 7.1.1 mocwukładziejednofazowym(przyczęstotliwościponiżejlubrównej400Hz)EM 7.1.1.1 miernik mocyEM 7.1.1.2 licznik energiiEM 7.1.1.3 przetwornikmocyEM 7.1.1.4 watomierzEM 7.1.1.5 kalibratormocyEM 7.1.2 mocwukładziejednofazowym(przyczęstotliwościpowyżej400Hz)EM 7.1.2.1 miernik mocyEM 7.1.2.2 licznik energiiEM 7.1.2.3 przetwornikmocyEM 7.1.2.4 watomierzEM 7.1.2.5 kalibratormocyEM 7.1.3 mocwukładzietrójfazowymEM 7.1.3.1 miernik mocyEM 7.1.3.2 licznik energiiEM 7.1.3.3 watomierzEM 7.1.3.4 kalibratormocyEM 8 Wysokie napięcie elektryczne i prąd elektryczny

EM 8.1 Wysokie napięcie stałe (DC)EM 8.1.1 źródłowysokiegonapięciaEM 8.1.1.1 źródłokilowoltoweDCEM 8.1.2 miernikwysokiegonapięciaEM 8.1.2.1 kilowoltomierzDCEM 8.1.2.2 układwysokonapięciowyEM 8.1.3 stosuneknapięćelektrycznychstałych(DC)

EM 8.1.3.1 rezystancyjny dzielnik wysokiegonapięcia

EM 8.1.3.2 próbnikwysokiegonapięciastałego

EM 8.2 Impedancja wysokonapięciowaEM 8.2.1 pojemnośćelektrycznaiwspółczynnikstratności

EM 8.2.1.1 kondensatorzesprężonymgazem

EM 8.2.1.2 kondensator wysokonapięciowy

EM 8.2.2 indukcyjnośćikątstratnościEM 8.2.2.1 dławikwysokonapięciowyEM 8.2.3 obciążenie:składowarzeczywistaiskładowaurojonaEM 8.2.3.1 obciążenieprzekładnikaEM 8.2.4 rezystancja

EM 8.2.4.1 rezystorwysokonapięciowystały

EM 8.3 Wysokie napięcie przemienne i przekładnik napięciowyEM 8.3.1 źródło

Page 27: ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM - gum.gov.pl · Przewodnik dziedzina lektryczność i Magnetyzm 5 2018 I Wstęp Elektryczność i magnetyzm, od chwili odkrycia, miały bardzo duży wpływ

27www.gum.gov.pl Przewodnik | dziedzina Elektryczność i Magnetyzm2018

Kod literowy

Nr czynności Wielkość mierzona Przyrząd lub obiekt

EM 8.3.1.1 źródłowysokiegonapięciaprzemiennego

EM 8.3.2 miernik

EM 8.3.2.1 miernikwysokiegonapięciaprzemiennego

EM 8.3.2.2

układdopomiarówwysokonapięciowych(dzielnikrezystancyjny i dzielnik pojemnościowy)

EM 8.3.3 wartośćszczytowa

EM 8.3.3.1 miernikwysokiegonapięciaprzemiennego

EM 8.3.3.2

układdopomiarówwysokonapięciowych(dzielniki rezystancyjne ipojemnościowe)

EM 8.3.4 składowarzeczywista(lubmoduł)iskładowaurojona(lubargument)(błądprzekładniibłądkątowy)

EM 8.3.4.1 przekładniknapięciowy

EM 8.3.4.2 przekładnikkombinowany(częśćnapięciowa)

EM 8.3.4.3 mostekdopomiarubłędówprzekładnika

EM 8.4 Impulsowe wysokie napięcie i prąd elektryczny

EM 8.4.1 parametryimpulsowegonapięciapiorunowego

EM 8.4.1.1 układpomiarowydopomiaruimpulsowegonapięciapiorunowego

EM 8.4.1.2 kalibratorimpulsówEM 8.4.1.3 rejestratorcyfrowyEM 8.4.2 parametryczasuimpulsupiorunowego

EM 8.4.2.1 układpomiarowydopomiaruimpulsowegonapięciapiorunowego

EM 8.4.2.2 kalibratorimpulsówEM 8.4.2.3 rejestratorcyfrowyEM 8.4.3 parametryimpulsowegonapięciałączeniowego

EM 8.4.3.1 układpomiarowydopomiaruimpulsowegonapięciapiorunowego

EM 8.4.3.2 kalibratorimpulsówEM 8.4.3.3 rejestratorcyfrowyEM 8.4.4 parametryczasuimpulsułączeniowego

EM 8.4.4.1 układpomiarowydopomiaruimpulsowegonapięciapiorunowego

EM 8.4.4.2 kalibratorimpulsówEM 8.4.4.3 rejestratorcyfrowyEM 8.4.5 parametryimpulsowegoprądu

EM 8.4.5.1 specjalizowanyukładpomiarowy

Page 28: ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM - gum.gov.pl · Przewodnik dziedzina lektryczność i Magnetyzm 5 2018 I Wstęp Elektryczność i magnetyzm, od chwili odkrycia, miały bardzo duży wpływ

28 www.gum.gov.pldziedzina Elektryczność i Magnetyzm | Przewodnik2018

Kod literowy

Nr czynności Wielkość mierzona Przyrząd lub obiekt

EM 8.4.5.2 dzielnikimpulsówEM 8.4.6 parametryczasuimpulsowegoprądu

EM 8.4.6.1 specjalizowanyukładpomiarowy

EM 8.4.6.2 dzielnikimpulsówEM 8.4.7 energiaimpulsowaEM 8.4.7.1 kalibratorimpulsówEM 8.4.7.2 bocznikEM 8.4.7.3 przetwornikEM 8.4.8 parametryreakcji(odpowiedzi):czasodpowiedzi,chwiloweprzetężenie,czasustalaniaEM 8.4.8.1 dzielnikimpulsówEM 8.4.8.2 bocznikEM 8.4.8.3 przetwornikEM 8.5 Wyładowanie elektryczneEM 8.5.1 ładunekpozorny

EM 8.5.1.1 kalibratorwyładowańczęściowych

EM 8.5.1.2 przyrząddopomiaruwyładowańczęściowych

EM 8.5.2 odpowiedź(reakcja)

EM 8.5.2.1

urządzeniedopomiaruwyładowańelektrostatycznych(sondadowyładowańelektrostatycznych)

EM 8.6 Wielki prąd elektryczny przemienny (AC), przekładniki prądoweEM 8.6.1 źródłoprądu

EM 8.6.1.1 źródłowielkiegoprąduprzemiennego

EM 8.6.2 miernikprądu

EM 8.6.2.1 specjalizowanyukładpomiarowy

EM 8.6.2.2 przetwornikprądowy

EM 8.6.3 składowarzeczywista(lubmoduł)iskładowaurojona(lubargument)(błądprzekładniibłądkątowy)

EM 8.6.3.1 przekładnikprądowy

EM 8.6.3.2 przekładnikkombinowany(częśćprądowa)

EM 8.6.3.3 komparatorprądowy

EM 8.6.3.4 mostekdopomiarubłędówprzekładnika

EM 8.6.4 prądpulsujący

EM 8.6.4.1 układpomiarowydopomiaruprądupulsującego

EM 8.7 Wielki prąd elektryczny stały (DC)EM 8.7.1 źródłoprąduEM 8.7.2 miernikprąduEM 8.7.2.1 układpomiarowyEM 8.7.3 stosunek(przekładnia)

Page 29: ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM - gum.gov.pl · Przewodnik dziedzina lektryczność i Magnetyzm 5 2018 I Wstęp Elektryczność i magnetyzm, od chwili odkrycia, miały bardzo duży wpływ

29www.gum.gov.pl Przewodnik | dziedzina Elektryczność i Magnetyzm2018

Kod literowy

Nr czynności Wielkość mierzona Przyrząd lub obiekt

EM 9 Inne pomiary przy prądzie elektrycznym stałym o małej częstotliwości

EM 9.1 Ładunek elektrycznyEM 9.1.1 źródłoEM 9.1.1.1 źródłoładunkuEM 9.1.2 miernikEM 9.1.2.1 miernikładunkuEM 9.2 Kąt fazowyEM 9.2.1 źródłoEM 9.2.1.1 źródłofazyEM 9.2.2 miernikEM 9.2.2.1 miernik fazyEM 9.2.3 przesunięciefazyEM 9.2.3.1 przesuwnikfazowy

EM 9.2.3.2 urządzeniadopomiaruprzesunięciafazy

EM 9.3 Kształt fali prądu i napięcia elektrycznegoEM 9.3.1 harmonicznaprąduopodstawowejczęstotliwości(harmonicznapodstawowa)

EM 9.3.1.1 analizatorpodstawowychharmonicznych

EM 9.3.1.2 miernik do pomiaru parametrówmigotaniaświatła

EM 9.3.2 zniekształceniaharmonicznenapięciaEM 9.3.2.1 generatorsygnałówEM 9.3.2.2 miernikzniekształceńEM 9.3.2.3 miernikpoziomówEM 10 Pole elektryczne i magnetyczne

EM 10.1 Pole elektryczne o częstotliwości poniżej 50 kHzEM 10.1.1 natężeniepolaelektrostatycznego

EM 10.1.1.1 miernik pola elektrostatycznego

EM 10.1.1.2 generator elektrostatycznyEM 10.1.2 natężeniepolaelektrycznegoEM 10.1.2.1 sondanatężeniapolaEM 10.1.2.2 miernik pola elektrycznegoEM 10.2 Pole magnetyczne o częstotliwości poniżej 50 kHzEM 10.2.1 strumieńmagnetycznyEM 10.2.1.1 miernik strumieniaEM 10.2.1.2 wzorzecstrumieniaEM 10.2.2 gęstośćstrumieniamagnetycznegostałegooraznatężeniepolamagnetycznego

EM 10.2.2.1 miernikgęstościstrumieniamagnetycznego

EM 10.2.2.2 mierniknatężeniapolamagnetycznego

EM 10.2.3 gęstośćstrumieniamagnetycznegoprzemiennegooraznatężeniepolamagnetycznego

EM 10.2.3.1 miernikgęstościstrumieniamagnetycznego

EM 10.2.3.2 mierniknatężeniapolamagnetycznego

Page 30: ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM - gum.gov.pl · Przewodnik dziedzina lektryczność i Magnetyzm 5 2018 I Wstęp Elektryczność i magnetyzm, od chwili odkrycia, miały bardzo duży wpływ

30 www.gum.gov.pldziedzina Elektryczność i Magnetyzm | Przewodnik2018

Kod literowy

Nr czynności Wielkość mierzona Przyrząd lub obiekt

EM 10.3 Pole elektromagnetyczne o częstotliwości powyżej 50 kHzEM 10.3.1 natężeniepolaelektrycznegoEM 10.3.1.1 sonda polaEM 10.3.2 natężeniepolamagnetycznegoEM 10.3.2.1 sonda polaEM 10.3.3 gęstośćstrumieniamocyEM 10.3.3.1 sonda polaEM 10.3.4 gęstośćstrumieniamagnetycznegoEM 11 Wielkości elektryczne przy częstotliwościach radiowych

EM 11.1 Moc przy częstotliwości radiowejEM 11.1.1 mocbezwzględnawstandardziewspółosiowymEM 11.1.1.1 miernik mocyEM 11.1.1.2 źródłomocyEM 11.1.3 współczynnikkalibracjiisprawnośćefektywnawstandardziewspółosiowymEM 11.1.3.1 termistorEM 11.1.3.2 bareterEM 11.1.3.3 czujnik mocyEM 11.2 Współczynnik odbicia oraz tłumienieEM 11.2.2.1 urządzeniebierneEM 11.2.3 tłumieniewstandardziewspółosiowym(wartośćwskalilogarytmicznejdB)EM 11.2.3.1 urządzeniebierneEM 11.2.5 kierunkowość,efektywnedopasowanieźródłaEM 11.2.5.2 splitterEM 11.3 Parametry rozproszenia

EM 11.3.1 współczynnikodbicia(Sii)wstandardziewspółosiowym(wartośćwskaliliniowej:rzeczywistaiurojonalubmoduł)

EM 11.3.1.1 urządzeniebierneEM 11.3.1.2 generator

EM 11.3.3 współczynniktransmisji(Sij)wstandardziewspółosiowym(wartośćwskaliliniowej:rzeczywistaiurojona)

EM 11.3.3.1 urządzeniebierneEM 11.3.5 kierunkowość,efektywnedopasowanieźródłaEM 11.3.5.1 wielowrotnikEM 11.3.5.2 splitterEM 11.7 Napięcie elektryczne i prąd elektryczny o częstotliwości radiowejEM 11.7.2 źródłonapięciaRFEM 11.7.2.1 generatorRFEM 11.7.3 mierniknapięciaRFEM 11.7.3.1 woltomierzRFEM 11.9 Impedancja charakterystycznaEM 11.9.2 parametry elektryczneEM 11.9.2.1 liniepowietrzneEM 12 Właściwości materiałów

EM 12.1 Przewodność elektrycznaEM 12.1.1 materiałymetaliczne(metalowe)EM 12.1.1.1 metalicznypręt

Page 31: ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM - gum.gov.pl · Przewodnik dziedzina lektryczność i Magnetyzm 5 2018 I Wstęp Elektryczność i magnetyzm, od chwili odkrycia, miały bardzo duży wpływ

31www.gum.gov.pl Przewodnik | dziedzina Elektryczność i Magnetyzm2018

Kod literowy

Nr czynności Wielkość mierzona Przyrząd lub obiekt

EM 12.1.1.2 blachacienkaEM 12.1.1.3 materiałodniesieniaEM 12.1.2 cieczeEM 12.1.2.1 cieczeEM 12.1.2.2 materiałyodniesieniaEM 12.1.2.3 ogniwoelektrochemiczneEM 12.1.3 materiałypółprzewodnikoweipodobneEM 12.1.3.1 płytkiodniesieniaEM 12.2 Właściwości dielektryczneEM 12.2.1 przenikalnośćmagnetycznawzględna:częśćrzeczywistaluburojonaEM 12.2.1.1 materiałystałeEM 12.2.1.2 cieczeEM 12.2.2 tangenskątastratności:tanδEM 12.2.2.1 materiałystałeEM 12.2.2.2 ciecze

Page 32: ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM - gum.gov.pl · Przewodnik dziedzina lektryczność i Magnetyzm 5 2018 I Wstęp Elektryczność i magnetyzm, od chwili odkrycia, miały bardzo duży wpływ

32 www.gum.gov.pldziedzina Elektryczność i Magnetyzm | Przewodnik2018

VI Wykaz dokumentów związanych z dziedziną

1. CalibrationGuideNo.15GuidelinesontheCalibrationofDigitalMultimetersTC-EM|Version3.0,02/2015.

2. Dyrektywa2004/22/WEParlamentuEuropejskiegoiRadyzdnia31marca2004r.wsprawieprzyrządówpomiarowych(MID).

VII Wykaz publikacji pracowników GUM związanych z dziedziną w latach 2006–2016 1. E.Dudek,D.Sochocka:Wyznaczanieparametrówszumuselektywnegomałejczęstotliwo-

ściwpomiarachnapięciaelektrycznegostałego.Materiałykonferencjinaukowo-technicznejPPM’06.

2. M.Surdu,A.Lameko,A.Tarłowski,R.Rzepakowski:Systemprzekazywaniajednostekmiarywielkościelektrycznych.BiuletynGUMnr4(8)/2007,s.14-19.

3. M.Surdu,A.Lameko,A.Tarłowski,R.Rzepakowski:Utworzenieoptymalnejbazywzor-cówwdziedziniepomiaruimpedancjizespolonych.PomiaryAutomatykaKontrola10/2007,s. 5-10.

4. E.Dudek,M.Mosiądz:ZastosowaniezjawiskaJosephsonadoodtwarzaniajednostkinapię-ciaelektrycznego.MateriałyVIISeminariumiwarsztatówZastosowaniaNadprzewodników2006,s.78-87.

5. M.Mosiądz,M.Orzepowski:ZastosowanieczujnikaSQUIDwkriogenicznymkomparatorzerezystancji.MateriałyVIIISeminariumiwarsztatówZastosowaniaNadprzewodników2008.

6. E.Dudek,M.Mosiądz,M.Orzepowski:Współczynnikitemperaturowerezystorówzniepew-nościączybez?Materiałyseminarium„NiepewnośćPomiarów”,Międzyzdroje2007.

7. M.Mosiądz,M.Orzepowski:Zastosowaniekriogenicznegokomparatoraprądowegodoprze-kazywaniajednostkimiaryrezystancji.PomiaryAutomatykaKontrolanr9/2007.

8. E.Dudek,M.Mosiądz,M.Orzepowski:Uncertaintiesofresistorstemperaturecoefficients.Mate-riały6.MiędzynarodowejkonferencjiMeasurement2007,ScienceReviewVol.7,No.3/2007.

9. D.Domańska-Myśliwiec,M.Mosiądz,L.Snopek:OdkwantowegoefektuHalladorezy-storawzorcowego–systemprzekazywaniajednostkimiary.PomiaryAutomatykaKontrolanr9bis/2007,s.78-81.

10. E.Dudek,M.Mosiądz,M.Orzepowski:ZastosowanieczujnikaSQUIDwpomiarachrezy-stancji.Materiałykonferencyjne„MetrologiaKwantowa”–Poznań,2008.

11. E.Dudek,M.Mosiądz,M.Orzepowski:Badaniacharakterystykkwantowegowzorcarezy-stancji.Materiałykonferencyjne„MetrologiaKwantowa”–Poznań,2008.

Page 33: ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM - gum.gov.pl · Przewodnik dziedzina lektryczność i Magnetyzm 5 2018 I Wstęp Elektryczność i magnetyzm, od chwili odkrycia, miały bardzo duży wpływ

33www.gum.gov.pl Przewodnik | dziedzina Elektryczność i Magnetyzm2018

12. E.Dudek,M.Mosiądz,M.Orzepowski:Problemyzwiązanezodtwarzaniemnapięciaelek-trycznegowoparciuozjawiskoJosephsona.Materiałykonferencyjne„MetrologiaKwantowa”–Poznań2008.

13. M.Orzepowski:Wykorzystaniezjawiskkwantowychwpomiarachnapięciaelektrycznegoirezystancji.PrzeglądElektrotechniczny5/2008.

14. J.Jursza,M.Koszarny:Państwowywzorzecjednostkimiaryindukcyjności.BiuletynGUMNr2(13)/2009,s.17-20.

15. E.Dudek,M.Mosiądz,M.Orzepowski:Wzorcewielkościelektrycznychopartenazjawiskachkwantowych.BiuletynGUMNr3(14)/2009.

16. M.Mosiądz,M.Orzepowski,P.Zawadzki:Metodawzorcowaniawoltomierzycyfrowychni-skichczęstotliwości.PrzeglądElektrotechniczny2/2009.

17. J.Jursza,M.Koszarny,A.Ziółek:Odtwarzaniejednostkimiaryindukcyjnościzwykorzysta-niemkomparatoraRLC,przyczęstotliwości1kHz.BiuletynGUMnr3(18)/2010,s.29-32.

18. E.Dudek,M.Mosiądz,M.Orzepowski,L.Snopek:Problemywpomiarachwysokichrezy-stancji.BiuletynGUMnr3(18)/2010,s.25-28.

19. A.Czubla,E.Dudek,R.Rzepakowski,M.Orzepowski,G.Koślacz,Ł.Usydus:Wybraneaspektymetodwzorcowaniastosowanychwmetrologiielektrycznejimetrologiiczasuiczę-stotliwości.MateriałyVIIKonferencjiNaukowo-TechnicznejPPM’2009.

20. E.Dudek,J.Jursza,M.Mosiądz,L.Snopek:Porównaniamiędzylaboratoryjnewzorcówwiel-kościelektrycznych.BiuletynGUMnr3(18)/2010,s.21-24.

21. J.Jursza,M.Koszarny,A.Ziółek:Odtwarzaniejednostkimiaryindukcyjnościzwykorzysta-niemkomparatoraRLC,przyczęstotliwości1kHz.PomiaryAutomatykaKontrola9/2010,s. 997-999.

22. E.Dudek,K.Krawczyk,M.Lisowski,M.Mosiądz:Systemprzekazywaniajednostkirezy-stancjiodwzorcapierwotnegoQHRdowzorców100TΩopartynatransferachHamona.PomiaryAutomatykaKontrola11/2010.

23. M.Koszarny,A.Ziółek:WykorzystaniekomparatoraRLCwpomiarachelementówpańtwo-wegowzorcajednostkimiarypojemnościelektrycznej.Materiałykonferencjinaukowo–tech-nicznejPPM‚11,s.58-61.

24. M.Koszarny,A.Ziółek:WykorzystaniekomparatoraRLCwpomiarachelementówpań-stwowegowzorcajednostkimiarypojemnościelektrycznej.BiuletynGłównegoUrzęduMiarnr4/2011,s.19-22.

25. E.Dudek,M.Orzepowski,A.Tatar:Kwantowywzorzecprąduelektrycznego.Elektronika,Konstrukcje,Technologie,Zastosowanianr6/2011.

26. E.Dudek,M.Orzepowski:Niepewnośćwmetrologiikwantowejwielkościelektrycznych.Praca zbiorowa „Niepewnośćpomiaróww teorii i praktyce”.WydawnictwoGUM2011, s. 189-199.

27. E.Dudek,M.Orzepowski,L.Snopek:Praktycznarealizacjajednostkimiaryoporuelektrycz-nego(rezystancji).MateriałyGłównegoUrzęduMiar2011.

28. E.Dudek,M.Orzepowski:Zagadnienianiepewnościpomiarupodczaswzorcowaniazwy-korzystaniemkwantowychwzorcówwielkościelektrycznych.Materiałyszkoleniowe.GUM2012.

29. L.Palafox,F.Raso,A.Ziółekiin.:AIMQuTEAutomatedImpedanceMetrologyextendingtheQuantumToolboxforElectricity.16thInternationalCongressofMetrology2013.

Page 34: ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM - gum.gov.pl · Przewodnik dziedzina lektryczność i Magnetyzm 5 2018 I Wstęp Elektryczność i magnetyzm, od chwili odkrycia, miały bardzo duży wpływ

34 www.gum.gov.pldziedzina Elektryczność i Magnetyzm | Przewodnik2018

30. E.Dudek,M.Orzepowski,A.Tatar:Comparisonsofquantumphenomenabasedelectricalquantitiesstandards.Elektronika,Konstrukcje,Technologie,Zastosowanianr6/2013.

31. R.Rybski,J.Kaczmarek,M.Kozioł,M.Kampik,A.Ziółek:AMeasurementSystemforDeterminationofFrequencyCharacteristicsofFunctionalBlocksUsedinACImpedanceBridges.MateriałyXKonferencjiNaukowejSP,2014.

32. R.Rybski,J.Kaczmarek,M.Kozioł,M.Kampik,E.Dudek,A.Ziółek:Evaluationoftheme-asurementsystemfordeterminationoffrequencycharacteristicsoffunctionalblocksusedinACimpedancebridges.PrzeglądElektrotechnicznynr11/2014,s.45-47.

33. A.Ziółekiin.:Automatedimpedancemetrologyextendingthequantumtoolboxforelectrici-ty.Materiałykonferencyjne“QuantumMetrology2016”.

34. R.Jasiński:Directmeasurementsofhigh-valueresistancestandardsusingteraohmmeter.Materiałykonferencjinaukowo-technicznejPPM‚16.

35. J.Szutkowski:PomiarenergiiprzymałympoborzeprąduAC.PAKvol.60,nr2/2014,s.114.36. J.Szutkowski:Porównaniedwóchmetodpomiarowychpomiarumocystratwłasnychlicznika

energiielektrycznej.PrzeglądElektrotechniczny,nr12/2016.37. G.Sadkowski,J.Szutkowski,A.Tomaszewski:Wykorzystaniemetodyalgorytmicznejwpo-

miarzemocyczynnejibiernejprzyczęstotliwości50Hzwceluzapewnieniaspójnościpo-miarowejwzorcaodniesieniaenergiiACdowzorcówodniesienianapięciaiprąduelektrycz-nego.MateriałykonferencyjneXKonferencjiNaukowej,SystemyPomiarowewBadaniachNaukowychiwPrzemyśle,Łagów1-4czerwca2014.

38. G.Sadkowski,J.Szutkowski:ZastosowaniewoltomierzahomodynowegowpomiarachmocyelektrycznejAC.MateriałykonferencyjneXLVIIMiędzyuczelnianejKonferencjiMetrologówMKM’2015ZielonaGóra/Łagów,6-9września2015.

39. G.Sadkowski,B.Pączek,L.Kotkiewicz:Zaawansowanemetodywzorcowaniaobciążeńprze-kładników.MateriałykonferencyjneVIKongresuMetrologii02.07.2013,Sandomierz.

40. A.Barański,J.Ratajczak,P.Zawadzki:Złotykalibratorjakokrótkotrwałynośnikjednostkimiary.MateriałykonferencyjneXXXVIIIMKMWarszawa,4-6września2006.

41. A.Kaźmierczak,A.Kruszyński,P.Zawadzki:Komparacjatermicznychprzetwornikówwar-tościskutecznejmetodądwukanałową–szacowanieniepewnościprzyprzenoszeniujednostkinapięciaAC.PAKvol.57,nr11/2011.

42. A. Kaźmierczak,A. Kruszyński, P. Zawadzki: Komparacja przetworników termicznych AC/DCmetodądwukanałową.MateriałyVIIIKonferencjiNaukowo-TechnicznejPPM’11.

43. A.Barański,J.Ratajczak,P.Zawadzki:PrzetwornikitermoelektryczneAC/DCjakowzorcenapięciaprzemiennego.PAKvol.53,nr9bis/2007.

44. M.Krajewski,S.Sienkowski,P.Zawadzki:Oprogramowaniekomputerowedoautomatyzacjiwzorcowaniamultimetrówikalibratorów.PrzeglądElektrotechniczny,nr1b/2012.

45. InternationalComparisionofInstrumentCurrentTransformersupto10kAat50HzFrequency.K. Draxler, R. Styblikova, G. Rietveld, H. van den Brom,M. Schnaitt,W.Waldmann,E.Dimitrov,T.CincarVujovic,B.Pączek,G.Sadkowski,G.Crotti,R.Martin,F.Garnacho,I.Blanc,R.Kampfer,C.Mester,A.Wheaton,E.Mohns,A.Bergman,M.Hammarquist, H. Caayci, J. Hallstrom, E-P. Suomalainen. Published in: Precision ElectromagneticMeasurements(CPEM2016),IEEEConferenceonDateofConference:10-15July2016,Ottawa,Canada.

Page 35: ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM - gum.gov.pl · Przewodnik dziedzina lektryczność i Magnetyzm 5 2018 I Wstęp Elektryczność i magnetyzm, od chwili odkrycia, miały bardzo duży wpływ

35www.gum.gov.pl Przewodnik | dziedzina Elektryczność i Magnetyzm2018

46. M.Mosiądz,M.Orzepowski,P.Zawadzki:Metodawzorcowaniawoltomierzycyfrowychni-skichczęstotliwości.PrzeglądElektrotechniczny,nr2/2009.

47. M.Janeczko:MethodcomparionofstatisticalaveragingontheHelmholtzcoilscalibrationexample.IAPGOŚnr3/2016.

48. J.Krupka:Resonancemethodsforcharacterizationofdielectrics,semiconductors,supercon-ductorsandmetamaterials.KonferencjaMIKON,Kraków,2016.

49. Ł.Usydus,G.Koślacz,H.Kołtuniak,J.Krupka:Characterizationofinsulatingandsemi-con-ductingstacksemployingmicrowaveandRFtechniques.KonferencjaMicrowaveMaterialsandtheirApplications,Seul,KoreaPłd.,2016.

50. J. Krupka: Electromagnetic Properties of Materials from Microwave to Sub-milimetreWaveFrequencies–TheirPhysicalMeaningandCharacterization.KonferencjaMicrowaveMaterialsandtheirApplications,Seul,Korea,2016.

51. J.Krupka,Ł.Usydus,H.Kołtuniak:Sheetresistanceandconductivitymeasurementsofroughsurfacesofmetalsonprintedcircuitboardsandmetalizedceramicsubstrates.KonferencjaMIKON,Warszawa,2012.

52. P.Korpas,Ł.Usydus,J.Krupka:AutomaticSplitPostDielectricSet-upforMeasurementsofSubstratesandThinConductingandFerroelectricFilms.Ferroelectrics434,2012.

Page 36: ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM - gum.gov.pl · Przewodnik dziedzina lektryczność i Magnetyzm 5 2018 I Wstęp Elektryczność i magnetyzm, od chwili odkrycia, miały bardzo duży wpływ

36 www.gum.gov.pldziedzina Elektryczność i Magnetyzm | Przewodnik2018

Załącznik

Stanowiska pomiarowe

Stanowisko pomiarowe państwowego wzorca jednostki miary napięcia elektrycznego stałego

Państwowy wzorzec napięcia elek-trycznegostałego,utrzymywanywGUM,stanowinajlepsząrealizacjęjednostkina-pięcia.Takiwzorzecposiadajątylkowio-dąceinstytucjemetrologicznenaświecie.

Wykorzystuje on kwantowe zjawi-skoJosephsona.Sercemukładujestsze-reg kilkunastu tysięcy złącz zbudowa-nychznadprzewodnikówprzedzielonychcienkąwarstwądielektryka.Abyzaistnia-łozjawiskonadprzewodnictwa,koniecz-najestniskatemperatura.Ztegopowo-du sonda zawierająca złącza zanurzonajestw skroplonymheluo temperaturze-268,95°C(4,2K).Podwpływempro-mieniowaniamikrofalowegowytwarzanejestnapięciestałe,któremożeprzyjmo-waćtylkościśleokreślonepoziomy,za-leżnejedynieodstałychfizycznychiczę-stotliwościmikrofal.Częstotliwośćmikrofalzprzedziału(74÷76)GHzmierzonajestbardzodo-kładnie,wodniesieniudowzorcaczasuiczęstotliwości.

Napięciewytwarzaneprzezwzorzeckwantowyporównywanejestznapięciemwytwarzanymprzezwzorcewtórne–półprzewodnikowewzorcenapięciastałego.Urządzeniatesłużądowyko-nywaniawzorcowańikalibracjilaboratoryjnychprzyrządówpomiarowych.Zkoleilaboratoryjneprzyrządypomiarowesłużądosprawdzaniaiwzorcowaniaprzemysłowychiużytkowychprzyrzą-dówpomiarowych,np.licznikówenergiielektrycznejczywoltomierzy.

Częstościomierz

Stanowiskopaństwowegowzorcanapięcia

Page 37: ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM - gum.gov.pl · Przewodnik dziedzina lektryczność i Magnetyzm 5 2018 I Wstęp Elektryczność i magnetyzm, od chwili odkrycia, miały bardzo duży wpływ

37www.gum.gov.pl Przewodnik | dziedzina Elektryczność i Magnetyzm2018

Stanowiskopaństwowegowzorcarezystancji

Stanowiskowzorcajestobiektemzainteresowańśrodowiskanaukowegowkrajuizagranicą.Pomiarywykonywanewlaboratoriumsąpodstawąwrealizacjiprojektówbadawczych.

Stanowisko pomiarowe państwowego wzorca jednostki rezystancji

Kwantowywzorzecrezystancji,utrzymywanywGUM,stanowinajlepsząrealizacjęjednostkirezystancji.

WzorzectenwykorzystujekwantowyefektHalla.Wtem-peraturzeponiżej-272°C(1K),podwpływembardzosilnegopolamagnetycznegowytwarzanegoprzeznadprzewodnikowyelektromagnes, rezystancja półprzewodnikowego elementu(diody)wykonanegozarsenkugaluprzyjmujeściśleokreślo-newartościwynikającejedyniezestałychfizycznych.

Abyuzyskać tak niską temperaturęwykorzystywane sąprzemianygazowebardzorzadkiegoizotopuhelu3He. W pro-cesieprzygotowaniapomiarówwykorzystywanesątakżeskro-plonyazotorazhel.

Adjustacjamultimetruzapomocąwtórnegoźródłanapięcia

Półprzewodnikowyukład, wktórymzachodzikwantowe

zjawiskoHalla

Page 38: ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM - gum.gov.pl · Przewodnik dziedzina lektryczność i Magnetyzm 5 2018 I Wstęp Elektryczność i magnetyzm, od chwili odkrycia, miały bardzo duży wpływ

38 www.gum.gov.pldziedzina Elektryczność i Magnetyzm | Przewodnik2018

Pouzyskaniuodpowiednichwarunków(tem-peratura,indukcjapolamagnetycznego)porównu-jesięrezystancjęopornikawzorcowego,umiesz-czonegowtermostacie,zrezystancjąwzorca.

Porównanie tych rezystancji następuje przyużyciunajdokładniejszegoprzyrządudopomiarurezystancji:kriogenicznegokomparatoraprądowe-go.

Wywzorcowaneopornikiwykorzystywanesądowzorcowania,kalibracjimiernikówrezystancji,atakżestosowanesąjakoelementysystemówpo-miarowychsłużącychdopomiarutemperatury(re-zystancyjneczujnikitemperatury),czyteżpomiarunaprężenialubodkształcenia(tensometry).

Schładzaniekriostatu

Kriogeniczny komparator rezystancji

Kontroler temperatury i magnesu nadprzewodnikowego

Page 39: ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM - gum.gov.pl · Przewodnik dziedzina lektryczność i Magnetyzm 5 2018 I Wstęp Elektryczność i magnetyzm, od chwili odkrycia, miały bardzo duży wpływ

39www.gum.gov.pl Przewodnik | dziedzina Elektryczność i Magnetyzm2018

Stanowisko pomiarowe państwowego wzorca jednostki miary indukcyjności

Państwowywzorzecjednostkimiaryindukcyjnościjestukładempomiarowym,składającymsięzgrupyczterechcewekindukcyjnychwzorcowychtypu1482-H,o wartości indukcyjności 10 mH orazzprecyzyjnychkomparatorówimostków(KWL,RLC,L-C).

Ze względu na duży współczynniktemperaturowy wzorców, umieszczonesąwtermostaciepowietrznym,pozwala-jącymnastabilizacjęichwartościinduk-cyjności.Wartością wzorca grupowegojestwartośćśredniaindukcyjnościgrupywzorców,określanaprzyczęstotliwości1kHz,napodstawiewynikówokresowegowzorcowaniaprzynajmniejjednegowzorcazgrupy,wwiodącyminstytuciemetrologicznym(zwyklePTB).WlaboratoriumGUMprzeprowadzasięokresowewzajemneporównywanieczterechcewekwzorcowychdlaocenystabilnościkrótkoidłu-goterminowej.

Przeprowadzasięrównieżporównaniawzorców10mHzwzorcamiodniesieniazgrup1mH,100mH,1H,cozkoleipozwalanaprzenoszeniejednostkiindukcyjnościdowzorcówroboczych,anastępnienawzorcowanieprzyrządówdopomiaruwielkościRLC.

Stanowisko pomiarowe państwowego wzorca jednostki miary pojemności elektrycznej

Państwowywzorzecjednostkimiarypojemnościelektrycznejjestukładempo-miarowymskładającymsięzgrupyczte-rech termostatyzowanych kondensato-rówzdielektrykiemkwarcowym,owar-tości nominalnej pojemności elektrycz-nej10pForazzprecyzyjnychmostkówtransformatorowych.

Niepewność rozszerzona względnaodtwarzaniajednostkimiarypojemnościelektrycznejwynosi0,5×10-6dlaczęsto-tliwości1000Hzi1592Hz.Doustala-niawartościwzorcówstosowanajesttzw.

Cewkiwzorcowetypu1482-H,głównyelementpaństwowegowzorcaindukcyjności

Kondensatorytypu11A,głównyelementpaństwowegowzorcapojemnościelektrycznej

Page 40: ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM - gum.gov.pl · Przewodnik dziedzina lektryczność i Magnetyzm 5 2018 I Wstęp Elektryczność i magnetyzm, od chwili odkrycia, miały bardzo duży wpływ

40 www.gum.gov.pldziedzina Elektryczność i Magnetyzm | Przewodnik2018

metodagrupowa.Wartośćgrupowagrupywzorcówwyznaczonajakośredniazwartościpopraw-nychpojemnościczterechkondensatorówiprzyjmowanajakostała,ażdonastępnegowzorcowaniawlaboratoriumreferencyjnym.Wartościkondensatorówwchodzącychwskładgrupyustalanesąnapodstawiezmierzonychróżnicmiędzyichwartościamiprzyporównaniu„każdegozkażdym”.PomiarówdokonujesięmostkiempojemnościtypuAH2700AorazkomparatoremRLCtypu2100.Wzorcamiodniesieniasąkondensatory:typu11Aowartościachnominalnych:0,1pF,1pFi100pF,typu1408owartościachnominalnych10pFi100pForaztypu1404owartościach:10pF,100pFi1000pF.PrzekazywaniejednostkizwzorcapaństwowegonakondensatoryodniesieniaodbywasięprzypomocykomparatoraRLC2100dlaczęstotliwości1kHzi1,59kHzwstosunkach1:1i 1:10.

Stanowisko pomiarowe państwowego wzorca jednostki miary napięcia elektrycznego przemiennego

Państwowywzorzecjednostkimiarynapięciaelektrycznegoprzemiennegojestukładempomia-rowym,którysłużydobardzodokładnegotransferunapięciaelektrycznegoprzemiennego,poprzezporównaniejegowartościskutecznychzdokładnieznanymiwartościaminapięćelektrycznychstałych.Podstawowymielementamiwzorcasątermiczneprzetwornikinapięciowewartościsku-tecznychAC/DC.Klasycznyprzetworniktermicznyskładasięztzw.żarnika,czyliodcinkadrutuoporowegoorazdołą-czonejdoniego,aleizolowanejgalwanicznietermoparylubbateriitermopar.Całyukładzamkniętyjestwpróżniowejbańceszklanej,zktórejwyprowadzonesąwejścieiwyjścieukładu.

Działanietakiegoprzetwornikapoleganatym,żedożarni-kaprzykładanejestnaprzemienniewzorcowenapięcieelek-trycznestałe(DC)ibadanenapięcieelektryczneprzemienne(AC).Wwynikuprzykładaniatychnapięćprzezżarnikza-czynapłynąćprądelektryczny.Rezystancjażarnikapowo-dujęwydzielaniesięmocyelektrycznej,którazamieniasięwciepło,powodującwzrosttemperaturyelementuoporowego.Określonatemperaturagenerująokre-ślonenapięcietermoelektrycznewzależnościodtemperaturyżarnika.Ideadziałaniaprzetwornika AC/DCopierasięnazasadzie,żejeżeliwartościskuteczneprzykładanychwejścieprzetwornikanapięćDCiACbędąrówne,tonażarnikubędziewydzielałasiętakasamamoc,coprzełożysięnatakąsamątemperaturęgrzaniasiężarnika,awięcinatakiesamenapięciatermoelektrycznenawyjściuprzetwornika.

Stanowiskopomiarowewzorcaskładasięzdwóchzestawówtermoelektrycznychprzetworni-kównapięciowychAC/DC:zprzetwornikaelektronicznego,którysłużydotransferunapięcianazakresachod22mVdo700mVizestawutrzechtermicznychprzetwornikównapięciaAC/DCorazpięciurezystorówzakresowych,służącychdotransferunapięcianazakresachod1Vdo1000V.

TermoelektryczneprzetwornikijednozłączoweAC/DC

Page 41: ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM - gum.gov.pl · Przewodnik dziedzina lektryczność i Magnetyzm 5 2018 I Wstęp Elektryczność i magnetyzm, od chwili odkrycia, miały bardzo duży wpływ

41www.gum.gov.pl Przewodnik | dziedzina Elektryczność i Magnetyzm2018

Dziękitymprzetwornikommożliwyjesttransfernapięciaelektrycznegoprzemiennegowzakresieczęstotliwościod10Hzdo1MHz.

TermiczneprzetwornikiAC/DCwykorzystywanesądowzorcowaniainnychprzetwornikóworazźródełnapięćelektrycznychprzemiennych,takżemultimetrówcyfrowychzwzględniemały-miniepewnościami.

Stanowisko pomiarowe państwowego wzorca jednostki miary stosunku napięć elektrycznych przemiennych o częstotliwości 50 Hz

Wzorzec jest złożony z: kondensatora gazowe-go typ NK 400, dwóch kondensatorów powietrz-nych typ 3330/10000, kondensatora powietrznegotyp3330/2000.Znamionowenapięcieto(1÷400)kV,aznamionowewartościstosunkunapięćto40:1lub400:1.Stosuneknapięćelektrycznychprzemiennycho częstotliwości 50Hz jestwielkością elektrycznąo szerokim zastosowaniu w branży elektroenerge-tycznej.Podstawowymobszaremzastosowaniawzor-cówpomiarowych,odtwarzającychstosuneknapięćelektrycznych przemiennych zwanych przekładni-kami napięciowymi, jest pomiar energii elektrycz-nej(wewspółpracyzlicznikamienergiielektrycznej)uwytwórcówenergii(elektrownie)orazprzyprze-syleenergiielektrycznej,odwytwórcówenergiidojejodbiorców(siecielektroenergetycznewysokiego,średniegoiniskiegonapięcia).Licznikienergiielek-trycznej,zewzględunaswojeparametry,niemogązmierzyćbezpośredniotejenergii,takwięcistnieje

TermiczneprzetwornikinapięcioweAC/DCwykorzystywanedowzorcowaniainnychprzetwornikówAC/DCorazprecyzyjnychźródełnapięćelektrycznychprzemiennych(kalibratorów)

Państwowywzorzecstosunkunapięćelektrycznychprzemiennychoczęstotliwości

50 Hz

Page 42: ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM - gum.gov.pl · Przewodnik dziedzina lektryczność i Magnetyzm 5 2018 I Wstęp Elektryczność i magnetyzm, od chwili odkrycia, miały bardzo duży wpływ

42 www.gum.gov.pldziedzina Elektryczność i Magnetyzm | Przewodnik2018

koniecznośćzastosowaniasystemupomiarowego,wskładktóregowchodzielementpośredniczą-cy,przekładniknapięciowy,podłączonydosieciorazlicznikenergiielektrycznej,pracującyprzymałejwartościnapięciawtórnegoprzekładnika.Wsieciachelektroenergetycznychdokładnypo-miarenergiielektrycznejmarównieżistotneznaczeniedlaokreśleniastratenergiiprzyjejprzesyle.Napodstawiewskazańsystemupomiarowegonastępująrozliczeniafinansowemiędzyenergetykąawytwórcamiidużymiodbiorcamienergiielektrycznej.Dokładnypomiarww.wielkościmatakżezastosowaniepodczasprodukcjiprzekładników,któremusząsprostaćokreślonymwymaganiom,wszczególnościwzakresiedokładnościorazwlaboratoriachbadawczychiwzorcujących,dlaktó-rychźródłemspójnościpomiarowejsąwzorceGUM.

Stanowisko pomiarowe państwowego wzorca jednostki miary stosunku prądów elektrycznych przemiennych o częstotliwości 50 Hz

Wzorzecjestzłożonyz:komparatoratyp4764,komparatorapomocniczegotyp4781,prze-kładnikaprądowegotypNCD200.Stosunekprądówelektrycznychprzemiennychoczęstotliwo-ści50Hzjestwielkościąelektrycznąoszerokimzastosowaniuwbranżyelektroenergetycznej.Podstawowymobszaremzastosowaniawzorcówpomiarowychodtwarzającychstosunekprądówelektrycznychprzemiennych,zwanychprzekładnikamiprądowymi,jestpomiarenergiielektrycz-nej(wewspółpracyzlicznikamienergiielektrycznej)uwytwórcówenergii(elektrownie)orazprzyprzesyleenergiielektrycznejodwytwórcówenergiidojejodbiorców(siecielektroenergetycznewysokiego,średniegoiniskiegonapięcia).Istniejezapotrzebowanienadokładnypomiarenergiielektrycznejprzywysokimnapięciuidużychprądach.Licznikienergiielektrycznejzewzględunaswojeparametryniemogązmierzyćbezpośredniotejenergii,takwięcistniejekonieczność

Państwowywzorzecstosunkuprądówelektrycznychprzemiennychoczęstotliwości50 Hz

Page 43: ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM - gum.gov.pl · Przewodnik dziedzina lektryczność i Magnetyzm 5 2018 I Wstęp Elektryczność i magnetyzm, od chwili odkrycia, miały bardzo duży wpływ

43www.gum.gov.pl Przewodnik | dziedzina Elektryczność i Magnetyzm2018

zastosowaniasystemupomiarowego,wskładktóregowchodzielementpośredniczący,przekładnikprądowy,podłączonydosieciorazlicznikenergiielektrycznej,pracującyprzymałejwartościprąduwtórnegoprzekładnika.Wsieciachelektroenergetycznychdokładnypomiarenergiielektrycznejmarównieżistotneznaczeniedlaokreśleniastratenergiiprzyjejprzesyle.

Napodstawiewskazańsystemupomiarowegonastępująrozliczeniafinansowemiędzyenerge-tykąawytwórcamiidużymiodbiorcamienergiielektrycznej.Dokładnypomiarww.wielkościmatakżezastosowaniepodczasprodukcjiprzekładników,któremusząsprostaćokreślonymwymaga-niom,wszczególnościwzakresiedokładnościorazwlaboratoriachbadawczychiwzorcujących,dlaktórychźródłemspójnościpomiarowejsąwzorceGUM.Wzorzecfunkcjonujeod30stycznia2015roku(wcześniejmiałstatuswzorcaodniesienia).

Page 44: ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM - gum.gov.pl · Przewodnik dziedzina lektryczność i Magnetyzm 5 2018 I Wstęp Elektryczność i magnetyzm, od chwili odkrycia, miały bardzo duży wpływ

Warszawa, 2018