Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Нормальный элемент Вестона.doc
Скачиваний:
2
Добавлен:
15.11.2018
Размер:
107.01 Кб
Скачать

[Править] Эксплуатация нормальных элементов [править] Токовая нагрузка

Нормальные элементы обладают заметным внутренним сопротивлением — типично от 100 до 3000 Ом, отклоняющим их напряжение от ЭДС при протекании тока. Кроме того, при протекании тока уже в единицы микроампер (мкА) в течение нескольких минут НЭ выходит из строя полностью или на длительное время (от минут до недель). Поэтому продолжительный ток через нормальный элемент, превышающий доли мкА, недопустим.

Типичная структура источника калиброванного напряжения (например, в составе потенциометра) с использованием нормального элемента поэтому предусматривает не использование напряжения элемента в качестве источника энергии выходного напряжения, а создание дополнительного сравнительно мощного, но не столь стабильного источника регулируемого напряжения (ИРН), который периодически или непрерывно (автоматически) подстраивают под напряжение нормального элемента, измеряя напряжение встречно включенных нормального элемента и ИРН т. н. нуль-органом — вольтметром, позволяющим определить момент уравновешивания (равенства напряжения нормального элемента и ИРН, при котором разностное напряжение равно нулю).

[Править] Механическая и тепловая стойкости

Механическая и тепловая стойкости нормального элемента также невелики. Тряска и вибрация способны повлиять на ЭДС элемента (но, как правило, обратимо; из-за этого рекомендуется после перевозки нормального элемента дать ему отстояться от часов до недель в зависимости от требуемой точности). Изменения температуры также влияют на нормальные элементы, причём после возврата температуры к исходной точке ЭДС восстанавливается тоже не сразу. Переворачивать и даже наклонять более чем на примерно 30° нормальный элемент классической конструкции нельзя, поскольку при этом элемент может необратимо прийти в негодность из-за перемешивания компонентов разных электродов между собой. Однако многие ненасыщенные элементы имеют т. н. уплотнённую конструкцию, в которой посредством пористых перегородок это практически предотвращается; такие элементы способны без ущерба переносить умеренные механические воздействия.

[Править] Стабильность и срок службы

Как уже отмечалось, насыщенные элементы стабильнее ненасыщенных. ЭДС качественных термостатированных насыщенных элементов нередко десятилетиями держится в интервале шириной в несколько мкВ. ЭДС ненасыщенных элементов даже без использования падает, типично на 75…85 мкВ/год для старых и 20…40 мкВ/год для современных с улучшенными перегородками между электродами, при 25 °C; по мере старения процесс ускоряется, и через 10…20 лет они приходят в негодность. Скорость старения элементов удваивается с ростом температуры на 12 °C. Маленькие элементы при прочих равных условиях менее стабильны из-за большего изменения концентрации материалов вследствие протекания тока и потому, что диффузия ионов ртути к отрицательному электроду происходит быстрее по более короткому пути.

[Править] Экологическая опасность

Из-за присутствия заметных количеств (десятки г) токсичных ртути и кадмия (и их соединений) нормальные элементы опасны в обращении, не подлежат ремонту и при выходе из строя должны утилизироваться в порядке, предусмотренном для изделий, содержащих эти металлы