Нормальный элемент

Нормальный элемент — обратимый гальванический элемент с высокостабильным значением ЭДС, применяемый для измерительных целей

Применение

Нормальные элементы применяются в качестве образцовых и рабочих мер электродвижущей силы и предназначены для поверки, калибровки и градуировки электроизмерительных приборов в лабораторных и цеховых условиях. Могут использоваться в компенсационных схемах, приборах и различных устройствах при точных измерениях ЭДС и напряжения, электрического тока (например, в измерительных потенциометрах и цифровых приборах). Совместно с мерами сопротивления применяются для измерения силы и мощности электрического тока, а с преобразователями — для измерения неэлектрических величин (например, температур). Номинальные значения ЭДС различных современных НЭ лежат, в основном, в диапазоне значений 1,018 ÷ 1,019 В.

Классификация

По электрохимическим признакам

В зависимости от концентрации электролита НЭ подразделяются на насыщенные и ненасыщенные, в зависимости от используемых материалов электродов и электролита, в разное время существовали следующие виды НЭ:

Элемент Вестона — ртутно-кадмий-амальгамный, с раствором сульфата кадмия — широко применялся до недавнего времени
Элемент Кларка — ртутно-цинк-амальгамный, с раствором цинкового купороса — в наше время практически не применяется
Элемент Флеминга — медно-цинковый, с растворами медного купороса и цинкового купороса — давно вышел из сферы применения
Ртутно-цинковый НЭ — вышел из применения в последней четверти XX в.

По техническому исполнению

Встраиваемый НЭ — имеет относительно небольшие размеры, металлический или пластмассовый кожух с выводами, обычно, под пайку
НЭ как самостоятельное устройство (без термостата) — имеет ударопрочный металлический корпус с диэлектрической верхней панелью, на которой находятся клеммы для подключения, там же, обычно, находится отверстие, в которое вставляется термометр для контроля температуры
Термостатированный НЭ — включает в себя один два или несколько собственно нормальных элементов и термостат, состоящий из камеры и автоматического электронного регулятора. Благодаря высокой стабильности температуры в камере, где находятся НЭ, отсутствует необходимость в учёте температурной поправки ЭДС

Примеры

Х480 — кл. 0,005; насыщенный
Х482 — кл. 0,001; насыщенный
Х485/1 — кл. 0,005; ненасыщенный
Х4810 — кл. 0,01; ненасыщенный
Х488/1 — кл. 0,001; термостатированный
Х488/2 — кл. 0,002; термостатированный
Э-303 — кл. 0,02; ненасыщенный
МЭ4700 — кл. 0,01; ненасыщенный
НЭ-65 — кл. 0,005; насыщенный

Основные нормируемые характеристики

Номинальное значение ЭДС при температуре 20 °C
Класс точности
Максимальное внутреннее сопротивление

Литература и документация

Литература

Электрические измерения; Под ред. Н. Г. Шрамкова — М.: Высшая школа, 1972
Справочник по электроизмерительным приборам; Под ред. К. К. Илюнина — Л.: Энергоатомиздат, 1983
Добош Д. Электрохимические константы. Справочник для электрохимиков, пер. с англ. — М., 1980
Багоцкий B. C., Скундин А. М. Химические источники тока — М., 1981