"Государственная поверочная схема для средств измерений электрического сопротивления постоянного и переменного тока"
(утв. Приказом Росстандарта от 30.12.2019 N 3456)

Государственная поверочная схема распространяется на средства измерений электрического сопротивления постоянного и переменного тока (далее сопротивление, электрическое сопротивление) и устанавливает порядок передачи единицы электрического сопротивления - ома (Ом) от Государственного первичного эталона единицы электрического сопротивления (далее государственный первичный эталон) с помощью вторичных эталонов и разрядных рабочих эталонов средствам измерений с указанием погрешностей и основных методов поверки.

Настоящий документ распространяется на средства измерений и объекты измерений резистивного характера, у которых основным измеряемым параметром является электрическое сопротивление: однозначные и многозначные меры электрического сопротивления, измерители электрического сопротивления, измерительные шунты постоянного и переменного тока (далее шунты), прецизионные или высокоточные резисторы.

К однозначным мерам электрического сопротивления (далее - ОМЭС) относятся: меры электрического сопротивления, катушки электрического сопротивления, меры сопротивления термостатированные, меры-имитаторы, составные меры на основе Т-цепей, прецизионные или высокоточные резисторы.

К многозначным мерам электрического сопротивления (далее - ММЭС) наряду с многозначными мерами относятся магазины сопротивления, калибраторы, меры-имитаторы, переходные меры электрического сопротивления, меры электрического сопротивления из наборов мер, магазины проводимости (проводимость - величина обратная сопротивлению).

К измерителям сопротивления относятся: мосты-компараторы равнономинальных и неравнономинальных значений сопротивления, измерители сопротивления, омметры, мультиметры и измерители иммитанса (в части измерений сопротивления или проводимости), мосты постоянного и переменного тока.

Графическая часть государственной поверочной схемы для средств измерений электрического сопротивления постоянного и переменного тока состоит из двух частей: часть 1 распространяется на меры и измерители сопротивления постоянного и переменного тока (Приложение А1), часть 2 - на измерительные и электронные шунты и измерители сопротивления шунтов (приложение А2).

1.1.1 Государственный первичный эталон воспроизводит единицу электрического сопротивления (далее - единица) на основе значений физических констант - заряда электрона (e) и постоянной Планка (h) в соответствии с их определением в системе SI - посредством реализации квантового эффекта Холла в двумерном электронном газе. Воспроизводимое значение квантового сопротивления составляет R_K/i, где R_K = h/e² - константа фон Клитцинга, i = 2 - уровень квантования.

1.1.2 В состав государственного первичного эталона входят следующие средства измерений:

установка для реализации квантового эффекта Холла (далее - установка КЭХ) на уровне квантования i = 2 с номинальным значением электрического сопротивления R_K/2 = 12906,4035 Ом (допускается i = 4 с номинальным значением электрического сопротивления R_K/4 = 6453,2017 Ом);

криогенный мост-компаратор;

цифровой автоматический мост-компаратор;

переходные меры;

группы из 4-х мер сопротивления, каждая группа содержит меры с одним номинальным значением из ряда: 1; 100 Ом; 1; 10 и 12,9 кОм.

1.1.3 Номинальные значения сопротивления, при которых хранится единица, составляют 1; 100 Ом, 1; 10 и 12,9 кОм.

1.1.4 Государственный первичный эталон обеспечивает воспроизведение единицы со средним квадратическим отклонением результата измерений S_o, не превышающим 5·10^-9 при количестве независимых измерений n = 30.

Неисключенная систематическая погрешность не превышает 17·10^-9.

Стандартная неопределенность, оцениваемая по типу A, u_Ao не превышает 5·10^-9 при n = 30.

Стандартная неопределенность, оцениваемая по типу B, u_Bo не превышает 10·10^-9.

Нестабильность v_o эталона за год составляет (30 - 80)·10^-9.

Государственный первичный эталон применяют для передачи единицы электрического сопротивления вторичным эталонам: эталонам-копиям, эталону сравнения, вторичным (рабочим) эталонам - методом сличения с помощью компаратора.

1.2.1 В качестве эталонов-копий используют группы ОМЭС (2 - 4 меры) с номинальными значениями 1; 100 Ом; 1; 10 кОм или установку КЭХ на уровне квантования i = 2 с номинальным значением сопротивления 12,906 кОм (или i = 4 с номинальным значением сопротивления 6,453 кОм) и мосты-компараторы в диапазоне от 1 мОм до 1 ГОм с суммарным средним квадратическим отклонением (суммарной стандартной неопределенностью) от 0,1·10^-7 до 0,6·10^-6 при n = 30.

1.2.2 Эталоны-копии применяют для передачи единицы вторичным (рабочим) эталонам сличением с помощью моста-компаратора и переходных мер сопротивления при отношении номинальных значений сопротивления 1:1, 1:10, 1:100.

1.2.3 В качестве эталона сравнения используют ОМЭС с номинальными значениями сопротивления 1; 100 Ом; 1; 10 кОм; 10 МОм; 1 ГОм.

1.2.4 Эталон сравнения применяют для международных сличений и для сличения установок на основе КЭХ.

1.2.5 В качестве вторичных (рабочих) эталонов электрического сопротивления постоянного тока используют ОМЭС с номинальными значениями сопротивления в диапазоне от 1 мОм до 1 ТОм, мосты-компараторы в диапазоне от 0,1 мОм до 1 ГОм и измерители сопротивления в диапазоне от 0,1 Ом до 1 ТОм с суммарным средним квадратическим отклонением (суммарной стандартной неопределенностью) от 0,2·10^-7 до 5·10^-5.

1.2.6 В качестве вторичных (рабочих) эталонов электрического сопротивления переменного тока (активного сопротивления) используют меры с номинальными значениями сопротивления в диапазоне от 1 мОм до 100 МОм при частоте 1 кГц. Допускается использование вторичных (рабочих) эталонов при других частотах из диапазона от 50 Гц до 10 МГц. Определение действительного значения сопротивления вторичных (рабочих) эталонов на переменном токе соответствующей частоты проводят введением поправок с помощью мер сопротивления с расчетной частотной характеристикой.

1.2.7 Значения суммарного среднего квадратического отклонения , суммарной стандартной неопределенности при n = 10 и относительной нестабильности сопротивления v_o за год не должны превышать значений, указанных в таблице 1.

1.2.8 Вторичные (рабочие) эталоны применяют для передачи единицы электрического сопротивления рабочим эталонам постоянного тока 1-го, 2-го, 3-го, 4-го разрядов, рабочим эталонам сопротивления переменного тока 1-го, 2-го, 3-го разрядов и высокоточным средствам измерений сопротивления постоянного тока и сопротивления переменного тока при частотах от 20 Гц до 10 МГц сличением с помощью компаратора, методом прямых измерений и методом прямых измерений с расширением диапазона. Транспортируемые вторичные (рабочие) эталоны применяют также для проведения контрольных межлабораторных сличений.

1.3.1 В качестве эталонов, заимствованных из других государственных поверочных схем, используют: калибраторы и амперметры постоянного тока 1-го, 2-го разрядов в соответствии с Приложениями к приказам Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 01.10.2018 N 2091; калибраторы и вольтметры постоянного тока 3-го разрядов в соответствии с ГОСТ 8.027.

1.3.2 Эталонные калибраторы, амперметры, вольтметры совместно с эталонными мерами сопротивления применяют для поверки ММЭС 3-го, 4-го разрядов и средств измерений методом косвенных измерений.

1.4.1.1 В качестве рабочих эталонов 1-го разряда используют однозначные и многозначные меры и измерители сопротивления постоянного тока с номинальными значениями или диапазоном измерений от 100 мкОм до 1 ТОм; однозначные меры и измерители сопротивления переменного тока с номинальными значениями от 100 мОм до 100 МОм в диапазоне частот от 20 Гц до 10 МГц.

1.4.1.2 Доверительные границы погрешности при доверительной вероятности P = 0,95 или пределы допускаемой относительной погрешности определения действительного значения сопротивления; пределы допускаемой относительной нестабильности за год мер - рабочих эталонов 1-го разряда не должны превышать значений, указанных в таблицах 2 и 3.

Пределы допускаемых относительных погрешностей эталонных измерителей сопротивления постоянного тока 1-го разряда не должны превышать значений, указанных в таблице 2 столбец 3 и измерителей сопротивления переменного тока 1-го разряда не должны превышать значений, указанных в таблице 3 столбцы 3 - 8.

1.4.1.3 Рабочие эталоны 1-го разряда применяют для поверки рабочих эталонов 2-го, 3-го, 4-го разрядов, высокоточных средств измерений сопротивления постоянного тока и рабочих эталонов 2-го, 3-го разрядов, высокоточных средств измерений сопротивления переменного тока при частотах 50; 400 Гц; 1; 10; 20; 100 кГц, 1 и 10 МГц (в обоснованных случаях и при других частотах из диапазона от 20 Гц до 10 МГц), шунтов постоянного и переменного тока сличением с помощью компаратора, методом прямых измерений и методом прямых измерений с расширением диапазона.

1.4.1.4 Расширение частотного диапазона рабочих эталонов 1-го разряда проводят одним из двух методов:

введением поправок при помощи мер сопротивления с расчетной частотной характеристикой;

сличением с помощью компаратора с вторичными (рабочими) эталонами, если значения их сопротивления определены при соответствующей частоте.

1.4.2.1 В качестве рабочих эталонов 2-го разряда используют однозначные и многозначные меры и измерители сопротивления постоянного тока с номинальными значениями или диапазоном измерений от 100 мкОм до 100 ТОм, однозначные меры и измерители сопротивления переменного тока с номинальными значениями или диапазоном измерений от 10 мОм до 100 МОм в диапазоне частот от 20 Гц до 10 МГц.

1.4.2.2 Доверительные границы погрешности (P = 0,95) или пределы допускаемой относительной погрешности определения действительного значения сопротивления; пределы допускаемой относительной нестабильности за год мер - рабочих эталонов 2-го разряда не должны превышать значений, указанных в таблицах 2 и 3.

Пределы допускаемых относительных погрешностей эталонных измерителей сопротивления постоянного и переменного тока 2-го разряда не должны превышать значений, указанных в таблице 2 столбец 3 и таблице 3 столбцы 3 - 8.

1.4.2.3 Рабочие эталоны 2-го разряда применяют для поверки рабочих эталонов 3-го, 4-го разрядов и средств измерений электрического сопротивления постоянного тока и рабочих эталонов 3-го разряда и средств измерений электрического сопротивления переменного тока при частотах от 50 до 100 Гц; 400 Гц; 1; 10; 20; 100 кГц, 1 и 10 МГц (в обоснованных случаях и при других частотах из диапазона от 20 Гц до 10 МГц), шунтов постоянного и переменного тока сличением с помощью компаратора, методом прямых измерений и методом прямых измерений с расширением диапазона.

1.4.3.1 В качестве рабочих эталонов 3-го разряда используют однозначные и многозначные меры электрического сопротивления постоянного тока с номинальными значениями от 100 мкОм до 1 ПОм и измерители электрического сопротивления постоянного тока в диапазоне измерений от 100 мкОм до 1 ПОм; однозначные и многозначные меры электрического сопротивления и измерители электрического сопротивления переменного тока с номинальными значениями или диапазоном измерений от 1 мОм до 100 МОм в диапазоне частот от 20 Гц до 10 МГц.

1.4.3.2 Доверительные границы погрешности (P = 0,95) или пределы допускаемой относительной погрешности определения действительного значения сопротивления; пределы допускаемой относительной нестабильности за год мер - рабочих эталонов 3-го разряда не должны превышать значений, указанных в таблицах 2 и 3.

Пределы допускаемых относительных погрешностей эталонных измерителей сопротивления постоянного и переменного тока 3-го разряда не должны превышать значений, указанных в таблице 2 столбец 3 и таблице 3 столбцы 3 - 8.

1.4.3.3 Рабочие эталоны 3-го разряда применяют для поверки рабочих эталонов 4-го разряда, средств измерений сопротивления постоянного тока и средств измерений сопротивления переменного тока и проводимости в диапазоне частот от 20 Гц до 10 МГц, шунтов постоянного и переменного тока сличением с помощью компаратора, методом прямых измерений и методом прямых измерений с расширением диапазона.

1.4.4.1 В качестве рабочих эталонов 4-го разряда используют однозначные и многозначные меры электрического сопротивления постоянного тока с номинальными значениями от 100 мкОм до 10 ПОм и измерители электрического сопротивления постоянного тока в диапазоне измерений от 100 мкОм до 10 ПОм.

1.4.4.2 Доверительные границы погрешности (P = 0,95) или пределы допускаемой относительной погрешности определения действительного значения сопротивления; пределы допускаемой относительной нестабильности за год мер - рабочих эталонов 4-го разряда не должны превышать значений, указанных в таблице 2.

Пределы допускаемых относительных погрешностей эталонных измерителей сопротивления постоянного тока 4-го разряда не должны превышать значений, указанных в таблице 2 столбец 3.

1.4.4.3 Рабочие эталоны 4-го разряда применяют для поверки средств измерений сопротивления постоянного тока, шунтов постоянного тока сличением с помощью компаратора или методом прямых измерений.

1.5.1 Для присвоения ОМЭС статуса вторичного (рабочего) эталона исследование должно проводиться не менее двух лет с интервалом 1 год, в течение которых должно быть проведено не менее 3 поверок. Полученные метрологические характеристики исследуемого эталона должны соответствовать показателям точности, приведенным в таблице 1.

1.5.2 Для присвоения ОМЭС и ММЭС статуса рабочего эталона 1-го, 2-го, 3-го, 4-го разрядов исследование должно проводиться не менее двух лет с интервалом 1 год, в течение которых должно быть проведено не менее 3 поверок. Полученные метрологические характеристики исследуемого эталона должны соответствовать показателям точности, приведенным в таблицах 2 и 3.

1.5.3 Присвоение 1-го, 2-го, 3-го, 4-го разрядов ММЭС возможно подекадно или по диапазону (поддиапазону).

1.5.4 Измерителям сопротивления статус вторичного (рабочего) или разрядного рабочего эталона может быть присвоен непосредственно по результатам первичной или периодической поверки, если полученные метрологические характеристики (погрешность измерений) исследуемого измерителя будут соответствовать показателям точности, приведенным в таблицах 1, 2 и 3.

1.5.5 Для мер с номинальными значениями сопротивления (2... 9)·10ⁿ указанные погрешности и нестабильности не должны превышать значений, приведенных в таблицах 1, 2 и 3 для мер с номинальными значениями сопротивления 1·10ⁿ.

1.5.6 Допускается проводить поверку средств измерений электрического сопротивления с помощью вторичных или разрядных рабочих эталонов более высокой точности, чем предусмотрено настоящей поверочной схемой.

1.6.1 В качестве средств измерений сопротивления постоянного тока используют измерители электрического сопротивления в диапазоне измерений от 1 мкОм до 10 ПОм, однозначные и многозначные меры сопротивления в диапазоне от 1 мкОм до 10 ПОм.

В качестве средств измерений сопротивления переменного тока используют измерители сопротивления и измерители иммитанса в диапазоне измерений сопротивления (проводимости) от 1 мОм до 100 МОм (от 10 нСм до 1 кСм) и однозначные и многозначные меры сопротивления (проводимости) в диапазоне от 1 мОм до 100 МОм (от 10 нСм до 1 кСм) - в диапазоне частот от 20 Гц до 10 МГц.

1.6.2 Пределы допускаемых относительных погрешностей измерителей сопротивления постоянного тока составляют от 0,005% до 50%.

Доверительные границы погрешности (P = 0,95) или пределы допускаемой относительной погрешности определения действительного значения сопротивления мер сопротивления постоянного тока составляют от 0,0005% до 40%

Классы точности средств измерений постоянного тока составляют от 0,0005 до 10.

1.6.3 Пределы допускаемых относительных погрешностей измерителей сопротивления (проводимости) переменного тока и измерителей иммитанса составляют от 0,05% до 0,1%.

Классы точности средств измерений переменного тока составляют от 0,002 до 5.

2.1.1 В качестве исходных эталонов используют однозначные меры сопротивления постоянного и переменного тока 1-го, 2-го, 3-го, 4-го разрядов с номинальными значениями: на постоянном токе от 0,1 мОм до 10 Ом; на переменном токе от 1 мОм до 1 кОм (Приложение А1).

Доверительные границы погрешности определения действительного значения мер сопротивления ( при P = 0,95) на постоянном токе составляют от 0,0002% до 1,5%.

Доверительные границы погрешности определения действительного значения мер сопротивления ( при P = 0,95) на переменном токе частотой от 20 Гц до 100 кГц составляют от 0,008% до 0,2%.

Однозначные меры сопротивления применяют для передачи единицы электрического сопротивления вторичным эталонам методом прямых измерений или сличением с помощью компаратора, а также для поверки разрядных рабочих эталонов и средств измерений сличением с помощью компаратора (Приложение А2).

2.1.2 В качестве вторичных эталонов используют измерительные и электронные шунты постоянного тока с номинальными значениями от 0,1 мОм до 10 Ом и переменного тока с номинальными значениями от 100 мОм до 1 кОм; измерители сопротивления шунтов постоянного тока в диапазоне от 1 мкОм до 10 Ом.

Доверительные границы погрешности определения действительного значения сопротивления ( при P = 0,95) вторичных эталонов - измерительных и электронных шунтов составляют: на постоянном токе от 0,001% до 0,1%; на переменном токе частотой от 20 до 400 Гц - от 0,01% до 0,05%.

Нестабильность сопротивления за год вторичных эталонов не должна превышать доверительных границ погрешности определения действительного значения.

Диапазон постоянного и переменного токов вторичных эталонов - измерительных и электронных шунтов - составляет от 10 мА до 300 А.

Доверительные границы погрешности определения действительного значения сопротивления ( при P = 0,95) вторичных эталонов - измерителей сопротивления шунтов постоянного тока - составляют от 0,001% до 0,1%.

2.1.3 Вторичные эталоны применяют для поверки разрядных рабочих эталонов сличением с помощью компаратора и измерительных и электронных шунтов классов точности (КТ) от 0,01 до 0,1 методом прямых измерений.

2.2.1 В качестве эталонов, заимствованных из других государственных поверочных схем, используют: калибраторы и амперметры постоянного и переменного тока 1-го, 2-го разрядов в соответствии с приложениями к приказам Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 01.10.2018 N 2091 и 14.05.2015 N 575; вольтметры постоянного и переменного тока 1-го, 2-го, 3-го разрядов в соответствии с ГОСТ 8.027 и приложением к приказу от 29.05.2018 N 1053.

2.2.2 Эталонные калибраторы тока, амперметры, вольтметры совместно с эталонными мерами сопротивления применяют для поверки измерительных и электронных шунтов 1-го, 2-го разрядов и средств измерений одним из следующих методов:

калибраторы тока, амперметры и вольтметры - методом косвенных измерений (метод амперметра-вольтметра);

вольтметры совместно с мерами сопротивления - методом косвенных измерений (потенциометрический метод).

2.3.1.1 В качестве рабочих эталонов 1-го разряда используют измерительные и электронные шунты с номинальными значениями: на постоянном токе от 0,1 мОм до 10 Ом; на переменном токе частотой от 20 Гц до 100 кГц - от 10 мОм до 1 кОм.

Пределы допускаемой относительной погрешности определения действительного значения сопротивления составляют: на постоянном токе от 0,005% до 0,05%; на переменном токе от 0,02% до 0,1%.

Диапазон постоянного и переменного токов рабочих эталонов 1-го разряда составляет от 1 мА до 300 А.

2.3.1.2 Рабочие эталоны 1-го разряда применяют для поверки рабочих эталонов 2-го разряда сличением с помощью компаратора.

2.3.2.1 В качестве рабочих эталонов 2-го разряда используют измерительные и электронные шунты с номинальными значениями: на постоянном токе от 5 мкОм до 10 Ом; на переменном токе частотой от 20 Гц до 100 кГц - от 1 мОм до 1 кОм.

Пределы допускаемой относительной погрешности определения действительного значения сопротивления составляют: на постоянном токе от 0,07% до 0,2%; на переменном токе от 0,1% до 0,2%.

Диапазон токов рабочих эталонов 2-го разряда составляет: на постоянном токе от 1 мА до 15 кА; на переменном токе от 1 мА до 300 А.

Классы точности шунтов постоянного тока составляют: от 0,1 до 0,2 при токе от 1 мА до 4 кА, за исключением шунтов на 500 А; от 0,2 до 0,5 при токе 500 А; при токах от 5 до 15 кА.

Классы точности шунтов переменного тока составляют 0,1; 0,2.

2.3.2.2 Рабочие эталоны 2-го разряда применяют для поверки измерительных шунтов КТ от 0,1 до 1 сличением с помощью компаратора.

2.4.1 Для присвоения шунтам и измерителям сопротивления шунтов статуса вторичного эталона исследование должно проводиться не менее двух лет с интервалом 1 год, в течение которых должно быть проведено не менее 3 поверок. Исследование для шунтов проводят при трех значениях тока, составляющих: 20% от номинального тока I_ном; одно значение из диапазона от 50% до 60% от I_ном; 100%·I_ном. Исследование для измерителей сопротивления шунтов проводят при рабочем токе измерителя.

Полученные метрологические характеристики исследуемого эталона должны соответствовать показателям точности, приведенным в пункте 2.1.2.

2.4.2 Шунтам статус рабочего эталона 1-го или 2-го разряда может быть присвоен непосредственно по результатам первичной или периодической поверки. При этом для поверяемых шунтов указывают метрологические характеристики (пределы допускаемых относительных погрешностей), приведенные в пунктах 2.3.1 и 2.3.2.

Исследование проводят при трех значениях тока, составляющих: 20% от I_ном, одно значение из диапазона от 50% до 60% от I_ном; 100%·I_ном. Допускается для эталонных шунтов 2-го разряда с номинальным током от 5 до 15 кА измерения проводить при токе, равном 20% от I_ном.

2.4.3 В свидетельстве о поверке вторичных или разрядных эталонных шунтов приводят результаты измерений сопротивления при использованных значениях тока.

2.5.1 В качестве средств измерений используют измерительные и электронные шунты постоянного тока и переменного тока частотой от 20 Гц до 100 кГц с номинальными значениями от 1 мОм до 1 кОм, измерительные шунты постоянного тока с номинальными значениями от 5 мкОм до 10 Ом, измерительные шунты переменного тока частотой 50 Гц с номинальными значениями от 1 мОм до 1 кОм и измерители сопротивления шунтов (микроомметры) в диапазоне от 5 до 100 мкОм.

Диапазон постоянного и переменного токов составляет от 1 мА до 15 кА.

2.5.2 Пределы допускаемой относительной погрешности измерительных и электронных шунтов постоянного и переменного тока составляют от 0,005% до 0,1%.

Классы точности шунтов составляют: постоянного тока - от 0,1 до 0,5; переменного тока - от 0,5 до 1.

Пределы допускаемой относительной погрешности измерителей сопротивления шунтов (микроомметров) составляют от 1% до 20%.