Una breve historia sobre el "Patrón" para medir tensión:
Desde 1905 a 1972, la norma nacional de la FEM (Electro Motive Force) o el voltaje utilizado por los EE.UU. fue la célula de Weston (WCVS Weston Cell, for the Voltage Standard), una celda química húmeda primaria o "Batería", desarrollado en 1893 por Edward Weston, de Newark, Nueva Jersey.
Weston había mejorado un diseño anterior de "Estándar de voltaje" o célula de Clark que había sido inventado por el ingeniero Inglés Josías Latimer Clark en 1873.
Las celdas Weston fueron adoptadas como estándar internacional para la FEM (Tensión) en 1911.
La celda de Weston estaba formada por un ánodo de amalgama de Cadmio/Mercurio, un cátodo de mercurio puro, una pasta de sulfato de mercurio como De-Polarizador y una solución saturada de sulfato de cadmio como electrolíto.
Fue construida en un recipiente de vidrio en forma de H, con el ánodo en la parte inferior de una "pata" y el cátodo en la otra pata.
Las conexiones eléctricas de los dos electrodos se hicieron por medio de cables de platino fundido a través del vidrio en la parte inferior de las patas de la celda.
La celda Weston presenta siempre una referencia precisa 1.0183V con un coeficiente de temperatura muy bajo, mucho menor que la celda Clark.
Sin embargo, tanto la celda de Weston como la de Clark, no son capaces de suministrar corriente y sólo se podían utilizar para proporcionar un voltaje de referencia a circuitos de muy alta resistencia durante la de medición, como el clásico "potenciómetro" (una especie de puente que se compara una proporción conocida de una tensión desconocida en contra de la tensión de referencia, por lo que no hay corriente que circule cuando las dos tensiones están "en equilibrio", (Puente en equilibrio).
Las celdas de Weston fueron utilizados en los EE.UU e internacionalmente como patrón en la medición de tensión hasta 1972, momento en el que entro en vigencia una nueva norma basada en un principio totalmente distinto, la tensión de la juntura Josephson (Estándar JJVS).
Esta nueva forma de generar una tensión "Patrón" se basa en un fenómeno de la mecánica cuántica, las corrientes que fluyen dentro de un dispositivo de efecto túnel entre dos superconductores débilmente acoplados separados por una fina capa aislante.
Esto se conoce como una juntura Josephson y la corriente se conoce como la corriente de Josephson, este efecto fue predicho por el físico británico Brian David Josephson en el año 1962.
Una versión mejorada de la JJVS (Josephson Junture Voltage Standar) se desarrolló posteriormente en la década de 1980: la matriz estándar de voltaje o Josephson o JAVS (Josephson Array Voltage Standar)
Por cierto, ya que las uniones Josephson y sus arreglos dependen de la superconductividad para su funcionamiento, estas deben ser operadas en un ambiente criogenico (Nitrógeno líquido) a 77 K (-196 ° C).
En esencia, una forma practica de un JAVS es un convertidor de frecuencia a voltaje, cuyo factor de conversión es exactamente reproducible (la cifra acordada es 0.4835979 GHz/nV).
Debido a que la frecuencia se puede medir con extrema precisión mediante un reloj de haz de cesio, el JAVS por lo tanto proporciona un nivel de tensión de precisión similar.
De hecho, la precisión estimada de las normas de JAVS actual tensión de 10.0V suele ser citado como ± 0.017ppm.
Más información sobre la célula de Weston se puede encontrar en la patente original de Weston EE.UU. (N º 494.827), disponible en la página web de la Oficina de Patentes EE.UU..
Más información:
Edward Weston
Josephson effect
Volt JJVS (Josephson Junture Voltage Standar)
Desde 1905 a 1972, la norma nacional de la FEM (Electro Motive Force) o el voltaje utilizado por los EE.UU. fue la célula de Weston (WCVS Weston Cell, for the Voltage Standard), una celda química húmeda primaria o "Batería", desarrollado en 1893 por Edward Weston, de Newark, Nueva Jersey.
Weston había mejorado un diseño anterior de "Estándar de voltaje" o célula de Clark que había sido inventado por el ingeniero Inglés Josías Latimer Clark en 1873.
Las celdas Weston fueron adoptadas como estándar internacional para la FEM (Tensión) en 1911.
La celda de Weston estaba formada por un ánodo de amalgama de Cadmio/Mercurio, un cátodo de mercurio puro, una pasta de sulfato de mercurio como De-Polarizador y una solución saturada de sulfato de cadmio como electrolíto.
Fue construida en un recipiente de vidrio en forma de H, con el ánodo en la parte inferior de una "pata" y el cátodo en la otra pata.
Las conexiones eléctricas de los dos electrodos se hicieron por medio de cables de platino fundido a través del vidrio en la parte inferior de las patas de la celda.
La celda Weston presenta siempre una referencia precisa 1.0183V con un coeficiente de temperatura muy bajo, mucho menor que la celda Clark.
Sin embargo, tanto la celda de Weston como la de Clark, no son capaces de suministrar corriente y sólo se podían utilizar para proporcionar un voltaje de referencia a circuitos de muy alta resistencia durante la de medición, como el clásico "potenciómetro" (una especie de puente que se compara una proporción conocida de una tensión desconocida en contra de la tensión de referencia, por lo que no hay corriente que circule cuando las dos tensiones están "en equilibrio", (Puente en equilibrio).
Las celdas de Weston fueron utilizados en los EE.UU e internacionalmente como patrón en la medición de tensión hasta 1972, momento en el que entro en vigencia una nueva norma basada en un principio totalmente distinto, la tensión de la juntura Josephson (Estándar JJVS).
Esta nueva forma de generar una tensión "Patrón" se basa en un fenómeno de la mecánica cuántica, las corrientes que fluyen dentro de un dispositivo de efecto túnel entre dos superconductores débilmente acoplados separados por una fina capa aislante.
Esto se conoce como una juntura Josephson y la corriente se conoce como la corriente de Josephson, este efecto fue predicho por el físico británico Brian David Josephson en el año 1962.
Una versión mejorada de la JJVS (Josephson Junture Voltage Standar) se desarrolló posteriormente en la década de 1980: la matriz estándar de voltaje o Josephson o JAVS (Josephson Array Voltage Standar)
Por cierto, ya que las uniones Josephson y sus arreglos dependen de la superconductividad para su funcionamiento, estas deben ser operadas en un ambiente criogenico (Nitrógeno líquido) a 77 K (-196 ° C).
En esencia, una forma practica de un JAVS es un convertidor de frecuencia a voltaje, cuyo factor de conversión es exactamente reproducible (la cifra acordada es 0.4835979 GHz/nV).
Debido a que la frecuencia se puede medir con extrema precisión mediante un reloj de haz de cesio, el JAVS por lo tanto proporciona un nivel de tensión de precisión similar.
De hecho, la precisión estimada de las normas de JAVS actual tensión de 10.0V suele ser citado como ± 0.017ppm.
Más información sobre la célula de Weston se puede encontrar en la patente original de Weston EE.UU. (N º 494.827), disponible en la página web de la Oficina de Patentes EE.UU..
Más información:
Edward Weston
Josephson effect
Volt JJVS (Josephson Junture Voltage Standar)