Производство по чертежам Подбор аналогов Цены производителя Оригинальная продукция в короткие сроки
INNERпроизводство и поставка промышленных комплектующих и оборудования
Бесплатно Личный кабинет — избранное и расчёты ★ Регистрация →
Новинка Симуляторы и тренажёры — ЧПУ, допуски, ПИД Попробовать →
Правовая информация →

INNER
Контакты

Эталон единицы: определение и принцип

  • 27.05.2026
  • Инженерные термины и определения

Эталон единицы — это техническое средство, предназначенное для воспроизведения, хранения и передачи единицы физической величины. Согласно Федеральному закону «Об обеспечении единства измерений», эталоны образуют вершину иерархической системы, от которой размер единицы передаётся всем средствам измерений в стране. От точности эталонов напрямую зависит достоверность результатов в науке, промышленности и торговле.

Что такое эталон единицы измерения

В метрологии эталон единицы — это высокоточное техническое средство, обеспечивающее единство измерений. Его три ключевые функции: воспроизведение единицы физической величины, её хранение во времени и передача размера другим средствам измерений. Без эталонов невозможно гарантировать сопоставимость результатов измерений.

Понятие закреплено в Федеральном законе № 102-ФЗ от 26.06.2008 «Об обеспечении единства измерений», а также в действующих стандартах ГОСТ Р 8.885 «Эталоны. Основные положения» и ГОСТ Р 8.809 «Эталоны первичные государственные». Эталон обеспечивает свойство прослеживаемости — документально подтверждённую связь результата измерения с национальным или международным эталоном.

Три фундаментальных свойства эталона

Любой эталон должен обладать тремя существенными признаками: неизменностью (сохранение размера единицы во времени), воспроизводимостью (возможность многократного получения единицы) и сличаемостью (возможность сравнения с другими эталонами).

Принцип работы и хранение единицы

Современная концепция эталона существенно изменилась после редефиниции Международной системы единиц. С 20 мая 2019 года все семь основных единиц СИ определены через фундаментальные физические константы, значения которых зафиксированы навсегда.

  • Метр — через скорость света в вакууме c = 299 792 458 м/с.
  • Секунда — через частоту перехода в атоме цезия-133: 9 192 631 770 Гц.
  • Килограмм — через постоянную Планка h = 6,62607015 × 10⁻³⁴ Дж·с.
  • Ампер — через элементарный электрический заряд.
  • Кельвин — через постоянную Больцмана.
  • Моль — через постоянную Авогадро.
  • Кандела — через световую эффективность монохроматического излучения частотой 540 × 10¹² Гц.

Такой подход устранил зависимость от единственного материального артефакта. Например, килограмм воспроизводится с помощью весов Киббла (ватт-весов), где масса определяется через электромагнитные силы и фиксированное значение постоянной Планка.

Виды эталонов: первичный, вторичный, рабочий

Согласно действующим стандартам ГСИ, эталоны делятся по подчинённости на первичные (исходные) и вторичные (подчинённые). Это формирует строгую иерархию передачи размера единицы.

Первичный эталон

Первичный эталон воспроизводит единицу с наивысшей точностью, достижимой в данной области измерений на современном уровне. Когда он утверждается государством, ему присваивается статус государственного первичного эталона (ГПЭ). В России такие эталоны имеют обозначение «ГЭТ» с номером.

Вторичный эталон

Вторичный эталон получает размер единицы непосредственно от первичного. К вторичным относятся три разновидности: эталон-копия (для передачи размера рабочим эталонам), эталон сравнения (для взаимных сличений эталонов) и рабочий эталон.

Рабочий эталон

Рабочий эталон применяется для передачи размера единицы рабочим средствам измерений. Рабочие эталоны делятся на разряды (1-й, 2-й, 3-й) в порядке возрастания погрешности. Чем ниже номер разряда, тем точнее эталон.

Передача размера единицы и поверочные схемы

Передача размера единицы — это приведение единицы, хранимой средством измерений, к единице, воспроизводимой эталоном. Порядок построения и применения поверочных схем регламентируется Приказом Минпромторга России № 456 от 11.02.2020.

Уровень Назначение Точность
Государственный первичный эталон Воспроизведение единицы на высшем уровне Наивысшая в стране
Эталон-копия (вторичный) Передача размера рабочим эталонам Близка к первичному
Рабочий эталон 1-го разряда Поверка рабочих эталонов нижних разрядов Высокая
Рабочий эталон 2-го и 3-го разрядов Поверка рабочих средств измерений Средняя
Рабочее средство измерений Практические измерения Рабочая

Эталонная база Российской Федерации

В России национальная эталонная база распределена между государственными научными метрологическими институтами Росстандарта. Головной из них — ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» в Санкт-Петербурге. Эталоны времени и частоты, а также низкотемпературный кельвин хранит ФГУП «ВНИИФТРИ».

  • ГЭТ 1 — государственный первичный эталон единиц времени, частоты и национальной шкалы времени (ВНИИФТРИ).
  • ГЭТ 2 — государственный первичный эталон единицы длины — метра (ВНИИМ).
  • ГЭТ 3 — государственный первичный эталон единицы массы — килограмма (ВНИИМ).
  • ГЭТ 4 — государственный первичный эталон единицы силы постоянного электрического тока — ампера (ВНИИМ).
  • ГЭТ 34 и ГЭТ 35 — государственные первичные эталоны единицы температуры (ВНИИМ и ВНИИФТРИ).

Где применяются эталоны

Эталоны единицы используются при поверке и калибровке средств измерений, при международных сличениях, в научных исследованиях, при разработке новых методик измерений. От их точности зависит работа авиации, энергетики, медицины, машиностроения и метрологического обеспечения производства.

Частые вопросы об эталонах

Чем отличается первичный эталон от вторичного?
Первичный эталон воспроизводит единицу с максимально достижимой точностью независимо от других эталонов. Вторичный получает размер единицы непосредственно от первичного через процедуру сличения.
Где хранится государственный эталон килограмма в России?
Государственный первичный эталон единицы массы ГЭТ 3 хранится во ВНИИМ им. Д.И. Менделеева в Санкт-Петербурге — головном институте Росстандарта в области метрологии.
Как сейчас определяется килограмм?
С 20 мая 2019 года килограмм определяется через зафиксированное значение постоянной Планка. Воспроизведение единицы массы выполняется на установках типа весов Киббла.
Что такое передача размера единицы?
Это процедура приведения единицы величины, хранимой средством измерений, к единице, воспроизводимой эталоном. Реализуется по утверждённой поверочной схеме через цепочку эталонов разных уровней.
Что такое поверочная схема?
Документ, регламентирующий иерархию средств измерений и порядок передачи размера единицы от государственного эталона к рабочим средствам измерений. Требования к содержанию и построению установлены Приказом Минпромторга России № 456 от 11.02.2020.

Эталон единицы — это фундамент всей системы обеспечения единства измерений. Иерархия от первичных эталонов через эталоны-копии и рабочие эталоны к средствам измерений обеспечивает прослеживаемость и сопоставимость результатов. Современный этап развития метрологии, начатый редефиницией СИ в 2019 году, перевёл определения единиц на язык фундаментальных констант природы, что сделало эталоны более стабильными и доступными для воспроизведения в любой стране мира.

Статья носит ознакомительный и образовательный характер. Автор не несёт ответственности за результаты практического применения изложенной информации. Для решения конкретных метрологических задач рекомендуется руководствоваться действующими нормативными документами и обращаться к профильным специалистам.
Появились вопросы?

Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.