Tidsstandard eller tidsenhed - en uforanderlig tidsenhed accepteret af videnskaben , gengivet af den primære standard med den højeste nøjagtighed og giver lagring af en fysisk størrelse til overførsel til sekundære standarder og arbejdsstandarder [1] . Den enkelte universelt accepterede referenceenhed for tid i verden er den anden [2] .
Moderne standarder for tidsenheden gengiver samtidig frekvensenheden - hertz . De kaldes " referenceenheden for tid og frekvens ".
I henhold til dets tilsigtede formål gengiver den primære standard, lagrer tidsenheden og overfører dens størrelse til sekundære standarder, som ikke er mindre nøjagtige, men har et bredere måleområde. Sekundære standarder overfører størrelsen af enheden til arbejdsstandarderne, og arbejderne sender til gengæld en kopi af størrelsen til mindre nøjagtige standarder og andre fungerende måleinstrumenter [3] . Sekundære standarder har også funktionen af en vidnestandard, som tjener til at verificere sikkerheden og invariansen af statsstandarden og erstatte den i tilfælde af skade eller tab [4] .
Statsstandarder skabes, opbevares og bruges af landets centrale metrologiske forskningsinstitutter [5] .
Tidsmålinger er baseret på processer, hvis periode skal være konstant med stor nøjagtighed . Siden oldtiden har denne form for proces været jordens rotation omkring sin akse . Et sekund var lig med 1/86400 af en soldag . Tidspunktet på dagen blev bestemt i henhold til princippet om at observere et eller andet himmelobjekt, dets passage gennem meridianplanet for det sted, hvorfra observationen blev foretaget. Med tiden viste det sig , at varigheden af jordens dag under påvirkning af tidevandet var ujævn, og metoden til at bestemme den anden blev revideret [6] .
Den næste proces med at bestemme den anden var en mere ensartet tidscyklus - det tropiske år [7] . Et tropisk år er perioden fra forårsjævndøgn til næste forårsjævndøgn. Tidsenheden er blevet til 1/31556925.9447 af dette tidsinterval, og nøjagtigheden er øget med næsten 100 gange [2] .
Takket være disse undersøgelser blev pendulure opfundet og senere kvartsure. Med tiden overgik de bedste kvartsure den naturlige standards nøjagtighed, og der var behov for mere præcise metoder.
I 60'erne af det 20. århundrede blev der skabt en kvantegenerator , og efter den skabte de et molekylært kronometer og foretog overgangen til den atomare metode til at beregne referenceenheden. Takket være dette er nøjagtigheden af referencesekundet blevet meget høj - fejlen er ikke blevet mere end en milliardtedel af en procent. Senere blev denne fejl reduceret med yderligere 100 gange [8] .
I 1967 blev overgangen fra astronomisk tidsregning til atomtid gennemført. Tidsenheden modtog en ny definition, den anden er "tidsintervallet, i hvilket 9192631770 svingninger forekommer, svarende til resonansfrekvensen af energiovergangen mellem visse niveauer af den hyperfine struktur af grundtilstanden i cæsium-133 atomer " [8 ] .
Den moderne standard for tids- og frekvensenheden er et komplekst kompleks, som inkluderer: cæsiumfrekvensreferencer (en generator, der giver en bestemt frekvens, gengiver størrelsen af et sekund), brintfrekvensreferencer , brintfrekvens- og tidsskalaholdere, en cæsium tidsskalaholder, et system til at danne en arbejdsskala tidsintervaller, radiooptisk frekvensbro, udstyr til måling af tidsintervaller, udstyr til at ændre frekvenser, styrecomputer , modtage- og optagelseskompleks af det eksterne sammenligningssystem, udstyr til sammenligning af tidsskalaer gennem meteorstier, udstyr til sammenligning af tidsskalaer gennem navigationsstationer, transportable kvanteure, transportabel laser og system, der leverer en standard [9] .
Takket være brintholderen er referenceuret blevet så præcist, at det kun har en fejl på et sekund i 700 års non-stop drift [10] .
Anvendelsesområder for instrumenter til måling af tid og frekvens [11] :