第9章电磁学计量2.ppt

第九章 电磁学计量 （3）标准电池比较仪 低电势电位差计的一种变型，根据差值替代法原理实现被测标准电池直接读数的，原理线路如图所示。 * 精思国计，细量民生 第三节 电磁学计量的传递方法 * 精思国计，细量民生 第三节 电磁学计量的传递方法 （三）直流电阻计量 （1）电阻比例和电桥 1.直流电阻计量的基本问题是比较被计量的电阻和标准电阻的差值。最重要的是建立电阻比例。 （最好的方法是用哈蒙电阻箱。） 2.电阻的比较通常是利用电桥来完成。最简单的是惠斯顿电桥。如图所示： 此时Rx=Rn(R1/R2) 惠斯登电桥 * 精思国计，细量民生 第三节 电磁学计量的传递方法 * 精思国计，细量民生 第三节 电磁学计量的传递方法 电阻基准组过渡传递系统 （2）高阻计量 通常我们把大于1MΩ的电阻称为高阻。为了完成高阻的计量比较，可以由高阻网络等效得到高电阻。 * 精思国计，细量民生 第三节 电磁学计量的传递方法 高阻计原理图 二、交流计量的传递方法 交流量的量值分为: ◆有效值 ◆平均值 ◆峰值 * 精思国计，细量民生 第三节 电磁学计量的传递方法 图2-7 交流电压的峰值 三、磁计量的传递方法 (一) 磁场计量 计算线圈法 将导线按一定方式绕在规则的骨架上可以得到精密线圈,常用亥姆霍兹线圈和螺线圈。 霍尔效应法 当一个金属或半导体器件置于磁场中,如果在垂直于磁场的方向有电流通过,那么在器件的端面上会产生一个垂于磁场和电流方向的稳定电动势,该电动势称为霍尔电动势。 (3)核磁共振法 当自旋不为零的原子核处于磁场中时,原子核将发生运动,其圆频率为w=rB。 * 精思国计，细量民生 第三节 电磁学计量的传递方法 * 精思国计，细量民生 第三节 电磁学计量的传递方法 0.001~2.0特斯拉磁感应强度计量器具检定系统框图 磁感应强度基准 0.1~0.5(T) δ=5×10-6 直接测量 直接比对 一等标准特斯拉计 △=0.002%~0.01% 直接比对 直接测量 二等标准磁感应强度量具 △=0.01%~0.03% 二等标准特斯拉计 △=0.01%~0.03% 直接测量 直接比对 直接测量 三等标准特斯拉计 △=0.05%~0.5% 直接测量 直接测量 直接测量 工作磁感应强度量具 △=0.01%~0.03% 工作磁感应强度量具 △=0.05%~0.1% 工作磁感应强度量具 △=0.02%~2.5% 工作磁感应强度量具 △=0.2%~2.5% 工作磁感应强度量具 △=0.05%~0.1% 工作磁感应强度量具 △=0.01%~0.03% 计量基准器具 计量标准器具 工作计量标准器具 三等标准磁感应强度量具 △=0.002%~0.01% (二) 磁通计量 磁计量中所用的标准均由电计量标准推导出。磁通的标准量具是标准互感线圈,最主要的计量方法是康贝尔线圈法。 * 精思国计，细量民生 第三节 电磁学计量的传递方法 * 精思国计，细量民生 1785年法国物理学家库仑发现的库仑定律是电磁计量历史上的重要里程碑，近代物理学发现的法拉第电磁感应定律和麦克斯韦电磁波理论又大大地推动了电磁学理论研究的发展，电磁学计量也随之不断发展起来。 第四节 电磁学计量的发展 我国在约瑟夫森电压基准和量子化霍尔电阻基准的研究工作上取得了令人瞩目的成绩。 一、约瑟夫森电压基准 中国计量研究院与1994年研制出了1V约瑟夫森结阵电压基准，1999年研制成功10V约瑟夫森结阵电压基准。2003年该基准荣获国家科技进步二等奖。 二、量子化霍尔电阻 中国计量研究院在该领域取得显著成绩，达到国际领先水平，并于2004年通过国家质检总局的鉴定。这一成果在国际上首次从理论上证明了量子化霍尔电阻数值与器件无关。 * 精思国计，细量民生 第四节 电磁学计量的发展 精思国计，细量民生 * 总 结 第一节 基本名称和概念 电流（I）、电压(U)、电阻(R)、磁场、磁通基本术语 第二节 电磁学计量的复现 电流、电压、电阻 第三节 电磁学计量的传递方法 直流计量的传递方法、交流计量的传递方法、磁计量的传递方法 第四节 电磁学计量的发展 精思国计，细量民生 * 习 题 1.试述电磁计量的特点和任务。 2.为什么在使用电流表等各种模拟指示电表时，总希望指针在量值的2/3以上范围内使用？ 3.量限为5A的0.1级电流表，