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国内外电磁计量测试技术的发展态势

文摘简要介绍了计量、测试、测试的意义和相互之间的关系,着重描述电磁计量

测试的基本概念、基本方法和器具,以及电磁计量标准的建立、计量测试方法的研究、测量

仪设备的改进和处于困境中的实验室电学标准的工作等方面的国内外电磁计量测试技术的

目前状最后展望未来电磁计量测试技术的发展前景和趋势。

主题词电磁计量计量标准测量方法测量设备发展趋势

1引言

计量学概括地说,是研究测量的科学。而带有强制性的技术上和法学上的要

求,以保证单位和量值的统一和一致的计量学称为法制计量学。我国习惯上把法

制计量学方面的实践活动简称为计量。

测量是通过实验取得定量信息的过程。为实行测量而采用的原理、方法、手

段和技术措施,称为测量技术。为测量目的而采用装置设备称为测量器具。计量

标准是用于确定定义,并保存和复现单位的测量器具。

许多日常工作的仪器或量具不可能都直接与国家标准进行比对,故而国家

还设立一系列的各级实物标准,构成一个各种参量单位的传递网,通过逐级比较

把国家标准所体现的单位量值传递到全国的日常工作的测量器具上,称为量值

传递。为了保证测量量值的统一和一致,必须采取带法制性的技术措施来处理单

位、标准、测量方法和测量器具等问题。因此说,计量是测量的特殊形式,又是

测量的基础和依据。

测试,有时也称试验,这是指具有试验性质的测量。因为在人们的科技活动,

对一些事物或复杂的被测对象,往往需要一个反复试验和测量的过程。简单的测

量往往难得凑效,所以需要进行多次,甚至根据测量结果不断寻求更为有效的测

量方法,以期达到目的。

电磁计量是研究和保证电磁量测量的统一和准确的理论和实践的计量学的

一个分支学科,也是人们掌握电磁知识,发展电磁理论和电磁技术的重要手段。

由于电磁计量具有测量方便,易于实现自动化和遥测等固有特点,故它在各种计

量技术中占有很重要的地位,应用极为广泛。

迅速发展的电子测量也起源于电磁测量,并一直与它密切相关,互有交叉。

尽管电子测量的频谱范围覆盖了电磁测量的频谱范围(直流和工频),但电磁测量

至今仍保持着与电子测量并列的测量分支学科的地位。许多电子测量的单位都由

电学和磁学单位导出,实际上就来源于电学和磁学单位。为了提高测量准确度,

许多高频电子测量都将高频电磁量转换成直流或低频电磁量,再用电磁测量的

手段来实现。

精密测定与电磁量有关的物理常数,确定电磁学单位制,按其定义研究,复

现电磁学单位的计量基准和标准,研究电磁量的测量方法,研制进行电磁量值传

递标准量具和测量装置,以及研究制定相应的检定系统、检定规程、技术规范等

法规是电磁计量技术工作的主要内容。特别是在新技术开发和应用中,解决、处

理大量具有试验性质的电磁量测量问题是电磁计量测试技术工作的艰巨任务。

在现代社会中,任何部门都离不开电磁计量测试。电磁量可以直接进行检

测。电磁计量测试所采用的测量方法具有较高的准确度、灵敏度,其电磁信号便

于处理和传输,能够实现快速测量、连续测量、记录和进行数据处理。

随着科学技术的发展,现代计量的各个领域,如几何量、热工、力学、光学、

电离辐射、标准物质等都借助各种传感器将被测量变换成为电磁信号进行处理。

目前,将非电量变换成对应的电量进行测量已是计量测试技术的一个重要发展

趋势。电磁计量测试技术中的各种概念和方法也被其他学科所借鉴,电磁计量测

试已经成为整个计量科学的重要基础。

20世纪尤其是60年代以来,由于电子技术、大规模集成成电路以及计算机

技术的迅速发展,使电磁测量进入了一个新的时期,正朝着快速测量、小型化、

数字化、多功能化、高准确度、高灵敏度、高可靠性及智能化方向迈进。

总而言之,电磁理论和电磁技术的发展,推动着电磁计量测试技术的提高,

而电磁计量测试技术的提高又促进了电磁理论和电磁技术的发展。

2电磁计量测试技术的国内外现状

2.1电磁计量的对象

电磁计量包括电学计量和磁学计量两大部分。它们的对象是按照国家法定的

计量单位和标准来对电参量和磁参量进行测量。

电参量可以分为电量(如电压、电流、电功率、电能、相位等)和电路参数(如

电阻、电容、电感、互感等)。

磁参量可以分为磁量(如磁通、磁感应强度、磁场强度等)和磁路参数(如磁

阻