兩個標準電池對比的應(yīng)用實例

標準電池是很多電學(xué)標準實驗室用作電壓參考標準的電化學(xué)電池。如果處理得當(dāng)，標準電池是非常穩(wěn)定的。單個電池電壓的當(dāng)前值是與一個已知的參考標準進行比對，從一系列測得的電壓差中計算出來的。

　　由于單個電池之間的電壓差可能只有幾個微伏，所以進行精密測量就需要使用納伏表和低電壓測量技術(shù)。下面的應(yīng)用實例說明比較兩個標準電池以及將標準電池和精密電壓參考標準進行比較的情況。

　　比較兩個標準電池

　　標準電池的相互比對需要測量參考標準電池和未知標準電池之間的電位差。各個電池的電位差由一系列反向配置連接來確定。如圖4- 37所示，標準電池V1和V2的負端連在一起。用銅導(dǎo)體將兩個電池和電壓表相連，以便使熱電動勢（VEMF）引起的誤差減到最小。

　　連好電路以后，特別注意避免由熱電動勢引起的誤差。為了盡量減小熱電動勢的影響，將電池反向，再進行第二次測量，如圖4-38所示。將兩個讀數(shù)的絕對值進行平均，計算得出一個非常小的電壓差。

　　在整個比對過程中，我們希望得到被測電池電壓差的穩(wěn)定性指標。方法是從幾個冗余的讀數(shù)計算出其標準偏差。

　　得到穩(wěn)定性指標以后，就可以根據(jù)組平均值計算出每個電池的電壓。每次比對通常要對幾個讀數(shù)進行平均。根據(jù)標準實驗室建立的時間間隔定期重復(fù)這種相互比對過程。測量的結(jié)果可以畫成圖表，并按時間進行比較。這個過程對于保持6個以下電池的電壓數(shù)值是非常有用的。如果要保持更多的電池，則可以使用由計算機控制的自動掃描器，以便更加有效地進行管理。

　　精密電壓源和標準電池進行比較

　　可以用標準電池來決定精密直流電壓源的電壓數(shù)值，如圖4-39所示。用精密分壓箱將電壓源的電壓粗略地分壓至標準電池的電壓。用納伏表作為檢零計來決定分壓器輸出和標準電池之間的電壓差。只要分壓比和標準電池的電壓值為已知，就可以決定精密直流源的電壓數(shù)值。注意不要從標準電池中吸取任何電流，因為這將會引起標準電池的電壓漂移。

　　分壓器的輸出阻抗一般可能比標準電池的阻抗要高，所以納伏表的HI端必需接到分壓器的輸出，如圖4-39所示，以避免共模電流在分壓器電阻上產(chǎn)生附加的電壓降。