兩個(gè)標準電池對比的應用實(shí)例

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

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

　　比較兩個(gè)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(gè)電池的電位差由一系列反向配置連接來(lái)確定。如圖4- 37所示，標準電池V1和V2的負端連在一起。用銅導體將兩個(gè)電池和電壓表相連，以便使熱電動(dòng)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(dòng)勢引起的誤差。為了盡量減小熱電動(dòng)勢的影響，將電池反向，再進(jìn)行第二次測量，如圖4-38所示。將兩個(gè)讀數的絕對值進(jìn)行平均，計算得出一個(gè)非常小的電壓差。

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

　　得到穩定性指標以后，就可以根據組平均值計算出每個(gè)電池的電壓。每次比對通常要對幾個(gè)讀數進(jìn)行平均。根據標準實(shí)驗室建立的時(shí)間間隔定期重復這種相互比對過(guò)程。測量的結果可以畫(huà)成圖表，并按時(shí)間進(jìn)行比較。這個(gè)過(guò)程對于保持6個(gè)以下電池的電壓數值是非常有用的。如果要保持更多的電池，則可以使用由計算機控制的自動(dòng)掃描器，以便更加有效地進(jìn)行管理。

　　精密電壓源和標準電池進(jìn)行比較

　　可以用標準電池來(lái)決定精密直流電壓源的電壓數值，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(lái)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值。注意不要從標準電池中吸取任何電流，因為這將會(huì )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。