电子测量原理 521直流电压标准 1.标准电池 原理:利用化学反应产生稳定可靠的电动势 (1.01860V)。有饱和型和不饱和型两种类型。 饱和型特点:电动势非常稳定(年稳定性可小于 0.5μV,相当于5×107),但温度系数较大(约 40μV/℃C)。用计量部门恒温条件下的电压 标准器。 不饱和型特点:温度系数很小(约-4μV/C), 但稳定性较差。用于一般工作量具,如实验室中 常用的便携式电位差计。 第11页
电子测量原理 第11页 5.2.1 直流电压标准 ◆ 1. 标准电池 原理：利用化学反应产生稳定可靠的电动势 （1.01860V）。有饱和型和不饱和型两种类型。 饱和型特点：电动势非常稳定（年稳定性可小于 0.5μV，相当于5×10-7），但温度系数较大（约 －40μV/℃）。用于计量部门恒温条件下的电压 标准器。 不饱和型特点：温度系数很小（约－4μV/℃）， 但稳定性较差。用于一般工作量具，如实验室中 常用的便携式电位差计
电子测量原理 1.标准电池 使用中应注意 1)不能倾倒;不能震动、冲击(不易运输)。 2)温度修正(特别是对饱和型)。 “温度电动势”修正公式 E1=E2-39.94(1-20)+0929(-20)2-0.0092(-20)3+ 0.00006(1-20)1×10() 式中,Et、E20分别为tC(使用时的温度)和 20°C(出厂检定时温度)时标准电池的电动势。 3)标准电池存在内阻,仪表输入电阻应较大。 第12页
电子测量原理 第12页 1. 标准电池 使用中应注意： 1）不能倾倒；不能震动、冲击（不易运输）。 2）温度修正（特别是对饱和型）。 “温度—电动势”修正公式 ： 式中，Et、E20分别为t℃（使用时的温度）和 20℃（出厂检定时温度）时标准电池的电动势 。 3）标准电池存在内阻，仪表输入电阻应较大。 2 3 20 4 6 [39.94( 20) 0.929( 20) 0.0092( 20) 0.00006( 20) ] 10 ( ) E E t t t t t V − = − − + − − − + −
电子测量原理 齐纳管电压标准 原理 利用齐纳二极管的稳压特性制作的电子式电压标 准(也称为固态电压标准)。 ◆齐纳管的稳压特性仍然存在受温度漂移的影响, 采用高稳定电源和内部恒温控制电路可使其温度 系数非常小。 ◆将齐纳管与恒温控制电路集成在一起的精密电压 基准源,如LM199/299/399、REF系列。 第13页
电子测量原理 第13页 2. 齐纳管电压标准 ◆ 原理 利用齐纳二极管的稳压特性制作的电子式电压标 准（也称为固态电压标准）。 ◆ 齐纳管的稳压特性仍然存在受温度漂移的影响， 采用高稳定电源和内部恒温控制电路可使其温度 系数非常小 。 ◆ 将齐纳管与恒温控制电路集成在一起的精密电压 基准源，如LM199/299/399、REF系列
电子测量原理 齐纳管电压标准 为克服输出电压的浪动,还可将多个精密电压基 准源并联,得到它们的平均值。 R V1+V2+V3+V R R5 4 V=1+5|V R R R R1=R2=R3=R4 R R 第14页
电子测量原理 第14页 2. 齐纳管电压标准 ◆ 为克服输出电压的波动，还可将多个精密电压基 准源并联，得到它们的平均值。 + - V 1 V 2 V 3 V 4 R 1 R 2 R 3 R 4 R 5 R 6 (R 1 =R 2 =R 3 =R 4 ) V +V +V +V 1 2 3 4 V = 4 5 6 1 o R V V R = +
电子测量原理 齐纳管电压标准 上图中,假设运放是理想的, 则流入运放同相端电流L=0,即 V1-V+,V2-+,V3-1+,V4-V 0 R1 R R R 若R1=R2=R3=R4,则 V1+V2+V2+ 4 而输出电压 第15页
电子测量原理 第15页 2. 齐纳管电压标准 上图中，假设运放是理想的， 则流入运放同相端电流I+=0，即 若R1=R2=R3=R4，则 而输出电压 1 2 4 3 1 2 3 4 0 V V V V V V V V R R R R − − − + + + − + + + + = 1 2 3 4 4 V V V V V V + + + + = = 5 6 1 o R V V R = +