标准电池

[拼音]：biaozhun dianchi

[外文]：standard cell

用于保存电磁单位制中电压单位伏特的量值的标准量具（图1 ）。是一种化学原电池。其特点是电动势值非常稳定，且均接近1.0186伏，常用作计量标准。

等级

标准电池的等级一般由国家计量部门制定的国家计量检定系统表和有关的国家标准所规定。中华人民共和国规定，作为计量标准用的标准电池，按其在计量检定系统表中的位置分为计量基准、计量标准和工作计量器具三档。按计量检定系统表的规定，较低档标准电池的量值由较高档传递。

直流电动势基准是最高档的标准电池，保存在国家计量技术机构，用于复现和保存法定电压单位。为了提高电动势基准量值的稳定性，通常用多个高质量标准电池组成基准组，取其电动势值的平均值作为所保存的电动势量值。直流电动势基准组的年变化为 10^-7量级。其电动势值的绝对值需用绝对测定的方法来确定（见电单位的绝对测定）。绝对测定的不确定度（见电磁测量误差）为10^-6量级。

为了使用方便，标准电池的稳定度也常用级别来表示。例如0.01级标准电池，表示其年变化在规定的参考条件下小于0.01％。中国的标准电池从0.0002～0.02级，共分为7个级别。

构造

标准电池分为饱和式和不饱和式两种。饱和式标准电池的结构如图2所示。

在密封的H形玻璃管的两边分别制作汞正极和镉汞合金负级，并充以硫酸镉饱和溶液作电解质。电极用白金丝引线引出。不饱和式标准电池的结构与饱和式的基本相似，主要的区别是采用不饱和硫酸镉溶液作为电解质。有的不饱和式标准电池做成单管式，即正极与负极都放在同一个玻璃管中，用多孔隔片隔开。

使用

标准电池不允许晃动、侧放，并避免剧烈震动或倒置，否则会引起不可逆的变化，甚至损坏。标准电池不能作为输出电功率的原电池，在使用时通过标准电池的电流一般不能超过 1微安。过大的电流将使电动势产生不可恢复的改变。

饱和式标准电池的电动势的温度系数较大，约为4×10^-5/开，一般情况下应该保证检定时和使用时的温度相一致。如果两者有差别，则需要用插值公式进行修正。在精密测量中，为了保证标准电池电动势值的稳定，需要把标准电池放在自动控制温度的油槽中。油槽的温度变化范围约为±0.01开，高质量的油槽可达到±0.001开。70年代以来，发展了用电子装置控制的空气恒温槽，其温度稳定性较高，而且可以做成便携式的，因而得到广泛使用。

不饱和式标准电池的电动势的温度系数较小，约为5×10^-6/开左右，对机械冲击的敏感性也较小。其缺点是稳定性不如饱和式的高。不饱和式标准电池的年变化约为(50～100)×10^-6。

由于标准电池有脆弱、不易运输、温度系数较大等缺点，70年代以来发展了一系列可用作电压标准的精密稳压二极管，端电压为1～10伏，温度系数小于1×10^-6/开，年变化可小于2×10^-6，在很多场合下可取代传统的标准电池。

相关推荐: 标准电池