电磁学计量现状及发展趋势

日期:2016-07-06 / 人气: / 来源:未知

 電磁學計量現狀及發展趨勢
我國電磁計量工作是隨著電力工業、機電電器制造工業發展起來的。
1958年開始進行電壓基準組和電阻基準組的組建工作,當時以解放前留下和幾個標準電池和標準電阻、進口蘇聯的基準電池和標準電阻以及個別單位所開展的一些電磁計量工作為依托,奠定了我國電磁計量和基礎。
1986年起,根據國家科委制定的《1963—1972年科學技術發展規劃綱要(草案)》對電磁計量工作的規劃要求,有計劃、有步驟地建成了中國的電磁計量體系。這期間,國家建立了電壓基准組與電阻基准組,進行了電磁量單位的絕對測量,開展了交直流儀器、電量、磁參量及磁性材料的檢定測試。
1978年起,按照《1978—1985年全國科學技術發展綱要(草案)》確定的八年中要建立起具有先進技術水平的國家計量基準、標準和計量測試中心的要求,電磁計量工作加速發展,至今已發展成為十分全面的現代電磁計量體系,已建立電磁計量國家基準14項,工作基準及標準36項,位於國際電磁計量先進之列,對我國經濟建設、國防建設及科學研究和國際貿易的發展起到了積極作用。
我國建立的電磁計量基準、標準基本滿足了國內的一般需要,並且通過國際比對、國際交流和技術合作,對國際量值的統一和計量測試的發展做出了貢獻。
電磁計量測試技術的未來是向微觀、超常態、動態方向以及向新的學科和領域發展。進一步利用物理學的新成就、新的測量原理和測量方法,不斷提高測量準確度;同時,利用數字技術和計算機技術的成就組成自動測試系統,快速而準確地處理複雜的測量問題。這就是電磁計量測試技術的兩個明顯的發展趨勢。
首先,新發現的物理效應使計量學從古典計量體系發展為量子計量體系,並使電磁學單位的複現與保存也由實物基準過渡到量子基準。約瑟夫森效應的發現(1962年)使電壓的測量通過比例常數2e/h與頻率建立了聯系(e,電子電荷;h,普朗克常數)。馮.克裏青效應的發現(1980年)使電阻的測量與基本物理常數h/e聯系起來,從而使電壓和電阻單位的複現準確度提高到10數量級,並於1990年1月1日起成為國際上統一啟用的以約瑟夫森常數Kj和馮.克裏青常數Rh為基礎的電學計量新基準。最近發現的單電子隧道效應可使電流量子基準能夠通過數電子數測量電荷的方法來實現。
這些發展向人們展示了建立一個基於真空光速c,普朗克常數h,電子電荷e三個基本物理常數的新單位制的可能性。我們可以用光速、普朗克常數、電子電荷三個基本物理常數的無誤差定義值,再加上時間單位s,構成一種新的單位制。
其次,數字技術和計算機技術的成就使得測量儀器廣泛地運用模塊結構,建立通用計算機化的測量檢定裝置,測量儀器越來越具有多功能性。內部裝有微型計算機的數字式儀錶具有很強的數據處理能力,並被稱為“智能儀錶”。通用接口技術的出現使得用一台計算機控制多台儀器協同工作,組成自動測試系統已經成為現實,並在科研工作和計量測試中普遍應用。
綜上所述,可以說,利用新發現的物理效應大幅度地提高測量的準確度和廣泛地利用數字技術、計算機技術,已成為電磁計量測試技術兩個明顯的發展方向。

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