給電學計量加長尺子 (2004-08-26)
發布時間:2007-12-04
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如果一個發福的人想測量超過1米的腰圍,而所擁有的尺(chǐ)子隻有1米長,怎麽(me)辦?當然(rán),找一把更長的尺子,問題(tí)就迎刃(rèn)而解(jiě)了。目前,由中國計量(liàng)科學研究院的科學家們開展攻關的科研課題(tí)???國家(jiā)現代電學(xué)計量標準和檢測體係正在建立與完善之中,即將解決困擾(rǎo)人(rén)們在生產(chǎn)中遇到的(de)短“尺子(zǐ)”難題。
經過一年多的努力,該課題已經取得階段性成果,課題的3個子項目:1MHz以下頻段交流測量技(jì)術研究、電容擴頻和工頻諧波精密測量技術研究、量子測量技術及高準確度的量子化霍(huò)爾電(diàn)阻基準傳遞(dì)係統(tǒng)已經完成。據(jù)科學家們介紹,這些進展隻是第一步。
該課題與社會和人們的生產生(shēng)活關係(xì)密切,涉(shè)及麵非常之廣,關係到通信、電子(zǐ)儀(yí)器、計算機、化工材料、節能照明等許多領域的發展。
在我國經濟快速發展、高(gāo)新技術(shù)廣泛應用、國際(jì)計量領域競爭激烈、發達國家電學(xué)計量迅速發展的今(jīn)天,建立和完善電學計量(liàng)的基標(biāo)準水平,對提高產品水平、增強企業的國際競爭力有著重要意義。
在生產過(guò)程中,參(cān)數的(de)測量和(hé)控製直接關係到產品的質(zhì)量,產品在使用中性能是否穩定可靠,也要通過對參數(shù)的測量來檢驗。而絕大部分的測量都是通過電參數(shù)進行(háng)。在電學領域內,我國目前在15kHz以下的測量已經具備較高的準(zhǔn)確(què)度。但隨著高新技術在各行各業的應用,15kHz到(dào)1MHz範(fàn)圍內(nèi)的高準確度測量成為新的問題,主要包括交流阻(zǔ)抗和(hé)交流(liú)電壓電流,例如工作點參(cān)數的測量和調節、元(yuán)器件的篩選等,這些測量工作都與產品質量有著極大(dà)的關係。
基(jī)準(zhǔn)和標準就如同一把無形的尺子。我國電容的基準和標準在1000Hz和1592Hz頻率範圍內的不確定度已經處於國際(jì)領先水平。但隨著國(guó)民經濟的發展,在測量的頻率範(fàn)圍、量程範圍和測量自動化程度等方麵與國際水平有較大差距。特別是頻率範圍,與國外標準器水(shuǐ)平及測量(liàng)儀器的檢定測試要求有較大差距。
在交流電的(de)計量(liàng)中,交流電阻是一個重要的參量。而我國目前(qián)隻建(jiàn)立了直流電阻(zǔ)標準(zhǔn),它不能直接(jiē)適(shì)用(yòng)於交(jiāo)流(liú)電路(lù)。國外工業化國家已經建立起(qǐ)了交流電阻標(biāo)準。
科學(xué)家們說,在這一領域,我國與國際發達國家的差距還有許多,比(bǐ)如,交流電壓電流頻率的擴展(zhǎn)問(wèn)題。我國原有交流電壓電流基準的(de)頻率(lǜ)範(fàn)圍(wéi)是40Hz到15kHz,量程範圍是電壓0.5V到600V,電流(liú)10mA到10A。從上世紀80年代開始,美、加、德等(děng)工業國家的測(cè)試能力擴大到頻(pín)率範圍10Hz到1MHz,量程(chéng)範圍電壓(yā)10mV到(dào)1000V,電流到100A。這裏的差距十分明顯。
工頻電網中的諧波,不僅浪(làng)費能源,而且可能損壞電網設備。目前使用的諧波儀器種類很(hěn)多,有國產的,有進口的,但得(dé)不到溯源,無法統一量值,也就很難保證測(cè)量的準確。
基於上述社會生產和生活(huó)中遇到的問題,科學家們展開了(le)“國家現代電學計(jì)量標準和檢測體係的建立與完善”這一課(kè)題的研究。