标准电池的构造_标准电池的使用

　　标准电池的构造

　　饱和标准电池和不饱和标准电池的结构基本相同，正极为汞（Hg）、负极为镉汞齐（Hg Cd齐），二者的区别在于饱和电池的硫酸镉（CdSO4）溶液饱和，并有适量的硫酸镉晶体（见附图）。饱和标准电池的内阻约为700Ω，随着时间的增加，内阻逐渐稍有增大。若从标准电池中输出电流，则端电压要下降。因此，使用标准电池作为标准的电路时必须具有非常高的阻抗。不过，从标准电池中瞬时输出电流，一般并不永久损坏标准电池，但恢复原状要花时间。一只良好的标准电池若短路1s，要花约6h才能恢复。 质地优良的饱和标准电池具有长期稳定的电动势。不过，会受机械冲击、热冲击或温度变化的影响。通常，机械冲击的影响比温度变化影响小，几小时甚至几分钟就能恢复。只要电池处于良好状态，运输后的标准电池也能在几天之内恢复原状。当然，对剧烈的振动仍应避免。

　　温度变化对标准电池的电动势影响很大，这种影响有两种形式：一是电动势随温度变化，二是滞后影响。

　　标准电池使用

　　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。

　　标准电池使用注意事项

　　从标准电池的原理、结构、特性可知，在使用标准电池时需注意以下五点。

　　①标准电池不允许倾斜，更不允许摇晃和倒置，否则会使玻璃管内的化学物质混成一体，从而影响电动势值和稳定性，甚至不能使用。凡运输后的标准电池必须静置足够时间后才能再用；凡被颠倒过的电池经考核合格后方可使用。

　　②不能过载。标准电池一般仅允许通过小于1μA的电流，否则会因极化而引起电动势不稳定；流过标准电池的电流不能超过允许值；不要用手同时触摸两个端钮，以防人体将两极短路；绝不允许用电压表或万用表去测量标准电池的电动势值，因为这种仪表的内阻不够大，会使电池放电电流过大。

　　③使用和存放的温度、湿度必须符合规定。温度波动要小，以防滞后效应带来误差。温度梯度要小，以防两电极温度不一致，若两极间温度差为0.1℃，则会有约30pV的电动势偏差。因此，电池附近不能有冷源、热源，移动到新温度下时必须保持恒温一段时间后方可使用。

　　④不应受阳光、灯光直射。因为标准电池的去极化剂硫酸亚汞是一种光敏物质，受光照后会变质，将使极化和滞后都变得严重。

　　⑤标准电池的极性不能接反。由于齐纳二极管的端电压与反向电流在小范围内的波动几乎无关，也可将其作为电动势标准，用于仪器中，代替标准电池。