用于計量標準的交直流電阻標準轉(zhuǎn)換的電感計算.pdf

1、量子化霍爾電阻比實物標準更穩(wěn)定、更準確，對實際應(yīng)用是非常有價值的。因此國際計量委員會推薦各國實驗室統(tǒng)一啟用量子化霍爾電阻自然基準。我國的直流量子化霍爾電阻標準已取得了可喜的成果，但交流量子化霍爾電阻標準還未建立。為了適應(yīng)我國加入WTO以后，鑒定結(jié)果國際互認的要求，從直流量子化霍爾電阻標準導出交流電阻標準從而完成交直流電阻標準轉(zhuǎn)換的工作已迫在眉睫。為此，中國計量院張鐘華院士提出了新型的可計算電阻——鐲環(huán)型可計算電阻，它克服了經(jīng)典的同軸型和

2、回線型AC/DC可計算電阻的阻值范圍窄、端部電磁場不易計算、穩(wěn)定性較差等缺點。 本論文以鐲環(huán)型可計算電阻為研究對象，針對影響此種類型可計算電阻AC/DC轉(zhuǎn)換時精確度的電感問題，運用了復變函數(shù)法求解二維場問題，由對數(shù)復函數(shù)建立了其磁場分布的數(shù)學模型。通過計算模型中矢量磁位A的值，確定了鐲環(huán)型線圈近似為離散分布的無限長直導線時其附近磁場的分布，結(jié)合由模型所得的磁場分布圖，在對離散分布的無限長直導線外部磁場的特點進行分析的基礎(chǔ)上，提出

3、了分界磁力線的概念并確定了該磁力線的位置進而計算出漏磁通，并將所得結(jié)果應(yīng)用于具體的數(shù)值算例進行了驗證。為了對鐲環(huán)型線圈附近的磁場進行較為精確的計算，進一步分析了電流流向相反的兩層導線情形下導線內(nèi)部磁場的分布特點，得到了導線內(nèi)部磁力線形狀與單層情況時相同，仍然為橢圓的結(jié)論，并給出了橢圓的長短軸之比。在對雙層導線外部的磁場進行討論時發(fā)現(xiàn)此種情況下同樣存在分界磁力線，并通過分析描述了它的特點。同時又采用了不同的方法來驗證分界磁力線結(jié)果的正確性