用于計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的交直流電阻標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換的電感計(jì)算.pdf

1、量子化霍爾電阻比實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)更穩(wěn)定、更準(zhǔn)確，對(duì)實(shí)際應(yīng)用是非常有價(jià)值的。因此國際計(jì)量委員會(huì)推薦各國實(shí)驗(yàn)室統(tǒng)一啟用量子化霍爾電阻自然基準(zhǔn)。我國的直流量子化霍爾電阻標(biāo)準(zhǔn)已取得了可喜的成果，但交流量子化霍爾電阻標(biāo)準(zhǔn)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(rèn)的要求，從直流量子化霍爾電阻標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)出交流電阻標(biāo)準(zhǔn)從而完成交直流電阻標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換的工作已迫在眉睫。為此，中國計(jì)量院張鐘華院士提出了新型的可計(jì)算電阻——鐲環(huán)型可計(jì)算電阻，它克服了經(jīng)典的同軸型和

2、回線型AC/DC可計(jì)算電阻的阻值范圍窄、端部電磁場(chǎng)不易計(jì)算、穩(wěn)定性較差等缺點(diǎn)。 本論文以鐲環(huán)型可計(jì)算電阻為研究對(duì)象，針對(duì)影響此種類型可計(jì)算電阻AC/DC轉(zhuǎn)換時(shí)精確度的電感問題，運(yùn)用了復(fù)變函數(shù)法求解二維場(chǎng)問題，由對(duì)數(shù)復(fù)函數(shù)建立了其磁場(chǎng)分布的數(shù)學(xué)模型。通過計(jì)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(dǎo)線時(shí)其附近磁場(chǎng)的分布，結(jié)合由模型所得的磁場(chǎng)分布圖，在對(duì)離散分布的無限長直導(dǎo)線外部磁場(chǎng)的特點(diǎn)進(jìn)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(jìn)而計(jì)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(jìn)行了驗(yàn)證。為了對(duì)鐲環(huán)型線圈附近的磁場(chǎng)進(jìn)行較為精確的計(jì)算，進(jìn)一步分析了電流流向相反的兩層導(dǎo)線情形下導(dǎo)線內(nèi)部磁場(chǎng)的分布特點(diǎn)，得到了導(dǎo)線內(nèi)部磁力線形狀與單層情況時(shí)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(duì)雙層導(dǎo)線外部的磁場(chǎng)進(jìn)行討論時(shí)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(diǎn)。同時(shí)又采用了不同的方法來驗(yàn)證分界磁力線結(jié)果的正確性