基布尔秤

布尔秤是一种机电测量仪器，它通过产生补偿力所需的电流和电压来非常精确地测量被测物体的重量。 它是一种计量仪器，可以根据基本常数实现千克质量单位的定义。

它最初被称为瓦特天平，因为测试质量的重量与电流和电压的乘积成正比，以瓦特为单位测量。

布尔衡是安培天平的更精确版本，安培天平是一种早期的电流测量仪器，测量两个载流线圈之间的力，然后用于计算电流的大小。 基布尔衡的运作方式正好相反； 线圈中的电流是使用普朗克常数的定义测量质量的，无需借助 IPK 或任何物理对象。 天平决定了物体的重量； 然后通过重力仪精确测量当地的地球重力（重力和离心效应相结合的净加速度）来计算质量。 因此，物体的质量是根据电流和电压定义的——电子千克。

安培平衡法的主要弱点是结果取决于线圈尺寸的测量精度。 布尔衡使用额外的校准步骤来消除线圈几何形状的影响，消除不确定性的主要来源。 这个额外的步骤涉及以已知速度移动力线圈通过已知磁通量。

一根长度为 L {displaystyle L} 的导线承载的电流 I {displaystyle I} 垂直于强度为 B {displaystyle B} 的磁场，所受的洛伦兹力等于这些变量的乘积。 在布尔衡中，电流是变化的，因此这个力抵消了要测量的质量 m {displaystyle m} 的重量 w {displaystyle w}。 这个原理是从安培天平推导出来的。

w 由质量 m 乘以局部重力加速度 g 给出。 因此，

w = m g = B L I 。

布尔衡避免了在第二个校准步骤中测量 B 和 L 的问题。 相同的电线（实际上是线圈）以已知速度 v移动通过相同的磁场。