标准电池的水平通常由国家计量系统和国家计量部门制定的相关国家标准规定。中华人民共和国规定，用作测量标准的标准电池根据其在计量系统中的位置分为三类：测量基准，测量标准和工作测量仪器。根据计量系统表的规定，较低标准电池的值从较高档传输。直流电动势参考是最先进的标准电池，存储在国家计量技术机构中，用于复制和保存合法电压单元。为了提高电动势参考值的稳定性，通常使用多个高质量标准电池来形成参考组，并且将电动势值的平均值作为存储的电动势值。直流电动势参考组的年变化大约为10-7。电动势值的绝对值由绝对测量方法确定（参见电气单元的绝对测量值）。绝对测量的不确定性（参见电磁测量误差）大约为10-6。为了便于使用，标准电池的稳定性也以水平表示。例如，0.01标准电池表明在规定的参考条件下其年变化小于0.01％。中国标准电池的电池电压范围为0.0002至0.02，分为7级。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），负极为镉汞合金（Hg Cd）。两者之间的区别在于饱和电池硫酸镉（CdSO4）溶液是饱和的并且具有适当的量。硫酸镉晶体（见图）。饱和标准电池的内阻约为700Ω，内阻随时间逐渐增加。如果从标准电池输出电流，则端子电压下降。因此，使用标准电池作为标准电路必须具有非常高的阻抗。但是，标准电池的瞬时输出电流通常不会永久损坏标准电池，但需要时间才能恢复到原始状态。如果一个好的标准电池短路1秒，恢复大约需要6个小时。具有优异质地的饱和标准电池具有长期稳定的电动势。但是，它会受到机械冲击，热冲击或温度变化的影响。通常，机械冲击的影响小于温度变化的影响，并且可以在数小时甚至数分钟内恢复。只要电池状况良好，发货后的标准电池可以在几天内恢复到原来的状态。当然，仍应避免剧烈振动。温度变化对标准电池的电动势有很大影响。这种效应有两种形式：一种是电动势随温度变化，另一种是滞后。标准电池不允许摇动，侧放，并避免剧烈振动或倒置，否则会造成不可逆转的变化甚至损坏。标准电池不能用作输出电力的主电池。在使用过程中通过标准电池的电流一般不应超过1微安。过大的电流将导致电动势的不可逆转的变化。饱和标准电池的电动势的温度系数大，约为4×10-5 /开，并且通常应确保检查和使用时的温度一致。如果两者之间存在差异，则需要使用插值公式进行校正。在精密测量中，为了保证标准电池电动势值的稳定性，标准电池需要放在油箱中进行自动温度控制。油底壳的温度范围约为±0.01，高质量的油底壳可达到±0.001。自20世纪70年代以来，已经开发出由电子装置控制的空气恒温室，其具有高温稳定性并且可以制成便携式，因此被广泛使用。不饱和标准电池的电动势具有约5×10 -6 /开放的小温度系数，并且对机械冲击不太敏感。缺点是稳定性不如饱和。不饱和标准电池的年变化约为（50至100）×10-6。由于标准电池的缺点，如易碎性，运输困难和温度系数大，自20世纪70年代以来，已开发出一系列可用作电压标准的精密齐纳二极管。端电压为1至10伏，温度系数小于1×10。 -6 /开放，每年的变化可以小于2×10-6，这可以在很多场合取代传统的标准电池。从标准电池的原理，结构和特性来看，使用标准电池时要注意以下五点。 1标准电池不允许倾斜，不允许摇动和倒转。否则，玻璃管中的化学物质会混合成一体，这会影响电动势值和稳定性，甚至不能使用。运输后的标准电池必须在使用前保持足够的时间;通过测试后，任何已经反转的电池都可以使用。 2不能超载。标准电池一般只允许小于1μA的电流，否则电动势会因极化而不稳定;流过标准电池的电流不应超过允许值;不要用手同时触摸两个端子，以防止人体短路两极;切勿使用电压表或万用表测量标准电池的电动势，因为此电表的内阻不够大，电池放电电流会过大。 3使用和储存的温度和湿度必须符合规定。温度波动应该很小，以防止滞后引起的误差。温度梯度应该很小，以防止两个电极的温度不一致。如果两个电极之间的温差为0.1℃，则电动势偏差约为30pV。因此，电池附近不应有冷源或热源。在移动到新的温度之前，必须将其保持在恒定温度下一段时间。 4不应暴露在阳光下或直射光线下。因为标准电池去极化剂硫酸汞是一种光敏物质，当暴露在光线下时会变质，这会导致极化和滞后变得严重。 5标准电池的极性无法反转。由于齐纳二极管的端电压几乎与小范围内的反向电流的波动无关，因此它也可以用作仪器中的电动势标准而不是标准电池。