提高數(shù)字表檢定直流電阻箱數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的方法探索

【摘要】隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化精密儀器應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，提高其適用性成為研究的熱點(diǎn)。本文針對(duì)數(shù)字表檢定直流電阻箱數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性展開(kāi)研究，在介紹3458A數(shù)字多用表檢定直流電阻箱應(yīng)用思路的基礎(chǔ)上，通過(guò)檢測(cè)中不同接線方式的對(duì)比，分析檢定數(shù)據(jù)的誤差來(lái)源。并闡述提高數(shù)字多用表檢定直流電阻箱殘余電阻、開(kāi)關(guān)變差及示值誤差的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性檢定方法。

【關(guān)鍵詞】直流電阻箱；數(shù)字表；檢定

引言

信息化時(shí)代的到來(lái)促進(jìn)了現(xiàn)代信息技術(shù)的跨越式發(fā)展，各種新型的現(xiàn)代化儀器層出不窮，不僅提高了工作效率更促進(jìn)了現(xiàn)代社會(huì)的大發(fā)展。在直流電阻箱的應(yīng)用方面應(yīng)該確保使用的規(guī)范性，并掌握其工作原理和流程，使其能夠發(fā)揮效用。為了保證直流電阻箱工作的有效性，對(duì)其進(jìn)行定期的檢定是必要的。而傳統(tǒng)的檢定方法不僅耗費(fèi)大量的人力、物力，在檢定準(zhǔn)確性方面也缺少有效的保證，且其檢定程序繁瑣，不適應(yīng)現(xiàn)代高效率的生產(chǎn)節(jié)奏。數(shù)字多用表隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生，其輕便、檢定準(zhǔn)確性高、操作簡(jiǎn)單、功能齊全等諸多優(yōu)質(zhì)性能使其在直流電阻箱檢定方面的應(yīng)用越來(lái)越廣。本文以3458A數(shù)字多用表為例，通過(guò)接線方式的對(duì)比，分析檢定準(zhǔn)確性的影響因素，并探索直流電阻箱參與電阻、開(kāi)關(guān)變差及示值誤差的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性檢定方法。

1、直流電阻箱及其檢定項(xiàng)目介紹

直流電阻箱是由電阻線圈聯(lián)接而成的可變電阻器。其工作原理為：通過(guò)變換裝置使其電阻值在確定范圍內(nèi)呈階梯狀變化。并且因其變換方式的差異將其分為開(kāi)關(guān)式、插頭式和接線式三種不同類(lèi)型。

直流電阻箱的檢定項(xiàng)目除必要的檢定項(xiàng)目——機(jī)器外觀有無(wú)磨損變形、線路是否順暢、機(jī)械性能是否良好以外，重點(diǎn)需要檢定其內(nèi)部構(gòu)建以保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。主要檢定項(xiàng)目包括：殘余電阻、開(kāi)關(guān)變差、絕緣電阻、示值誤差等。

2、數(shù)字表檢定直流電阻箱的原理

2.1 檢定原理及方法。數(shù)字多用表歐姆檔測(cè)量電阻的原理是在電流源作用下，根據(jù)二端子元件兩端點(diǎn)測(cè)得的電壓衡量該電阻對(duì)于電流阻礙作用的大小。而在實(shí)際的檢定過(guò)程中其接線方式存在差異，分為二線制和四線制。

其中，二線制接線方式通過(guò)在待測(cè)電阻兩端各連接一根測(cè)試導(dǎo)線來(lái)完成，這種操作簡(jiǎn)單、便捷的檢定方法在實(shí)際的檢定中得到普遍應(yīng)用。但是用于其檢定的導(dǎo)線及表筆接觸點(diǎn)都存在電阻，會(huì)影響檢定結(jié)果的準(zhǔn)確性。而且這種檢定方式在測(cè)量小電阻時(shí)誤差較大，其應(yīng)用性不強(qiáng)。而四線制接線方式將測(cè)量回路和電流回路分開(kāi)，有效避免了導(dǎo)線電阻及接觸點(diǎn)電阻對(duì)檢定結(jié)果的干擾，其檢定結(jié)果更為準(zhǔn)確。

2.2 四線制測(cè)量電阻原理介紹。四線制接線方式來(lái)測(cè)量待測(cè)電阻的原理為：在待測(cè)電阻兩端分別連接兩根測(cè)試導(dǎo)線。其中的一個(gè)導(dǎo)線回路為待測(cè)電阻提供恒定電流I，把待測(cè)電阻Rx轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)U，并通過(guò)另外兩根導(dǎo)線構(gòu)成的回路將電壓信號(hào)傳送至數(shù)字多用表，其原理如圖1所示。

3、提高數(shù)字表檢定直流電阻箱數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的方法

接線方式及檢定原理的介紹可以了解到四線制的接線方式對(duì)于直流電阻箱的檢定結(jié)果更加有效，可以提高堅(jiān)定的精確度。因此在進(jìn)行較為精密的檢定時(shí)應(yīng)該優(yōu)選四線制接線方式。除此之外，對(duì)于直流電阻箱的其他檢定項(xiàng)目也應(yīng)該講求方式方法，提高檢定準(zhǔn)確性。

3.1 檢定環(huán)境要求及鑒定前的預(yù)熱工作。在進(jìn)行直流電阻箱檢定時(shí)會(huì)受限于周?chē)h(huán)境的影響，合理的溫度濕度對(duì)于檢定結(jié)果十分必要。一般確定的較為合理的檢測(cè)溫度為20℃，檢測(cè)濕度為50%，并且應(yīng)該在合理溫濕度保持24h后進(jìn)行檢定。另外，考慮到測(cè)試導(dǎo)線和其他裝置的組合電容和電阻產(chǎn)生的介電吸收效應(yīng)會(huì)影響電阻測(cè)量的準(zhǔn)確性，因此，要將數(shù)字多用表預(yù)熱4h后進(jìn)行檢測(cè)，以使其檢測(cè)狀態(tài)最佳。

3.2 提高檢定項(xiàng)目數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的方法。進(jìn)行檢定項(xiàng)目殘余電阻及開(kāi)關(guān)變差檢定前，應(yīng)將每個(gè)十進(jìn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)至少3次，以保證各接觸點(diǎn)接觸效果良好。測(cè)量時(shí)為保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，減小導(dǎo)線電阻及接觸點(diǎn)電阻的影響選擇四線制電阻測(cè)量，注意將數(shù)字多用表進(jìn)行清零和校準(zhǔn)。同時(shí)要保證測(cè)量時(shí)間長(zhǎng)度以使測(cè)量結(jié)果免受周?chē)脑肼暩蓴_。

對(duì)于示值誤差檢定準(zhǔn)確性的保證方法有：根據(jù)檢定要求，對(duì)開(kāi)關(guān)器件有零位的電阻箱各盤(pán)不應(yīng)包含殘余電阻；無(wú)零位檔的十進(jìn)盤(pán)各盤(pán)應(yīng)包含殘余電阻，其余不包含殘余電阻。這項(xiàng)繁復(fù)的計(jì)量工程，不僅耗時(shí)多且容易出現(xiàn)差錯(cuò)，而3458A數(shù)字多用表提供了有效的解決途徑——清零功能。對(duì)于開(kāi)關(guān)器有零位的電阻箱，在檢定完殘余電阻及開(kāi)關(guān)變差后使用數(shù)字多用表的清零功能，將殘余電阻消除。此時(shí)的檢定數(shù)值即為不包含殘余電阻的實(shí)際值。對(duì)于開(kāi)關(guān)器件沒(méi)有零位的電阻箱，在檢定完殘余電阻及開(kāi)關(guān)變差后，直接使用數(shù)字多用表歐姆檔對(duì)不帶零位的十進(jìn)盤(pán)的各電阻進(jìn)行檢定，此時(shí)數(shù)字表顯示的是包含殘余電阻的實(shí)際值。沒(méi)有零位的各盤(pán)檢定前直接進(jìn)行清零操作，其方法與有零位的電阻箱檢定方法相同。

4、結(jié)語(yǔ)

本文在直流電阻箱檢定數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性要求的背景介紹下，通過(guò)對(duì)數(shù)字多用表接線方法及檢定原理的介紹，說(shuō)明四線制接線方式對(duì)提高檢定結(jié)果準(zhǔn)確性的重要性。并對(duì)直流電阻箱具體檢定項(xiàng)目的檢定方法進(jìn)行探索，以期提高數(shù)字多用表在檢定直流電阻箱數(shù)據(jù)方面的準(zhǔn)確性。數(shù)字多用表符合信息化社會(huì)的應(yīng)用要求，對(duì)于直流電阻箱檢定更為方便靈活，希望通過(guò)不斷優(yōu)化數(shù)字多用表的檢定方法，提高對(duì)直流電阻箱檢定結(jié)果的準(zhǔn)確性。

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