范文一:电阻箱示值误差的特点及电阻箱使用技巧
电阻箱示值误差的特点及电阻箱使用技巧
受硷
吃阻物理通报
示值张
实验教学研究
电阻箱示值误差的特点及电阻箱使用技巧 (成都理工学院61O059)
电阻箱是大学物理实验常用仪器,分析掌握其 示值误差的特点,巧妙使用电阻箱.可减小由电阻 箱带来的仪器误差,从而减小测量结果的不确定 度
1电阻箱示值误差的特点
实验室常用的直流多值电阻箱,其仪器误差的 主要来源是示值误差?(这也是目前大多数实验 教材所介绍的).z3R大小由电阻箱的准确度等级厂 决定,即
A,R=?R(1)
式中R为电阻箱接人的电阻值.对于大多数电阻箱 来说,由于各档的准确度等级厂是不同的,?的太 小应为
z3R=%?R(2)
上式中上和冠分别为电阻箱各档的准确度等级和 引^的电阻阻值.实验室常用的可调范围为0— 999999n的六档电阻箱ZX21型为倒,其各档的准 确度等级,见表l
裹1ZX21型电阻箱备档准确度等级厂
可见,各档的准确度等级厂是不一致的,而且阻值 数量级较小的档,,较大;阻值数量级较大的档,,较 小其他型号的电阻箱也有类似的特点. 由于各档电阻箱的准确度等级,不同的特点, 可以发现,同一数量级的电阻,阻值大的电阻的示 值误差有可能比阻值小的电阻的示值误差小.例 直口,当电阻箱分别调到R】=19n和最=20n时, 由(2)式可求得其示值误差分别为
?R,=0.2冉x10n+0.S%x9n =0.065n
=02%×20n
=0.04n
虽然R】<,却有?日>z3R2,前者阻值比后者阻 值小ln,而前者的示值误差却比后者大625%.同 样可求得R3=199n和风=200n的示值误差分 别为
一
36一
』,
z3R3=0.1%x100n+0.2%x90n+ 0.5%×9n
=0.325n
?见01%×瑚n
=0.2n
即R3(R4.而,SR3>凸凰.
由上计算和分析,可以得出这样的结论:当 两个电阻阻值接近时.阻值后一位或后几位数的数 值为…0'的电阻,与阻值后一位或后几位数值不为 …0的电阻相比,前者的示值误差较小,尽管前者的
阻值比后者的阻值略大.电阻箱示值误差的这,特 点是由其各档准确度等级不同决定的.
2巧妙使用电阻箱.减小电阻箱带来的示值误差 上述分析得出的结论,对于在使用电阻箱时, 碱小电阻箱所带来的仪器误差或示值误差有十分 重要的作用使用电阻箱时,在条件允许的情况下, 应尽可能使所取阻值的后一位或后几位为…0',即 尽可能使电阻箱所用各档中的后一档或后几档调 到"o".例如,在自组惠斯通电挢测量电阻中,用作 比倒臂电阻的两个电阻箱的阻值的选取时,就应按 照上述结论,把电阻箱的阻值调为诸如300n,500 n,10(]0n,2OO0n等值,而不要将阻值调为诸如299 n,499n,999n,1999n等值,以减小示值误差又 如,在自组线式电位差计实验中,为测量电池内阻, 需在电池两端并联一个已知电阻,一般取20n一50 n,这时,就应按上述结论取加n,30t2.40n,50n 这样一些值,而尽量避免选取l9n,29n,39n,49n
等与之接近的值,因为尽管前者的阻值比后者的阻 值大,但前者的示值误差肯定比对应的后者的示值 误差小
总之,当实验中使用电阻箱时,在条件许可的 情况下.应尽可能按上述得出的结论使阻值的后几 位数的数值为…0',以尽量减小电阻箱带来的示值 误差.这就是使用电阻箱应注意的技巧.
参考文献
l长城电工仪器厂,Zx21型,ZX36型直流多值电阻箱使 用说明书.
范文二:直流电阻箱使用规程
直流电阻箱使用规程
一、电阻箱的结构
电阻箱是电阻值可变的电阻量具,其电阻值可在已知范围内按一定的阶梯而改变。 开关式直流电阻箱的电阻元件均接于各个触点之间,而且固定于各旋转接触,电刷则在触点上移动。
在此种电阻箱里被利用的电阻是介于起始触点和在使用时电刷所触及的触点之间的电阻。 二、用途
1、供直流电路中作精密调节电阻之用。 2、整机校验万分之五以下的电阻箱。
3、采用精密电阻箱校验携带式直流单臂电桥等。 三、电阻箱主要技术指标
1、测量范围;0.01~111111.11欧姆。
2、在遵守下列使用条件时,电阻箱的误差不会超过表1允许的基本误差。 ①、周围空气的温度为20~±3℃,相对湿度在80%以下; ②、电流为直流电; ③、功率不超过额定值。
3、电阻箱的基本误差如表1规定; 表1
4、电阻箱内部线路与外壳之间的绝缘电阻,应不少于1000兆欧,试验电压为500伏。 5、电阻箱线路与外壳之间的绝缘强度,须能经受住频率为50周,实际正弦波2000伏交流电的作用,历时一分钟。
6、电阻箱各档之间最大允许电流不应超过表2规定。 表二
7、外形尺寸为308×233×93毫米,重量4Kg左右。 四、电阻箱结构特点
电阻箱支座具有电位引出端可以按元件检定。开关中的接触环、接触片和电刷之间均用微弹簧紧压,因此长期使用后,接触电阻变差小,支座采用高绝缘聚砜材料注塑,绝缘性能好,面板上读数示值排列成二条直线简捷而清晰的读出示值,电阻箱所有转换开关放在零位时,零电阻为0.01欧姆。因此,最小步进开关无零位,从1开始,在使用过程中对测量结果中不必扣除零电阻。电阻元件采用高稳定锰铜合金丝绕制在陶瓷管上,经过严格的工艺处理,所以,具有高稳定性,ZX54型电阻箱广泛适用于学校、工矿企业和科研单位作测量和其它实验之用。
五、储存使用和保证期限
1、正确使用电阻箱时,应首先旋转一下各组旋钮开关。
2、电阻箱在使用过程中应定期采用药棉用少量的一点点润滑油涂在开关的接触片和电刷上就可以。(注明:绝对不能够涂得多了,多了没用。油脂多就会引起接触不好。)
3、使用和储存的地方温度应在10-30℃,相对湿度不大于80%,周围空气中不应含有腐蚀性气体。
范文三:5-使用数字仪表来提高直流电阻箱的测量准确度
2015年新疆电力行业专业技术监督工作会议论文
使用数字仪表来提高直流电阻箱的测量准确度
乌鲁木齐供电公司 古力其曼 张艳辉
【摘要】 随着当今科学技术的发展~即为测量仪器仪表提供了新的原理、新的技术以及新型元器件~同时对测量仪表提出更新更高的要求,被广泛的应用在电力系统中的直流电阻箱是输出标准电阻的测量设备~为保证其示值的准确度~我们使用数字多用表来测量电阻箱,数字多用表是用来测量直流电压~交流电压~直流电流~交流电流及欧姆等参量的计量器具~用它来测量电阻箱是一种先进的方法。数字多用表的发展代表了当代测量技术和自动化测量的方向。
【关键词】 数字仪表 直流电阻箱 测量准确度
在电力系统中使用的直流电阻箱是一种利用变换装置来改变电阻值的可变电阻量具,是一种多值电阻器它广泛应用于直流电路中;即作为调节电路参数的工具,也可以作为可变的电阻标准量具,还可以用于检定直流电桥等其它直流电阻测量仪器。
直流电阻箱是由单个和若干串联的十进电阻器组成的多值电阻器。在参考条件下直流电阻箱每个十进盘各有各自相应的准确度等级。在直流电阻箱中各十进电阻箱的准确度等级从0.002级到10级共分为十二个等级。电阻值范围10-3,107Ω,线路绝缘电压不大于650V。直流电阻箱的检定应按照国家计量检定规程:JJG982-2003《直流电阻箱》进行。对直流电阻箱进行检定的目的是为了确保其示值的准确度,要求对其进行周期检查,检定周期一般不得超过1年。在检定过程中对每个电阻值点都必须检定并出具修正值,填写好原始记录;检定结果为合格或不合格时均应按照JJG982-2003《直流电阻箱》规程中相关条文要求分别出具检定证书和检定结果通知书。
国家计量检定规程JJG982-2003《直流电阻箱》中要求直流电阻箱的检定项目为:外观及线路检查,绝缘电阻的测量,工频耐压试验、残余电阻的测量,开关变差和示值(基本)误差的测量等六大项。
除工频耐压试验仅在首次使用时检定外;其它项目的检定均贯穿于整个使用过程之中。各项目检定方法如下:外观及线路检查可先用目测法对电阻箱的外观、铭牌等进行检定;检查电阻箱的外壳,外露部件,开关及插销接触状况,有无封印位置等,这些对于新生产的电阻箱都应完好。对于使用中的或修理后的电阻箱,如发现某一项已影响电阻箱的计量性能时,则应在修复后再进行检定,接着用欧姆表对电阻箱各十进盘电阻进行初步测量,检查其电阻是否有断路或短路的现象。绝缘电阻的检测检定应使用不低于10级的500V绝缘电阻表或高阻计进行测量。工频耐压试验应选用基本误差不大于5%的工频耐压试验仪进行,应无击穿及飞弧现象。电阻箱各十进盘均置于零位(无零位时为最小档位)时的输出端电阻称为残余电阻。残余电阻的测量可用双臂电桥或其它四端电阻测量仪器直接测量,开关变差可用双电桥直接测量。基本误差的检定则是在参考条件下进行的,参考条件是指一些能使电阻箱满足有关示值误差要求规定的条件;就每个影响量来说,这些参考条件可以是一个固定单值,也可以是一个数值范围。例如:检定时对环境温度及相对湿度的要求等。根据被检表的等级指数,标称值可以采用直接测量法,同标称值替代法,以及数字表法
2015年新疆电力行业专业技术监督工作会议论文
等多种检定方法。考虑到检定状态与使用状态的一致性,电阻箱检定时一般尽可能采用整体检定法。
整体法检定是用标准装置直接测量被检电阻箱的实际值,标准装置可以采用电桥,电阻箱标准电阻,和直流数字电压表(或直流电位差计)以及直流数字电阻表等。
以下我们通过两种仪表设备来介绍整体法检定电阻箱的方法:
使用QJ36型单双臂电桥来测量电阻箱是一种普遍方法,通常被测电阻箱的电阻值100Ω以上1MΩ以下时用单桥法直接测量,电阻箱的电阻值小于等于100Ω例10Ω以下的十进盘一般采用双桥直测法测量;连接电阻箱的两根导线电阻应不大于0.005Ω。必要时在测量结果中减去两根连接导线电阻值。
QJ36型单桥检定ZX21型电阻箱的参数选择表一:
被检十进盘(Ω) ×10000 ×1000 ×100
R1(Ω) 10000 1000 100
R2(Ω) 1000 1000 1000
×1000 读数盘R(Ω) ×10000 ×1000
?12 ?6 电源电压(V) ?12
单桥直测法接线图
G ?
被检电阻箱 QJ36型电桥
(图一)
双桥直测法接线图
G ?
C 1
P QJ36型电桥 被检电阻箱 1
C 2
P2
(图二)
2015年新疆电力行业专业技术监督工作会议论文
QJ36型双桥检定ZX21型电阻箱的参数选择表二
被检十进盘(Ω) ×10 ×1 ×0.1
R1(Ω) 10 1 0.1
R2(Ω) 1000 100 100
读数盘R(Ω) ×1000 ×100 ×100
电源电压(V) < 50="">< 100="">< 200="">
电桥直测法的测量步骤
选择的电桥参数将电桥和被检电阻箱十进盘来回转动数次以次给出相应的示值,
接通电桥上检流计开关于“细”位置电源E断开观察并调节检流计G使其指示于零位,
接通电源E缓慢升起电流(或电压)并同时观察检流计偏转调节电桥读数盘使检流计指令,记下读数盘示值RA并断开电源,检流计开关置于“细”位置不必断开。
按下式计算被检示值的实际值
对于单桥 RX = KRA-R0
RX---被检电阻箱示值的实际值
RA---电桥读数盘的示值
R0---被检电阻箱实际残余电阻值.
K --- 电桥倍率
只要RX与指示值偏差不超过允许误差即为基本误差合格。
电桥直测法是目前普遍采用的方法也是最基本的一种测量方法,它具有测量精度高,接线简单,操作方便等优点。但是工作量大,效率不高,不易实现自动半自动测量。
而使用美国吉时利仪器公司生产的2000型数字多用表的欧姆档来测量0.05级以下电阻箱时使用方便,它有接口电路可以与计算机连接便于自动测试。
吉时利 2000型(K2000型)6 1/2数字多用表是一款快速、精确和高可靠性的仪器,并且方便简单,易于掌握;它具有很宽的测量量程和很高的精度,直流电压从100nV 到1kV(年准确度为0.002%), 电阻从100μΩ到100MΩ(年准确度为0.0015%)。吉时利2000表提供了出色的测量速度,在六位半时通过IEEE,488 总线可达到50个读数/秒,在4 1/2时最快可以达到2000读数/秒。吉时利2000表有13 种内置测量功能,包括直流电压/电流,交流电压/电流,2线/4线电阻,频率/周期,dB/dBm,及温度,导通等测量功能;支持多点测试。使用数字多用表2000来测量直流电阻箱的接线图如下:
2015年新疆电力行业专业技术监督工作会议论文
数字多用表
被检电阻箱 (数字电阻表)
K2000
(图三)
由图可知这是一种非常简单的方法,只要数字多用表 (或数字多用表的电阻挡)满足误差要求,可以优先采用这种方法检定电阻箱,图中虚线是在测量100Ω以下(例10Ω)档电阻时的四端接线,测量100Ω以上电阻时用两端接线,两根连线电阻应小于0.005Ω。
数字多用表的量程选择表3
被检十进盘 数字电阻表量程
×0.01Ω 10
×0.1Ω 10
×1Ω 10
×10Ω 100
×100Ω 1000
×1kΩ 10 kΩ
×10kΩ 100 kΩ
×100kΩ 1000 kΩ
被检电阻RX按下式计算
RX = RA-R0
RA---数字电阻表的读数
R0---被检电阻箱残余电阻值
使用QJ36型单双臂电桥和数字多用表吉时利2000的欧姆档来测量ZX21型0.1级电阻箱的数据比较结果列表如下:
×1000Ω档
QJ36型电阻箱 K2000型数字多用表
位置
×1000Ω ×1000Ω 互相差值
0 0.029 0.027
1 999.80 999.86 0.06
2015年新疆电力行业专业技术监督工作会议论文
2 1999.48 1999.53 0.05 3 2999.30 2999.35 0.05 4 3999.40 3999.47 0.07 5 4999.25 4999.30 0.05 6 5999.15 5999.14 0.01 7 6998.90 6998.98 0.08 8 7998.60 7998.63 0.03 9 8998.40 8998.45 0.05
×100Ω档
QJ36型电阻箱 K2000型数字多用表 位置 互相差值
×100Ω ×100Ω
1 99.960 99.970 0.010 2 199.940 199.945 0.005 3 299.910 299.919 0.009 4 399.880 399.893 0.013 5 499.856 499.866 0.010 6 599.825 599.834 0.011 7 699.815 699.826 0.011 8 799.685 799.706 0.021 9 899.735 899.751 0.016
×10Ω档
QJ36型电阻箱 K2000型数字多用表 位置 互相差值
×10Ω ×10Ω
1 9.9910 9.9912 0.0002 2 19.9915 19.9923 0.0007 3 29.9845 29.9852 0.0007 4 39.9860 39.9872 0.0012 5 49.9790 49.9802 0.0012
2015年新疆电力行业专业技术监督工作会议论文
6 59.9826 59.9838 0.0012
7 69.9765 69.9772 0.0007
8 79.9765 79.9774 0.0009
9 89.9700 89.9712 0.0012
×1Ω档
QJ36型电阻箱 K2000型数字多用表
位置 互相差值
×1Ω ×1Ω
1 0.9988 0.9993 0.0005
2 2.0002 2.0008 0.0006
3 3.0001 3.0008 0.0007
4 4.0005 4.0012 0.0007
5 5.0015 5.0023 0.0008
6 6.0025 6.0041 0.0016
7 7.0050 7.0062 0.0012
8 8.0045 8.0054 0.0009
9 9.0040 9.0048 0.0018
从以上数据可以看出使用美国吉时利仪器公司生产的2000型数字多用表的欧姆档来测量电阻箱是具有各种明显优点:读数清晰直观,测量速度快,测量准确度高,测量范围宽,灵敏度高,输入阻抗大,使用方便,且它有通讯串口可以与计算机连接便于自动测试,自动数据处理,即保证了数据的可靠性,也大大提高了工作效率。
结束语:
随着当今科学技术的发展,即为测量仪器仪表提供了新的原理、新的技术以及新型元器件,同时对测量仪表提出更新更高的要求;方便、精准、快捷、适用范围广以及信息自动化处理能力等功能是测量仪表设备发展的趋势。由此可见电阻箱的数字化检定也必将成为今后发展和努力的方向。
2015年新疆电力行业专业技术监督工作会议论文
参考文献:
1.JJG 124-2005《电流表、电压表、功率表及电阻表检定规程》 2.DL/T980-2005《数字多用表检定规程》
3.JJF1033-2008《计量标准考核规范》
.电测仪表 中国电力出版社 4
5.电气测量指示仪表的修理与调整 东北试验室研究所 6.电力工业部计量检定人员培训考核教材 辽宁科技技术出版社
作者简介:
古力其曼 从事变电二次检修技术工作
张艳辉 从事变电二次检修技术工作
工作单位:国网乌鲁木齐供电公司
联系电话:13999274741、13579275483
通讯地址:乌鲁木齐市北京南路1号乌鲁木齐供电公司变电检修室
编:830011 邮
范文四:电阻箱在高中物理电学实验中的使用分析
电阻箱在高中物理电学实验中的使用分析
2012年2月Vo1.30No.03中学物理
测滑动变阻器连入电路的电阻r:),将单刀双掷开关S的闸
刀连接n,断开开关,闭合开关S.,,s4,判断各小电珠的
连接情况,观察小电珠发光亮度情况.
(4)将单刀双掷开关的闸刀连接a,断开开关s1,,
s4,闭合开关,判断各小电珠的连接情况,观察小电珠发光
亮度情况,并与(3)中小电珠发光亮度进行比较.
(5)将单刀双掷开关S的闸刀连接b,闭合开关sI,,
S3,s4,判断各小电珠的连接情况,观察小电珠发光亮度情
况,并与(3)中小电珠发光亮度进行比较.
(6)分析(3)中小电珠的连接方式及外电阻(小电珠L1,
并联,小电珠L.,L4并联,两并联部分串联;R).
分析(4)中小电珠的连接方式及外电阻(小电珠Ll,,
L,L|串联;4R1).
分析(5)中小电珠的连接方式及外电阻(小电珠Ll,,
,L4并联;R/4).
(7)分析电路中外电阻对输出功率的影响[实验过程(4)
中小电珠发光亮度比实验过程(3)中小电珠发光亮度小,实
验过程(5)中小电珠发光亮度也比实验过程(3)中小电珠发
光亮度小;分析原因如前述设计原理(含原理图)].
2.3实验效果
电路中电键较多,其他元件也较多,连接点较多,实验操
作较复杂不很灵便,通过调节有能反映物理本质的实验现
不宜作为教师演示实验,可以作为学生分 象,实验效果一般.
组实验探究电路连接方式以及探究验证闭合电路中电源输
出功率与外电阻的关系.对加深理解知识与激发兴趣有一定
帮助.
2.4实验器材
较难匹配选取相应实验器材使实验现象很明显,尽管本
实验有外电路的三种连接方式中4个小电珠地位相同与在
实验中用多用电表欧姆挡测出有关电阻进行一些定量研究
等优点,但还是有改进的必要.
电阻箱在高中物理
电学实验中的使用分析
谢国兴
(江苏省沛县中学江苏沛县221600)
变阻器是物理电学实验中必不可少的实验器材之一,而
在中学阶段常用的变阻器就是滑动变阻器和电阻箱.滑动变
阻器最大的优点是阻值可以连续变化,使实验测量更为精
确,但其本身阻值的大小无法确定;电阻箱阻值不能连续变
化,但可读出其本身阻值的大小.因此,电阻箱具有三重作
用,即不仅可以作为定值电阻使用,欧姆定律对其同样适用,
也可以作为可变电阻来改变电路中的电流和电压,同时,也
可作为测量仪器来测量电路中的一些物理量.因此,正确认
识电阻箱,灵活使用电阻箱是做好中学电学实验的基础.
1电阻箱”替代”电压表或电流表间接测定某一用电器的
电阻值
测定某一用电器的电阻值,中学阶段常用的方法是伏安
法测电阻.然而,测量所需用的电压表和电流表中,如果缺少
一
个电表,要完成实验的测量工作,我们可以考虑是否可以
用一个电阻箱来”替代”所缺的电表进行实验测量.”替代”
思想如下:
1.1电阻箱”替代”电压袁
替代思想:流过电阻箱的电流与电阻箱阻值的乘积即为
电阻箱两端的电压,电阻箱可与电流表串联使用.
电路设计:流过电阻箱的电流同时也是流过待测电阻
R的电流,可做出电路图如图1所示.调节电阻箱阻值为
?
44?
R,读出此时电流表的读数J,有
E=J1(R1+R)(1)
调节电阻箱阻值为R,读出此时电
流表读数J,有
E=,2(R2+R)(2)
由(1),(2)式得
图1
n
J1Rl—J2R2
一
,2一2所
示.调节电阻箱阻值为R,读出此时电压表的读数U.,有
中学物理Vo1.30No.032012年2月
E=u,+R(3)
调节电阻箱阻值为R:,读出此时电压
表的读数为U2,有
E:+u2R(4)图
由(3),(4)式得
(U1一U2)R1R2
一U】R】一Ul尺2’
电阻箱”替代”电流表完成测量工作.
误差分析该实验的测量值实质上为待测电阻R与
电源内阻r之和,同时,由于电压表的分流作用,测量值大于
真实值.要减小实验误差可选用内阻大的电压表和内阻已知
的电源,实验公式可修正为:
(Ul—U2)尺1R2
弋=_一
?”替代”思想:电阻箱作为定值电阻使用,且等效为电
源的内电阻.
电路设计:电压表直接测量待测电
阻两端电压(即电源的输出电压),电路
图如图3所示.
调节电阻箱阻值为零,读出此时电
压表的读数U,有
U1=E(5)
Tr
调节电阻箱的阻值,使电压表读数U2=读出此时
电阻箱的阻值R.,有
R=R(6)
电阻箱替代电流表完成测量工作.
误差分析该实验的测量值实质上为电阻箱阻值与电
源内阻之和,测量值小于真实值.要减少实验误差,可选用内
阻足够小的电源.
2电阻箱作为测量仪器使用,直接测量某一用电器的电
阻值
实验思想.
(1)电阻箱并联在待测电阻两端,当流过两支路的电流
相等时,则电阻箱的阻值即为待测电阻的阻值.图4为测电
流表内电阻的实验电路原理图.
闭合电键S1,断开电键,调节可
变电阻R;使电流表G指针满偏.保持
R不变,闭合调节电阻箱R:,使电
流表G指针半偏,则电阻箱的读数即为
待测电流表G的内电阻,完成电阻的直
接测量工作.
图4
误差分析?调节R使电流表G指针准确达到满偏,
可变电阻器R应选用滑动变阻器;?闭合后,电路总电阻
变小,电路总电流超过电流表G的满偏电流,当电流表G的
电流为半偏电流时,流过电阻箱R:的电流超过半偏电流,故
TT
测量值R=小于真实值.要减小实验误差,可使滑动变
』
阻器阻值R,远大于电阻箱阻值R,当s2闭合后,对电路总
电阻的影响极小,不改变电路的总电流.
修正电路在原电路的干路中串联一个电流表A,如图
5所示.闭合S,调节尺,,使电流表A有明显示数;闭合S2,调
节R:,保持电流表示数不变,并使电流表G的读数恰为电流
表A读数的一半,则电阻箱的阻值即为待测电流表G的内
电阻.
(2)电阻箱与待测电阻串联,当电阻箱两端电压与待测
电阻两端电压相同时,电阻箱的阻值即为待测电阻的阻值.
图6为测量电压表内电阻R,,的实验电路图.闭合电键
S调节电阻箱R阻值为零,电压表有明显示数U,U:E;
11
调节电阻箱使电压表示数为,u2=寺U=_}E,读出厶厶
电阻箱的阻值R即R,,:R.
误差分析由于电源内阻的存在,U<E;当电压表读
数为U:={U时,电阻箱与电源内电阻两端电压高于电
源电动势的{,可作如下推论:
第一次测量:
E=U+r(7)
E为电源电动势,R,,为待测电压表内电阻,r为电源内电阻.
第二次测量:
E=(R+r)(8)
R为电阻箱的读数.
由(7),(8)两式得
Rv=R—r.
故测量值大于真实值要减小实验误差,必有R》r.
修正电路在原电路的基础上给
R并联一个内电阻已知为R的电压表
【,,如图7所示.闭合S,调节电阻箱R,
使U=U有
【,U.UR+R,,
R—vu,
则R=.
测量值从理论上讲为准确值.
图7
?
45?
范文五:【doc】数字电压表比例法半自动检定直流电阻箱的方法
数字电压表比例法半自动检定直流电阻箱
的方法
最后,我们把加改善措施的前后,检定结果进行 了比较,测试数据如表1所示:
表1
5700A输出信号QF2281A读数
(100kHz)无??+?+?
30mV30.4530.4530.45 20mV20.3020.3020.30 10rIlv读数不稳定10.1610.16 8fnv读数不稳定8.1218.089 3rnV读数不稳定2.9852.789 表中:?,?,?各代表:?使用屏蔽室;?断开 5700A的Lo端与保护端,地端;?改用自制的香蕉 头与N型头的转接器,并使传输距离最短. 由测试结果可知,这些措施主要对小于10mV 的小电压起作用,尤其是接地电流的影响,对小电压 的测量更大;表中,第4列比第3列的读数偏小,说 明当断开接地电流的回路以后,信号线上叠加的有 害压降减小了,从而电压表读数也减小,从这个角度 上来说,测试结果符合我们前面的分析.因此,我们 采取的减小测量误差的措施是正确的,最后的检定 结果应该用第4列的测量数据.
4结论
高频电压表小电压量程的检定,既要考虑高频 电压的传输线理论,也要考虑小电压计量中的接地
电流,电磁辐射的影响,还要兼顾主要用于低频电压 计量的校准仪和高频电压表之间的接口匹配,所以 比较复杂,通过我们研究和实验,基本解决了这个在 计量检定中遇到的实际问题,但由于资料,技术水平 的限制,对这个问题的研究还不通透,敬请读者指 教.
参考文献
[1]FLukeCorporation.校准——理论与实践.北京.1999 [2]王立吉,金国钧.高频电压的计量测试.北京:中国计量出版 社,1986
数字电压表比例法半自动检定直流电阻箱的方法 刘文芳
(1.郑州大学信息工程学院电子与通信X-程专业;2.河南省计量科学研究院,郑州
450008)
摘要本文通过具体实例,介绍了数字电压表比例法半自动检定直流电阻箱的方法.
关键词数字电压表比例法;半自动检定;直流电阻箱 0前言
随着科学技术的发展,尤其是自动化测试水平 的提高,高精度数字电压表,高稳定性恒流源技术的 日趋成熟,利用数字电压表检定直流电阻箱的方法 (电流电压法和直接法)已得到广泛应用,具体方法 可参阅文献[1].下面介绍一种半自动检定直流电 阻箱的新方法一数字电压表比例法,它巧妙的利用 数字电压表的比率测量功能实现了直流电阻箱的半 自动化检定.降低了检定过程中对恒流源的技术要 求,节约了检定成本,提高了工作效率.
1检定方法
利用数字电压表比例法半自动检定直流电阻箱 -
42-
的原理图如图1所示.具体检定方法是:RT9065 型专用恒流源为被检定直流电阻箱提供工作电流, 其内附标准电阻RN的电流端Cl,C2与被检电阻箱 Rx的电流端I+,I一串联,2182数字电压表作为检定 用的标准器.检定时,将数字电压表置V1/比率 图1检定方法原理图
测量模式;内附标准电阻I的电位端P1,Pz与被检 电阻箱Rx的电位端P+,P分别接数字电压表的 CH2和CH1测量端;则数字电压表的显示值: …
DCDV1r1,
/Kat/o—DCDV,一R\
由式(1)可得被检电阻箱的电阻值:
Rx=Rm幻.RN(2)
从式(2)可知,在电流恒定的情况下,被检电阻箱 的电阻实际值仅与使用的标准电阻的实际值成比例关 系;因此,若知道了标准电阻RN的实际值,就可方便地 表1
检定电阻箱被测点的电阻值及十进盘的累加电阻值. 该检定系统由RT9065型直流电阻箱测试专用 恒流源,数字电压表,计算机和打印机等硬件及 DCRB专用检定软件组成.对各部分的具体要求是: 1.1RT9065型直流电阻箱测试专用恒流源 RT9065型组件是一个高性能直流精密稳流电 源输出连接装置,通过它将整个检测系统的各个部 件(标准电阻,被检电阻箱及数字电压表)连接起来, 使整个检测系统有机地联系起来,操作直观清晰,方 便适用.直流恒流源指标如表1:
量程稳定性(10min)调节细度负载最大电压值 lmA,lOmA0.00005%J十0.00005%f一0.00002%J一 大于20V
0.1mA,100mA0.0001%I+0.O0O1%J一0.00002%J 注:J为输出电流;J一为电流量程标称值. 1.2数字电压表
做为本系统的标准器使用,具体选择原则可参 阅JJGO82--2oo3直流电阻箱国家计量检定规程附 录A,其准确度通常按被检电阻箱最高准确度的1/ 10来确定.2182数字电压表技术指标:线性度: 0.0003%;准确度:0.0027%;输入电阻:>10G;失 调电流:<30pA~共模抑制比:140dB. 1.3计算机
可运行Windows98,XP操作系统,能执行 VC6.0编程软件;带RS232接口;可通过RS232接 口与数字电压表组成远程控制模式.
1.4DCRB专用检定软件
该软件严格按照JJG982--2oo3直流电阻箱国 家计量检定规程的要求,采用数字电压表比例法检 定原理;通过vc6.o编程软件来控制实现直流电阻 箱检定数据的自动采集,计算和检定结果的自动处 理,保存,查询及检定证书的打印.检定软件的主界 面如图2所示,它共包括注册登记模块,参数设置模 块,检定操作模块,查询记录模块和退出模块共计五 大功能模块.
图2检定软件的主界面图
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43?
1.4.1注册登记模块
检定每个电阻箱之前必须进行注册登记的有关 原始信息,包括标准测证书编号,样品原始信息, 样品外观检查,样品校准,检测技术依据和校准检测 系统等几方面内容.
1.4.2参数设置模块
选择数字表型号和检定方法类型,按数字表通 讯要求设置串口的波特率,字节位数,校验位和停止 位等.
1.4.3检定操作模块
严格按照JJG982--2003直流电阻箱国家计量 检定规程的要求,分别进行残余电阻,开关变差和测 量盘示值误差的检定,并按照检定规程的要求进行 检定结果的处理,保存,查询及检定证书的打印. 1)残余电阻检定:单击"残余电阻检定"按钮,系统 对电阻箱的残余电阻进行三次测试;单击"测试完毕" 按钮,将三次测试数据的平均值填入测试记录框内. 2)开关变差检定及测量盘检定:单击"开始检 定"按钮,系统开始对电阻箱的各测量盘的开关变差 进行检定,并将测量盘分别填入图表中K行相应位 置.依次改变装置电流量程和被测电阻箱的测量盘 的各个测量点,即可完成电阻箱各点的检定并将检 定值填在图中相应位置.各点检定完成后,单击"保 存数据"按键,系统自动给出各检定点的实测数据 (已按规程要求化整);单击"数据处理"按键,系统给出 各检定点的相对误差;并自动根据检定规程要求,判断 各检定点是否超差;不合格点用红颜色加以区别.
,打印证书:各点检定完后,即可预览打 3)预览
印证书格式,也可按打印按键,直接打印检定证书或
检定结果通知书.
4)检定结束:单击"检定结束"按钮,系统返回检 定主界面图2.
1.4.4查询记录模块
按证书编号,按仪器编号,按送检单位3种方式 进行记录查询,并打印或预览检定证书或检定结果 通知书.
1.4.5退出系统模块
单击"退出"按键,键入6位数字密码(此密码唯 一
,不可更改),若密码正确,则退出系统;若密码不 正确,则系统显示出错,要求重新输入.
2检定结果比对
用此套数字电压表比例法检定系统和比较电桥 XQJ7检定同一台ZX54直流电阻箱(允许误差:× 0.01Q盘为5%,×0.1Q盘为0.5%,×1Q盘为 0.05%,×10Q盘为0.01%,×100Q盘为0.01%, ×1000~盘为0.01%,×10000~盘为0.01%)的实 测结果对比如下:
盘(Q)×100o0×1000×100×10×1×0.1×0.01 最大差值(%)0.0020.0010.0020.001000
从以上实测结果对比来看,用数字电压表比例 法和传统电桥法检定直流电阻箱的结果一致性较 好,两套装置的比对结果符合要求.用数字电压表
10sn)的一定等级 比例法检定一定阻值范围(10I3Q,
(0.01级)直流电阻箱是可行可靠的,完全满足 JJG982—20o3直流电阻箱国家计量检定规程的要求. 3小结
数字电压表比例法半自动检定直流电阻箱的优
越性在于:1)相对于直凄测量法,大大降低了对标准 器——数字电压表的要求,6位半表可达到8位半 的效果.2)相对于电流——电压法,降低了对电流 源稳定性的要求.3)相对于电桥测量法,操作简便, 没有了检流计,降低了检定人员的劳动强度.4)相 对于以上方法,检定速度快,自动化程度高,检定人 员无需记忆检定规程,就可完成比较常见不同规格 类型(如:ZX21a,ZX25,ZX54,……)直流电阻箱的 检定工作.
参考文献
[1]国家质检总局.直流电阻箱检定规程(JJG982~2003).北京:中
国计量出版社,2004年
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