低阻测量设备校准方法设计.pdfVIP

程延袍等：低疆测量设备筱准方法设计 低阻测量设备校准方法设计 TheDesignoftheMethodforCalibrationtheLow—’—ResistanceMeasuringEquiment 程延礼 王永茂 武 怡 (61330部队计量站，河南 新乡453000) 摘 要：本文设计了一种低阻测量设备的校准方案，适用于测量不确定度大于 10 的各型低阻测量设备。该校准方案包括电流参数、电压参数和电阻 参数三个部分。其中，电阻参数校准最为困难。本文设计了一种新型的“模拟电阻”校准方法，实现了电阻参数全量程的校准。另外，本文还给出了实 现该方法的核心电路 。 关键词：低电阻测量设备；四线制测量法；模拟电阻校准方法 1 概述 2．2 电流参数校准 低阻测量设备，测量范围一般为 lm[2 10Q测量不 低阻测量设备的电流参数校准是对其 内部的精密恒 确定度为 10～。这类设备在工业、军事等领域应用广 流源进行校准。由于该恒流源精度很高，利用数字表直 泛，定期对其进行校准具有重大现实意义。这类设备通 接测量，精度是不满足要求的。对该参数的校准可利用 常采用四线制电路结构，内部有三大核心电路：一组精密 国家一等电阻作电流传感器，电路结构采取四线制接法， 恒流源、一组高精度电压测量电路、一组标准电阻。对这 其测量原理框图如图2所示。如图所示，电阻Ro是国 类设备的校准，也应该包括与之对应的电流参数、电压参 家一等电阻，其标称值为Ro；被校恒流源输出电流为 Is； 数与电阻参数。其中电阻参数校准最为困难，因为这类 通过采集 RO两端压降 ，便可以计算出精确的电流 设备电阻测量范围小，测量精度高。通用的多功能校准 值：f= ／Ro。 仪直流电阻参数最小仅为 l0Q，不能作为低阻测量设备 的计量标准 。 可见，对低阻测量设备的校准必须根据其参数，制定 相应的校准方案。本文所讨论的校准方法，利用多功能 校准仪，实现了电阻参数的校准；利用国家一等电阻作电 图l四线制测 电阻原理图 图2 电流参数校准原理 图 流传感器与比对器，实现了电流参数的校准与部分电阻 2．3 电压参数校准 参数的校准；设计了模拟电阻校准法，实现了电阻参数校 低阻测量设备的电压参数校准是对其内部的电压测 准的全量程扩展。 量电路进行校准。利用FLUKE生产的各型号多功能校 2 低阻测量设备校准方法设计 准仪均可实现。如5720A，其直流电压输出范围lOmV 低阻测量设备，电路结构采用四线制接法。工作原 IO00V时，其允许误差极限为 ±4．3×10～，精度满足 理为：恒流源给被测 电阻提供 电流；电压测量电路采集被 低阻测量设备校准要求。 测电阻两端压降，如此便可以计算出被测电阻的阻值。 2．4 电阻参数校准 另外标准 电阻用于进行档位选择 。对该设备的校准必须 (1)比对校准方法 包括电流参数校准、电压参数校准和电阻参数校准三个 被校设备 方面。 — 。 — 。 … 一 2．1 四线制测电阻