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15kA高精度直流大电流标准源校准规范

1范围

本规范适用于输出直流电流（0.1～15）kA的直流大电流发生装置或高精度直流大电流标准源（以下简称大电流源）的校准，测量范围大于15kA的大电流源的校准可参照本规范执行。

2引用文件

本规范引用了下列文件：

JJF1597直流稳定电源校准规范

JJF1638多功能标准源校准规范

凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于该规范；凡是不注日期的引用文件，其必威体育精装版版本（包括所有的修改单）适用于本规范。

3概述

直流大电流源是一种输出高稳定性、高准确度和高线性度的直流大电流标准装置，一般由升流单元、稳流单元、反馈控制单元、人机交互与显示单元等组成。其工作原理如图1所示，由人机交互装置将输出命令传输至中央控制器中，经分析和运算后中央控制器调节和控制电流输出电路，同时反馈测量电路对实时的输出电流进行负反馈测量，并将测量结果传输至人机交互装置中显示。

图1直流大电流源原理结构框图

4计量特性

4.1直流电流示值

直流电流测量范围：（0.1～15）kA、最大允许误差：±0.01%及以下。

4.2短期稳定性

在规定的时间间隔内，大电流源输出稳定性应优于其最大允许误差绝对值的1/10，准确度等级小于0.05级的大电流源的输出稳定性允许优于其最大允许误差绝对值的1/5(短期稳定性时间间隔一般为3min，也可参照仪器说明书要求)。

注：短期稳定性指标不用于合格性判别，仅供参考。

5校准条件

5.1环境条件

环境温度：(20±5)℃；

相对湿度：(55±20)%；

供电电源：电压220V/380V×(1±10%)，频率50Hz×(1±1%)

其他干扰：周围无影响设备正常工作的电磁干扰和机械振动。

5.2测量标准及其他设备

5.2.1测量装置的扩展不确定度（k=2）应不大于大电流源最大允许误差绝对值的1/3，测量范围应覆盖大电流源的输出范围，且具有足够的分辨力、准确度和稳定性。

5.2.2根据校准方法，测量标准主要有直流大电流表、电流电压转换器（含精密同轴分流器、标准电阻器）、直流电流比例标准、直流电流比较仪、数字多用表等。

5.2.3电流电压转换器的额定电流不应小于校准时的测量电流，并考虑其功率系数和负载效应。

5.2.4测量装置（包括测量线路）应具有良好的屏蔽保护和接地措施。

6校准项目和校准方法

6.1校准项目

大电流源校准项目见表1。

表1大电流源校准项目

序号

校准项目

校准方法条款

1

直流电流示值

6.2.3

2

短期稳定性

6.2.4

6.2校准方法

6.2.1校准前的准备

6.2.1.1外观及通电检查

a)目测或手动操作，检查大电流源，应符合以下要求：

外形结构完好，外露部件无松动、脱落或损坏，无影响正常工作的机械损伤；按键应灵活可靠，无接触不良现象；各标志（仪器名称、型号、出厂编号、生产单位、生产日期、供电电源电压等）应清晰、正确、完整。

b)通电后显示字符段应完整、清晰、正确；量程切换应正常，输出直流电流应连续、平稳、调节细度不应超过大电流源最大允许误差绝对值的1/10。

c)通电后，大电流源的纹波含量一般不超过0.5%。

6.2.1.2预热、预调

大电流源应在校准条件下至少放置2小时，并按其使用说明书要求进行开机预热、预调。

6.2.2校准点的一般规定

6.2.2.1校准点应覆盖所有量程并兼顾各量程之间的覆盖性及量程内的均匀性，一般选取准确度最高的量程为基本量程，其它量程为非基本量程。

6.2.2.2基本量程内均匀选取不少于5个校准点，包括量程值的10%点和100%点（或接近100%点）；非基本量程均匀选取不少于3个校准点,包括量程值的10%点和100%点（或接近100%点）。

也可根据用户要求选取基本量程和校准点。

6.2.3直流电流示值

6.2.3.1电流电压转换法

a)校准线路如图2所示。

图2电流电压转换法校准线路图

b)选择大电流源电流量程，选择与之匹配的电流电压转换器。将大电流源的输出端连接电流电压转换器的电流端，数字多用表的电压输入端连接电流电压转换器的电压端。

c)根据校准点调节大电流源，分别记录大电流源的输出值、电流电压转换器阻值、数字多用表的直流电压值。设大电流源输出直流电流示值为Ix，此时数字多用表测得值为Us，电流电压转换器的阻值为Rs，则大电流源的直流电流示值误差按式（1）计算。

Δ=Ix?Us/Rs（1）

式中：

Δ——大电流源电流示值误差，A；

Ix——大电流源输出电流示值，A；

Us——