DY220型回路電阻儀校驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)器是校準(zhǔn)、檢定直流回路電阻測(cè)試儀的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備,具有精度高、體積小、使用方便的特點(diǎn)。DY220回路電阻儀校驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)器是一臺(tái)專用直流模擬電阻箱,采用低電勢(shì)電位差計(jì)線路和電流比較儀技術(shù),在直流電壓等效這一原理下,提供(0~20Ω)+(0~10)×[10-1+10-2+10-3+10-4]Ω的直流模擬等效電阻,組成0.1μΩ~20mΩ 模擬電阻。
技術(shù)指標(biāo):
1.電流范圍:0~100安
2.電阻準(zhǔn)確度:≤1×10-4
3.電阻范圍:
0~20mΩ
電流100安
分辨率0.1μΩ
4.尺寸: 250×270×410
一、序言
DY220型回路電阻測(cè)試儀校驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)器(以下簡(jiǎn)稱大功率模擬電阻)是校準(zhǔn)、檢定直流回路電阻測(cè)試儀的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備,具有精度高、體積小、使用方便的特點(diǎn)。DY220型回路電阻儀校驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)器是一臺(tái)專用直流大功率模擬電阻箱。采用低電勢(shì)電位差計(jì)線路(小功率模擬電阻箱)在直流電壓等效這一原理下,提供(0~20Ω)+(0~10)×[10-1+10-2+10-3+10-4]Ω的直流模擬等效電阻和電流比較儀技術(shù),組成0.1μΩ~20mΩ大功率模擬電阻。
大功率模擬電阻由二部分組成:
1.直流電流比例器(以下簡(jiǎn)稱比例器):
采用直流電流比較儀技術(shù)設(shè)計(jì)制造該比例器??蓪?00A的直流電流高比例精度將其轉(zhuǎn)為100mA直流電流(比例是1:1000)。
2.專用直流小功率模擬電阻箱:
采用直流低電勢(shì)電位差計(jì)線路,在直流電壓等效這一原理下,提供
(0~20)×1Ω+(0~10)×(10-1+10-2+10-3+10-4)Ω的直流小功率模擬等效電阻。
以上二部分組合大功率模擬電阻可檢定、校準(zhǔn)歐姆計(jì)量程為RM≤20mΩ的回路電阻測(cè)試儀、歐姆計(jì)、直流電阻測(cè)試儀的檢定、校準(zhǔn)。
二、技術(shù)指標(biāo)
1.比例器:
比例值K為次級(jí)電流與初級(jí)電流的比值。其分別為10-3。相對(duì)應(yīng)的匝比值為1/1000、。對(duì)應(yīng)電流比值在檢定歐姆計(jì)時(shí)為100mA/100A。
比例值準(zhǔn)確度 |δK|≤1×10-5。
δK:比例值K的相對(duì)誤差。
2.小功率模擬電阻箱:
電阻示值R:(0~20)×1Ω+(0~10)×(10-1+10-2+10-3+10-4)Ω
大功率模擬電阻示值準(zhǔn)確度:
|△R|≤5×10-4()
RN:10mΩ
△R :R的優(yōu)良誤差
電流: 100A±10%
電阻范圍: 0.1μΩ~20mΩ(最后盤不計(jì)精度)
三、結(jié)構(gòu)介紹
1.前面板:
①---------------------------大功率模擬電阻箱五個(gè)電阻示值盤
②---------------------------電流比較儀工作指示燈
③---------------------------大功率模擬電阻電流端
④---------------------------5位半電流表
⑤---------------------------大功率模擬電阻電位端
⑥---------------------------電流比較儀零位調(diào)節(jié)
四、工作原理
1.比例器工作原理。
如圖一所示
磁環(huán)上繞有初級(jí)繞阻W1,次級(jí)繞阻W2以及檢測(cè)繞阻W檢。W1上流過(guò)初級(jí)電流I1,此時(shí)即為歐姆計(jì)工作電流。其在W1上產(chǎn)生磁勢(shì)I1W1,從而將磁環(huán)磁化。W檢檢測(cè)得這一訊息,將驅(qū)動(dòng)次級(jí)繞阻回路的副電源產(chǎn)生電流I2流經(jīng)W2,也產(chǎn)生磁勢(shì)I2W2且與I1W1方向相反。
當(dāng) I2W2=I1W1 時(shí)I2將維持不變
故有 I2/I1=W1/W2
電流比與匝比相關(guān)且呈反比,由于繞阻W可以繞制的十分準(zhǔn)確,故此儀器可構(gòu)成一個(gè)比值十分準(zhǔn)確的直流電流比例器。
W1有一繞組, 為1匝。W2僅為一繞組,為1000匝,故可構(gòu)成一個(gè)比例值K。
2.小功率模擬電阻箱工作原理
該電阻箱是由通常的直流低電勢(shì)電位差計(jì)中電流疊加線路構(gòu)成,它的原理見(jiàn)圖二。
I2即為比例器次級(jí)電流。Ⅰ是由20×1Ω構(gòu)成。Ⅱ~Ⅴ盤由補(bǔ)償電阻10×1Ω和并聯(lián)電阻網(wǎng)絡(luò)R1~R5構(gòu)成。這一網(wǎng)絡(luò)將I2按1/10、1/102、1/103、1/104足夠**分流再流經(jīng)10×1Ω補(bǔ)償電阻,從而產(chǎn)生按十進(jìn)比例遞減的補(bǔ)償電壓。多余電流從R5直接流出。在電壓等效的原理下,構(gòu)成相應(yīng)按十進(jìn)比例遞減的模擬等效步進(jìn)電阻(0~10)×(10-1+10-2+10-3+10-4)Ω。
3.電壓等效模擬電阻原理:
歐姆計(jì)檢測(cè)電阻是基于電壓、電流法,如下式表述:
V=I1×r 或 r=V/I1
歐姆計(jì)恒流源產(chǎn)生電流I1流經(jīng)被測(cè)電阻r,產(chǎn)生壓降V,由直流數(shù)字電壓表測(cè)得V值,換
算成r值給與顯示。
在r之值為µΩ至mΩ數(shù)量級(jí)時(shí),由于V值不能過(guò)小的限制,I1之值一般設(shè)計(jì)為100A。這樣小的電阻值,還需通過(guò)較大的電流。顯然制造準(zhǔn)確度合適的這樣的電阻箱極為困難。
但是,如果能**的將I1按十進(jìn)比例轉(zhuǎn)為I2,即
I2=10-nI1 n正整數(shù)
則 V=I1×r=(I2/10-n )×r =I2×(10nr)=I2R
R=10nr
R即為在電壓V相同條件下r的等效模擬電阻,它較r大10n倍,制造上上述的困難就迎刃而解。
我們用直流比較儀技術(shù)制造的比例器能滿足10-n(K值)十分**的要求,而低電勢(shì)電位差計(jì)電流疊加線路也以是夠滿足要求的精度進(jìn)一步十進(jìn)遞減分流,這就構(gòu)成了模擬電阻箱這一儀器的巧妙地構(gòu)想。它沒(méi)有通常電阻箱零電阻對(duì)歐姆計(jì)檢定的干擾,也繞開(kāi)低阻值較高準(zhǔn)確度電阻箱制造的困擾。
自然,這僅僅是基于電壓等效這一原理,不能將其視作一般的電阻箱。
五. 使用方法
a) 使用前準(zhǔn)備工作
1.1先將電源插頭插入儀器后面板的電源插座,按下電源總開(kāi)關(guān),前面板模擬電阻的電流端、電位端先不要接被檢儀器。儀器預(yù)熱30分鐘,再接上被檢儀器。
注意電流端C1、C2和電位端P1、P2不要接反,電位端P1、P2千萬(wàn)不能接到被檢儀器的電流端,模擬電阻將會(huì)燒毀。
1.2將被檢回路電阻測(cè)試儀的電流端接到模擬電阻的電流端C1、C2(注意電流的大?。?,被檢回路電阻測(cè)試儀的電位端接到模擬電阻的電位端P1、P2。在啟動(dòng)被回路電阻測(cè)試儀前,先將模擬電阻的**盤放置‘20’。再啟動(dòng)被回路電阻測(cè)試儀。轉(zhuǎn)動(dòng)電阻盤此時(shí)就可以讀數(shù)。
1.3 檢測(cè)歐姆計(jì)
按圖四接線,接通歐姆計(jì),比例器電源,并在示值零時(shí)調(diào)節(jié)好歐姆計(jì)零位。
1.4 調(diào)節(jié)模擬電阻箱示值盤,獲取示值。
調(diào)節(jié)模擬電阻箱示值盤,使歐姆計(jì)顯示欲檢定的整數(shù)值,例如為15.000mΩ,設(shè)此時(shí)模
擬電阻箱示值依次為15.0048
則R=10-3[(15)×1Ω+(0)×10-1Ω+(0)×10-2Ω+(4)×10-3Ω+(8)×10-4Ω]=15.0048mΩ
歐姆計(jì)相對(duì)誤差
δR=-0.0048mΩ/15mΩ=-3.2×10-4
六、檢定方法
檢定本儀器需同二等標(biāo)準(zhǔn)電阻器(0.1Ω~102Ω),且具有近期檢定報(bào)告值。本大功率模擬電阻用改造過(guò)的QJ55型電橋或9600型多功能電流比較儀加電流比較儀量程擴(kuò)展器進(jìn)行整體檢定。
附:根據(jù)本儀器誤差公式 |△R|≤5×10-4(),推算每盤電阻值精度,僅供參考。
盤示值 | ×1mΩ | ×0.1mΩ | ×10μΩ | ×1μΩ | ×0.1μΩ |
精度(×1) | 0.05% | 0.1% | 0.5% | 5% | 不計(jì)精度 |