技術(shù)天地
如何檢定直流電阻測試儀以及誤差的分析
發(fā)布日期：2020-08-06 點擊：25126次
過去一般檢定直流電阻測試儀，是采用大功率模直流電阻標準電阻器，對其進行檢定。檢定接線復(fù)雜，而且檢定過程中直流電阻測試儀輸出的直流電流通過調(diào)制轉(zhuǎn)換成小電流，再由固定阻值的直流標準電阻產(chǎn)生不同的電壓輸出，模擬不同阻值的大功率電阻，但始終無法消除波紋給檢測結(jié)果帶來的影響。經(jīng)過幾年的探索研究，研制了有源大功率直流電阻器，用其做為標準器進行檢定直流電阻，接線簡便，同時能夠消除大電流引起的發(fā)熱和波紋影響，使檢測結(jié)果更精確，而且也大大縮短檢定時間，提高了工作效率。
1、大功率電阻標準電阻器
大功率電阻標準電阻器大體上可分為三大類：大功率微電阻標準電阻器、大功率模擬直流標準電阻器、有源大功率標準直流電阻器。
1.1大功率微電阻標準電阻器
大功率微電阻標準電阻器，由多個電阻串聯(lián)構(gòu)成，見圖l。作為標準直流電阻檢定直流電阻時?輸出的大電流在電阻器各端形成不同的分壓，由此測得不同阻值的直流電阻。盡管此標準電阻為實物電阻，能夠反映直流電阻測量儀測量的真實情況。但由于其為充油電阻，體積大，發(fā)熱高，穩(wěn)定性很難保證。因此，逐步被大功率模擬直流標準電阻器所取代。
1.2大功率模擬直流標準電阻器
大功率模擬直流標準電阻器，是將直流電阻測試儀輸出的直流電流通過調(diào)制解調(diào)器轉(zhuǎn)換成小電流，由固定電阻值產(chǎn)生壓降，作為電壓輸出，以此模擬不同阻值的大功率直流電阻，見圖2。該標準電阻器工作范圍較寬，準確度較高，穩(wěn)定性也很好;但接線端子過多，接線比較復(fù)雜，試驗中始終存在波紋對檢測的影響。
1.3有源大功率直流標準電阻器
有源大功率標準直流電阻器它的組成是采用1個固定阻值的大功率直流標準電阻器和l臺精密電子變壓箱共同構(gòu)成。實際上精密電子變壓箱與大功率直流電阻構(gòu)成1個四端電阻。C1、C：為電流端，P。、P2為電壓端。從C卜C：端輸人大功率直流電流f，通過高穩(wěn)定的大功率直流定值標準電阻rl產(chǎn)生壓降毗。即先將大電流變換為小電壓，避免了大電流給測量帶來的發(fā)熱現(xiàn)象。而且，高精密電子變壓箱通過低通濾波又抵消了波紋的影響，確保了檢定的準確。因此，有源大功率直流標準電阻器，是目前用于校準直流電阻測試儀比較理想的儀器。
2、有源大功率電阻器檢定系統(tǒng)及誤差分析
2.1有源大功率直流標準電阻器檢定系統(tǒng)設(shè)計
有源大功率直流標準電阻器中的高精度電子變壓箱的電路主要是由模/數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC、DSP、數(shù)/模轉(zhuǎn)換器DAC、放大、濾波電路和外部接口等組成，。從式，.=11.0rs/u;=/o-.中看出，在檢定中需要等效電阻值精準的關(guān)鍵是電子變壓箱的變壓系數(shù)后精準。電子變壓箱通過其系統(tǒng)的一系列濾波采樣能夠讀取精準Ⅱ;，相對于UO、n;的誤差可以忽略不計。采用高分辨率的DAC和溫度系數(shù)不低于I肛V/"C的電壓參考源共同保障‰的準確度。所以，理論上后的準確度可以達到0.05%。
2.2誤差分析
有源大功率直流電阻器的直流標準電阻等級一般在0.01%，而高精度電子變壓箱的誤差主要來源于其中的數(shù)/模轉(zhuǎn)換器DAC，轉(zhuǎn)換帶來約lO斗V的誤差。因此，理論誤差應(yīng)不低于0.05%砍可面兩‘可而再矛一o.05%檢定直流電阻測試儀使用的有源大功率電阻器，在不同測量范圍的實際準確度
3、結(jié)束語
實驗表明：采用固定電阻值的大功率直流標準電阻與精密電子變壓箱構(gòu)成的有源大功率直流標準電阻器可有效避免校驗時大電流、大功率帶行堆焊處理(管子與鰭片同時堆焊)，堆焊區(qū)域為原焊縫上下各約50 mill。堆焊后打磨，使管子與堆焊層之間平滑過渡，過渡區(qū)域長度約20一25衄。
目前部分電廠在該部位采用噴涂防磨涂層處理，但一般防磨涂層與基材結(jié)合達不到冶金結(jié)合的強度，加上涂層與管材膨脹系數(shù)的差異及熱阻的存在，防磨涂層容易形成分層鼓包脫落，在脫落處形成磨損。另外，防磨涂層給該區(qū)域磨損后焊接修補處理帶來極大不便。
