直流電阻箱檢定規(guī)程

JJG982—20221直流電阻箱檢定規(guī)程1范圍本規(guī)程適用于準(zhǔn)確度等級(jí)0.005級(jí)及以下等級(jí)、電阻值范圍(10-3~108)Ω、線路絕緣電壓不大于650V的直流電阻箱的首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢查。本規(guī)程不適用于作為儀器內(nèi)部組件的或因特殊要求而研制的直流電阻箱及交流電阻箱的檢定。2引用文件本規(guī)程引用了下列文件:JJG166直流電阻器JJG2051直流電阻計(jì)量器具檢定系統(tǒng)表JJF1094測(cè)量?jī)x器特性評(píng)定JB/T8225—1999實(shí)驗(yàn)室直流電阻器凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本規(guī)程;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本規(guī)程。3術(shù)語3.1十進(jìn)電阻器resistordecade用開關(guān)器件以相等的上升步進(jìn)選擇電阻值組合的多值電阻器,每個(gè)步進(jìn)相當(dāng)十進(jìn)電阻值的增量(例如0.1Ω,1Ω或10Ω,…)。注:十進(jìn)電阻器一般允許選10,11或者12個(gè)電阻值(包括零)。直流電阻箱中十進(jìn)電阻器也叫做十進(jìn)電阻盤或十進(jìn)盤。3.2殘余電阻residualresistance開關(guān)器件有零位擋的直流電阻箱,當(dāng)所有開關(guān)器件均置于零位時(shí),直流電阻箱輸出端的電阻值。開關(guān)器件無零位擋的直流電阻箱,當(dāng)所有開關(guān)器件均置于最小位置時(shí),直流電阻箱輸出端的電阻值。3.3開關(guān)變差variationofswitch在其他影響量保持不變的條件下,由轉(zhuǎn)動(dòng)直流電阻箱開關(guān)引起的輸出端電阻值最大變化量。4概述直流電阻箱主要用于檢定各等級(jí)電阻計(jì)量器具,也可作為直流電路中的調(diào)節(jié)電阻。它是在直流狀態(tài)下可連續(xù)輸出多個(gè)電阻值的開關(guān)式實(shí)物電阻器,由若干已知電阻盤按串聯(lián)形式組合,通過改變開關(guān)位置,使阻值在已知的范圍內(nèi)按一定的步進(jìn)而改變。直流電JJG982—20222阻箱十進(jìn)電阻盤線路結(jié)構(gòu)一般有兩種形式:一種是串聯(lián)式,即由同名義值電阻串聯(lián)后依靠電刷移動(dòng)到不同位置而達(dá)到阻值變換,如圖1所示;另一種是組合式,即由5個(gè)單只電阻器經(jīng)組合串聯(lián)而成,如圖2所示圖1串聯(lián)式十進(jìn)電阻盤示意圖圖2組合式十進(jìn)電阻盤示意圖5計(jì)量性能要求5.1基本誤差直流電阻箱的基本誤差用絕對(duì)誤差表示時(shí),由式(1)表示:Δ=RN-Rx式中:Δ—被檢直流電阻箱示值絕對(duì)基本誤差,Ω;RN—被檢直流電阻箱標(biāo)稱值,Ω;Rx—被檢直流電阻箱實(shí)際值,Ω。直流電阻箱的基本誤差用相對(duì)誤差表示時(shí),由式(2)表示:δ==×100%式中:δ—被檢直流電阻箱示值相對(duì)基本誤差。注:(1)(2)1.對(duì)十進(jìn)電阻盤均有零位擋的直流電阻箱,電阻實(shí)際值Rx不包含殘余電阻。2.對(duì)十進(jìn)電阻盤沒有零位擋的直流電阻箱,無零位擋十進(jìn)電阻盤電阻實(shí)際值Rx包含殘余電阻,其余各盤電阻實(shí)際值Rx不包含殘余電阻。5.2年穩(wěn)定性直流電阻箱示值穩(wěn)定性以年穩(wěn)定性表示,由式(3)表示:δ'=×100%(3)JJG982—20223式中:δ'—年穩(wěn)定性;R—被檢直流電阻箱上年實(shí)際值,Ω。僅對(duì)0.005級(jí)的十進(jìn)電阻盤考核其年穩(wěn)定性。5.3準(zhǔn)確度等級(jí)直流電阻箱中各十進(jìn)電阻盤的準(zhǔn)確度等級(jí)為0.005級(jí)及以下等級(jí),各等級(jí)十進(jìn)電阻盤示值最大允許誤差及年穩(wěn)定性極限應(yīng)符合表1的要求。表1各等級(jí)十進(jìn)電阻盤最大允許誤差及年穩(wěn)定性極限準(zhǔn)確度等級(jí)年穩(wěn)定性極限最大允許誤差0.005級(jí)±0.005%±0.01%0.01級(jí)—±0.01%0.02級(jí)—±0.02%0.05級(jí)—±0.05%0.1級(jí)—±0.1%0.2級(jí)—±0.2%0.5級(jí)—±0.5%1級(jí)—±1%2級(jí)—±2%5級(jí)—±5%10級(jí)—±10%20級(jí)—±20%注:20級(jí)以下其他準(zhǔn)確度等級(jí)最大允許誤差及年穩(wěn)定性極限參照表中數(shù)據(jù)類推。5.4殘余電阻5.4.1對(duì)十進(jìn)電阻盤均有零位擋的直流電阻箱,殘余電阻應(yīng)不大于其最小步進(jìn)電阻值最大允許絕對(duì)誤差的50%,對(duì)制造廠標(biāo)明殘余電阻標(biāo)稱值及其允差,其允差應(yīng)不大于最小步進(jìn)電阻值最大允許絕對(duì)誤差的5倍,且最大不得超過10mΩ。5.4.2對(duì)十進(jìn)電阻盤無零位擋的直流電阻箱,十進(jìn)盤最小示值即為殘余電阻示值,其允差即為該盤最小步進(jìn)電阻值的最大允許絕對(duì)誤差。5.5開關(guān)變差5.5.1當(dāng)直流電阻箱電阻盤最高準(zhǔn)確度等級(jí)高于0.1級(jí)時(shí),開關(guān)變差應(yīng)不大于最小步進(jìn)電阻值最大允許絕對(duì)誤差值的50%。5.5.2直流電阻箱電阻盤最高準(zhǔn)確度等級(jí)等于或低于0.1級(jí)時(shí),開關(guān)變差應(yīng)不大于最小步進(jìn)電阻值最大允許絕對(duì)誤差值。5.5.3對(duì)多量程直流電阻箱,開關(guān)變差應(yīng)分量程判定,本量程所含十進(jìn)電阻盤最高準(zhǔn)確度等級(jí)高于0.1級(jí)時(shí),按5.5.1確定開關(guān)變差;本量程所含十進(jìn)電阻盤最高準(zhǔn)確度等4級(jí)等于或低于0.1級(jí)時(shí),按5.5.2確定開關(guān)變差。6通用技術(shù)要求6.1外觀及標(biāo)志直流電阻箱銘牌或外殼上應(yīng)有以下主要標(biāo)志:產(chǎn)品名稱、型號(hào)、編號(hào)、制造廠名(或商標(biāo))、標(biāo)稱(或最大)使用功率(電流或電壓)、十進(jìn)盤電阻標(biāo)稱值和相應(yīng)的準(zhǔn)確度等級(jí)。6.2絕緣電阻絕緣電阻是直流電阻箱的電路和與電路無電氣連接的任何其他外部金屬部件間的6.2.1對(duì)所含十進(jìn)電阻盤等級(jí)為0.05級(jí)及以下等級(jí)的直流電阻箱,其絕緣電阻應(yīng)不小于100MΩ。6.2.2對(duì)含有0.005級(jí)、0.01級(jí)、0.02級(jí)十進(jìn)電阻盤且電阻值小于或等于105Ω直流電阻箱,其絕緣電阻應(yīng)不小于500MΩ。6.2.3對(duì)其他直流電阻箱,其絕緣電阻應(yīng)不小于直流電阻箱最大電阻標(biāo)稱值的100萬倍,且不小于500MΩ。7計(jì)量器具控制計(jì)量器具控制包括首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢查。7.1檢定條件7.1.1參考條件檢定直流電阻箱基本誤差時(shí)的參考條件如表2所示。表2直流電阻箱檢定參考條件影響量準(zhǔn)確度等級(jí)參考值參考范圍環(huán)境溫度(大氣、控溫槽)0.005級(jí)20℃20℃±0.5℃0.01級(jí)20℃±0.5℃0.02級(jí)20℃±1℃0.05級(jí)20℃±2℃0.1級(jí)及以下20℃±3℃相對(duì)濕度所有等級(jí)50%25%~75%(電阻<106Ω)40%~60%(電阻≥106Ω)直流電阻箱應(yīng)在參考條件下穩(wěn)定24h后進(jìn)行檢定。7.1.2檢定裝置7.1.2.1檢定直流電阻箱時(shí),由檢定裝置、環(huán)境條件及其他影響因素引起的擴(kuò)展不確JJG982—202257.1.2.2檢定直流電阻箱時(shí)作標(biāo)準(zhǔn)用的標(biāo)準(zhǔn)器,其準(zhǔn)確度等級(jí)至少應(yīng)符合表3的規(guī)定7.1.2.2檢定直流電阻箱時(shí)作標(biāo)準(zhǔn)用的標(biāo)準(zhǔn)器,其準(zhǔn)確度等級(jí)至少應(yīng)符合表3的規(guī)定。表3標(biāo)準(zhǔn)器和被檢直流電阻箱準(zhǔn)確度等級(jí)關(guān)系對(duì)應(yīng)表被檢直流電阻箱十進(jìn)盤等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)器等級(jí)0.005級(jí)0.001級(jí)0.01級(jí)0.002級(jí)0.02級(jí)0.005級(jí)0.05級(jí)0.01級(jí)0.1級(jí)0.02級(jí)0.2級(jí)0.05級(jí)0.5級(jí)0.1級(jí)1級(jí)0.2級(jí)2級(jí)0.5級(jí)5級(jí)1級(jí)10級(jí)2級(jí)20級(jí)5級(jí)7.1.2.3檢定裝置的靈敏度或分辨力應(yīng)不大于被檢直流電阻箱最大允許誤差絕對(duì)值的1/10。若殘余電阻或最小測(cè)量盤電阻由專用的直流低值電阻測(cè)量?jī)x測(cè)量,其最大允許誤差應(yīng)不超過被檢電阻值最大允許誤差的1/4,其分辨力應(yīng)不大于被檢電阻值最大允許誤差絕對(duì)值的1/10。7.1.3絕緣電阻測(cè)試儀標(biāo)稱電壓500V,準(zhǔn)確度等級(jí)應(yīng)不低于10級(jí)。7.2檢定項(xiàng)目直流電阻箱的檢定項(xiàng)目見表4。表4檢定項(xiàng)目表檢定項(xiàng)目首次檢定后續(xù)檢定使用中檢查外觀及線路檢查+++絕緣電阻++-殘余電阻++-開關(guān)變差++-基本誤差+++年穩(wěn)定性*-+-注:符號(hào)“+”表示需要檢定,符號(hào)“-”表示不需檢定。*只對(duì)0.005級(jí)直流電阻箱適用。JJG982—202267.3檢定方法7.3.1外觀及線路檢査7.3.1.1檢查被檢直流電阻箱面板及銘牌上的符號(hào)或標(biāo)志,應(yīng)符合6.1的要求。7.3.1.2對(duì)直流電阻箱各十進(jìn)盤電阻進(jìn)行初步測(cè)量,檢査其電阻是否有斷路或短路現(xiàn)象。7.3.2絕緣電阻按7.1.3的要求選取絕緣電阻測(cè)試儀,按6.2規(guī)定的測(cè)試部位對(duì)被檢直流電阻箱的絕緣電阻進(jìn)行測(cè)量,測(cè)量結(jié)果應(yīng)符合6.2的規(guī)定。7.3.3殘余電阻測(cè)量前應(yīng)將每個(gè)十進(jìn)電阻盤在最大范圍間來回轉(zhuǎn)動(dòng)不少于三次,然后使示值置于零位或各盤最小位置,測(cè)量殘余電阻值。按上述步驟重復(fù)測(cè)量三次,以三次測(cè)量平均值作為殘余電阻測(cè)量結(jié)果,測(cè)量結(jié)果應(yīng)符合5.4的要求。注:對(duì)有不同量程測(cè)量端的直流電阻箱,殘余電阻應(yīng)按不同量程測(cè)量端分別測(cè)量。7.3.4開關(guān)變差在7.3.3殘余電阻測(cè)量中,取三次測(cè)量值中最大值與最小值之差作為直流電阻箱開關(guān)變差。測(cè)量結(jié)果應(yīng)符合5.5的要求。對(duì)多量程電阻箱,開關(guān)變差應(yīng)分量程測(cè)量,測(cè)量結(jié)果應(yīng)符合5.5的要求。7.3.5基本誤差基本誤差的檢定應(yīng)在參考條件下進(jìn)行,根據(jù)被檢直流電阻箱的準(zhǔn)確度等級(jí)、標(biāo)稱值的不同,選用不同的檢定方法。檢定方法有直接測(cè)量法、同標(biāo)稱值替代法以及數(shù)字電壓表法。7.3.5.1直接測(cè)量法當(dāng)電阻測(cè)量?jī)x器或裝置比被檢Rx高出兩個(gè)準(zhǔn)確度等級(jí)時(shí),可采用直接測(cè)量法,被檢直流電阻箱電阻值的檢定結(jié)果由式(4)表示:Rx=Ax(4)式中:Ax—電阻測(cè)量?jī)x器測(cè)得值,Ω?；菊`差按式(2)計(jì)算,結(jié)果應(yīng)符合表1的要求。常用的電阻測(cè)量?jī)x器或裝置:直流電橋、直流電流比較儀電橋和數(shù)字多用表等。7.3.5.2同標(biāo)稱值替代法當(dāng)電阻測(cè)量?jī)x器或裝置達(dá)不到比被檢Rx準(zhǔn)確度等級(jí)高出兩個(gè)等級(jí),而又有與被檢Rx同標(biāo)稱值的、比被檢Rx高兩個(gè)準(zhǔn)確度等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)直流電阻箱Rs時(shí),被檢直流電阻箱電阻值的檢定可采用同標(biāo)稱值替代法。同標(biāo)稱值替代法是用電阻測(cè)量(或比較)儀器依次測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)直流電阻箱As和被檢直流電阻箱Ax的電阻值,被檢直流電阻箱電阻值的檢定結(jié)果由式(5)表示:Rx=Rs+(Ax-As)(5)JJG982—20227式中:Ax—測(cè)量Rx時(shí)測(cè)量?jī)x器的測(cè)得值,Ω;As—測(cè)量Rs時(shí)測(cè)量?jī)x器的測(cè)得值,Ω;Rs—標(biāo)準(zhǔn)直流電阻箱的實(shí)際值,Ω。基本誤差按式(2)計(jì)算,結(jié)果應(yīng)符合表1的要求。7.3.5.3數(shù)字電壓表法利用標(biāo)準(zhǔn)電阻、恒流(或恒壓)源以及數(shù)字電壓表通過測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)電阻和被檢直流電阻箱上的電壓,從而確定被檢直流電阻箱的電阻值,被檢直流電阻箱電阻值的檢定結(jié)果由式(6)表示:Rx=kRs(6)式中:k—比例系數(shù)。基本誤差按式(2)計(jì)算,結(jié)果應(yīng)符合表1的要求。測(cè)量原理和方法參見附錄A。7.4年穩(wěn)定性對(duì)0.005級(jí)十進(jìn)電阻盤,按公式(3)計(jì)算其年穩(wěn)定性,結(jié)果應(yīng)符合表1的要求。7.5檢定結(jié)果的處理7.5.1檢定數(shù)據(jù)按數(shù)字修約規(guī)則要求修約到相應(yīng)十進(jìn)盤準(zhǔn)確度等級(jí)的1/10位,即各十進(jìn)盤第一點(diǎn)的檢定數(shù)據(jù)的末位應(yīng)修約到對(duì)應(yīng)于該點(diǎn)最大允許誤差的1/10位,其余各點(diǎn)位數(shù)與第一點(diǎn)對(duì)齊。7.5.2殘余電阻值修約至其最大允許誤差的1/10位。7.5.3定級(jí)7.5.3.1直流電阻箱各十進(jìn)盤按各自準(zhǔn)確度等級(jí)定級(jí),全部檢定項(xiàng)目合格者,出具檢定證書。對(duì)含有0.005級(jí)電阻盤的直流電阻箱首次檢定或無上年檢定證書者,出具檢定證書但不定級(jí)并注明“年穩(wěn)定性未考核暫不定級(jí)?！?.5.3.2原等級(jí)不合格者,允許降一級(jí),但必須滿足所定等級(jí)的全部技術(shù)要求。若降一級(jí)仍不合格者,則出具檢定結(jié)果通知書。7.5.4檢定證書或檢定結(jié)果通知書。7.5.4.1對(duì)表4所列檢定項(xiàng)目全部合格者出具檢定證書;凡有一項(xiàng)不合格者,出具檢定結(jié)果通知書,并注明不合格的項(xiàng)目及原因。7.5.4.2證書一般應(yīng)給出電阻實(shí)際值,檢定時(shí)的溫度、相對(duì)濕度及檢定結(jié)論,必要時(shí)可給出測(cè)量不確定度,若所含十進(jìn)電阻盤級(jí)別均在0.1級(jí)或以下級(jí)別的直流電阻箱可只給結(jié)論,不給出檢定數(shù)據(jù)。絕緣電阻、開關(guān)變差、年穩(wěn)定性可不給出檢定數(shù)據(jù),只判斷合格與否。7.5.5修理后的直流電阻箱按首次檢定處理。7.6檢定周期直流電阻箱的檢定周期一般不超過1年。8附錄A數(shù)字電壓表法檢定直流電阻箱工作原理用數(shù)字電壓表法檢定直流電阻箱的工作原理如圖A.1所示。圖A.1數(shù)字電壓表法檢定直流電阻箱工作原理圖圖A.1中恒流源為可調(diào)式高精度穩(wěn)流電源,Rs為標(biāo)準(zhǔn)電阻,Rx為被檢直流電阻箱,K為換向開關(guān)。從圖中可看出,當(dāng)開關(guān)K倒向N位置時(shí),有:Us=IRs式中:Us—標(biāo)準(zhǔn)電阻Rs上的電壓,V;I—回路電流,A;Rs—標(biāo)準(zhǔn)電阻,Ω。當(dāng)開關(guān)倒向X位置時(shí),有:Ux=IRx式中:Ux—被測(cè)電阻Rx上的電壓,V;Rx—被檢電阻箱電阻,Ω。由式(A.1)和式(A.2)得:=(A.1)(A.2)(A.3)從式(A.3)可知,電壓之比等于電阻之比。若在測(cè)量Rs的電壓時(shí)調(diào)節(jié)恒流源,將電壓表對(duì)應(yīng)于Us的數(shù)值調(diào)到與被測(cè)溫度下Rs的數(shù)值相同,那么檢測(cè)Rx時(shí),數(shù)字電壓表上就可得到Rx在該溫度下的實(shí)際值。由于恒流源提供的電流在規(guī)定范圍內(nèi)不隨負(fù)載的變化而變化,所以按此工作原理可方便地檢定直流電阻箱被測(cè)點(diǎn)的電阻值及十進(jìn)盤的累加電阻值。在實(shí)際檢定直流電阻箱時(shí),尤其是檢定阻值較大的直流電阻箱,還應(yīng)考慮連接線的屏蔽、電壓表的輸入阻抗、共模干擾以及零電流等問題。JJG982—20229附錄B直流電阻箱檢定原始記錄格式證書編號(hào)××××××—××××委托號(hào):儀器名稱:型號(hào):出廠編號(hào):制造廠:送檢單位:通信地址:檢定溫度:℃相對(duì)濕度:%檢定日期:年月日檢定地點(diǎn):檢定依據(jù):檢定使用的計(jì)量(基)標(biāo)準(zhǔn)裝置名稱測(cè)量范圍不確定度/準(zhǔn)確度等級(jí)/最大允許誤差計(jì)量(基)標(biāo)準(zhǔn)證書編號(hào)有效期至檢定使用的標(biāo)準(zhǔn)器名稱測(cè)量范圍不確定度/準(zhǔn)確度等級(jí)/最大允許誤差檢定/校準(zhǔn)證書編號(hào)有效期至第×頁共×頁10證書編號(hào)××××××—××××檢定項(xiàng)目檢定結(jié)