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)程適用于準確度等級0.005級及以下等級、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直流電阻計量器具檢定系統(tǒng)表JJF1094測量儀器特性評定JB/T8225—1999實驗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3.1十進電阻器resistordecade用開關(guān)器件以相等的上升步進選擇電阻值組合的多值電阻器,每個步進相當十進電阻值的增量(例如0.1Ω,1Ω或10Ω,…)。注:十進電阻器一般允許選10,11或者12個電阻值(包括零)。直流電阻箱中十進電阻器也叫做十進電阻盤或十進盤。3.2殘余電阻residualresistance開關(guān)器件有零位擋的直流電阻箱,當所有開關(guān)器件均置于零位時,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,當所有開關(guān)器件均置于最小位置時,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電阻計量器具,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)輸出多個電阻值的開關(guān)式實物電阻器,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)按一定的步進而改變。直流電JJG982—20222阻箱十進電阻盤線路結(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)后依靠電刷移動到不同位置而達到阻值變換,如圖1所示;另一種是組合式,即由5個單只電阻器經(jīng)組合串聯(lián)而成,如圖2所示圖1串聯(lián)式十進電阻盤示意圖圖2組合式十進電阻盤示意圖5計量性能要求5.1基本誤差直流電阻箱的基本誤差用絕對誤差表示時,由式(1)表示:Δ=RN-Rx式中:Δ—被檢直流電阻箱示值絕對基本誤差,Ω;RN—被檢直流電阻箱標稱值,Ω;Rx—被檢直流電阻箱實際值,Ω。直流電阻箱的基本誤差用相對誤差表示時,由式(2)表示:δ==×100%式中:δ—被檢直流電阻箱示值相對基本誤差。注:(1)(2)1.對十進電阻盤均有零位擋的直流電阻箱,電阻實際值Rx不包含殘余電阻。2.對十進電阻盤沒有零位擋的直流電阻箱,無零位擋十進電阻盤電阻實際值Rx包含殘余電阻,其余各盤電阻實際值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際值,Ω。僅對0.005級的十進電阻盤考核其年穩(wěn)定性。5.3準確度等級直流電阻箱中各十進電阻盤的準確度等級為0.005級及以下等級,各等級十進電阻盤示值最大允許誤差及年穩(wěn)定性極限應符合表1的要求。表1各等級十進電阻盤最大允許誤差及年穩(wěn)定性極限準確度等級年穩(wěn)定性極限最大允許誤差0.005級±0.005%±0.01%0.01級—±0.01%0.02級—±0.02%0.05級—±0.05%0.1級—±0.1%0.2級—±0.2%0.5級—±0.5%1級—±1%2級—±2%5級—±5%10級—±10%20級—±20%注:20級以下其他準確度等級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對十進電阻盤均有零位擋的直流電阻箱,殘余電阻應不大于其最小步進電阻值最大允許絕對誤差的50%,對制造廠標明殘余電阻標稱值及其允差,其允差應不大于最小步進電阻值最大允許絕對誤差的5倍,且最大不得超過10mΩ。5.4.2對十進電阻盤無零位擋的直流電阻箱,十進盤最小示值即為殘余電阻示值,其允差即為該盤最小步進電阻值的最大允許絕對誤差。5.5開關(guān)變差5.5.1當直流電阻箱電阻盤最高準確度等級高于0.1級時,開關(guān)變差應不大于最小步進電阻值最大允許絕對誤差值的50%。5.5.2直流電阻箱電阻盤最高準確度等級等于或低于0.1級時,開關(guān)變差應不大于最小步進電阻值最大允許絕對誤差值。5.5.3對多量程直流電阻箱,開關(guān)變差應分量程判定,本量程所含十進電阻盤最高準確度等級高于0.1級時,按5.5.1確定開關(guān)變差;本量程所含十進電阻盤最高準確度等4級等于或低于0.1級時,按5.5.2確定開關(guān)變差。6通用技術(shù)要求6.1外觀及標志直流電阻箱銘牌或外殼上應有以下主要標志:產(chǎn)品名稱、型號、編號、制造廠名(或商標)、標稱(或最大)使用功率(電流或電壓)、十進盤電阻標稱值和相應的準確度等級。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對所含十進電阻盤等級為0.05級及以下等級的直流電阻箱,其絕緣電阻應不小于100MΩ。6.2.2對含有0.005級、0.01級、0.02級十進電阻盤且電阻值小于或等于105Ω直流電阻箱,其絕緣電阻應不小于500MΩ。6.2.3對其他直流電阻箱,其絕緣電阻應不小于直流電阻箱最大電阻標稱值的100萬倍,且不小于500MΩ。7計量器具控制計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確度等級參考值參考范圍環(huán)境溫度(大氣、控溫槽)0.005級20℃20℃±0.5℃0.01級20℃±0.5℃0.02級20℃±1℃0.05級20℃±2℃0.1級及以下20℃±3℃相對濕度所有等級50%25%~75%(電阻<106Ω)40%~60%(電阻≥106Ω)直流電阻箱應在參考條件下穩(wěn)定24h后進行檢定。7.1.2檢定裝置7.1.2.1檢定直流電阻箱時,由檢定裝置、環(huán)境條件及其他影響因素引起的擴展不確JJG982—202257.1.2.2檢定直流電阻箱時作標準用的標準器,其準確度等級至少應符合表3的規(guī)定7.1.2.2檢定直流電阻箱時作標準用的標準器,其準確度等級至少應符合表3的規(guī)定。表3標準器和被檢直流電阻箱準確度等級關(guān)系對應表被檢直流電阻箱十進盤等級標準器等級0.005級0.001級0.01級0.002級0.02級0.005級0.05級0.01級0.1級0.02級0.2級0.05級0.5級0.1級1級0.2級2級0.5級5級1級10級2級20級5級7.1.2.3檢定裝置的靈敏度或分辨力應不大于被檢直流電阻箱最大允許誤差絕對值的1/10。若殘余電阻或最小測量盤電阻由專用的直流低值電阻測量儀測量,其最大允許誤差應不超過被檢電阻值最大允許誤差的1/4,其分辨力應不大于被檢電阻值最大允許誤差絕對值的1/10。7.1.3絕緣電阻測試儀標稱電壓500V,準確度等級應不低于10級。7.2檢定項目直流電阻箱的檢定項目見表4。表4檢定項目表檢定項目首次檢定后續(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“+”表示需要檢定,符號“-”表示不需檢定。*只對0.005級直流電阻箱適用。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或標志,應符合6.1的要求。7.3.1.2對直流電阻箱各十進盤電阻進行初步測量,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試儀,按6.2規(guī)定的測試部位對被檢直流電阻箱的絕緣電阻進行測量,測量結(jié)果應符合6.2的規(guī)定。7.3.3殘余電阻測量前應將每個十進電阻盤在最大范圍間來回轉(zhuǎn)動不少于三次,然后使示值置于零位或各盤最小位置,測量殘余電阻值。按上述步驟重復測量三次,以三次測量平均值作為殘余電阻測量結(jié)果,測量結(jié)果應符合5.4的要求。注:對有不同量程測量端的直流電阻箱,殘余電阻應按不同量程測量端分別測量。7.3.4開關(guān)變差在7.3.3殘余電阻測量中,取三次測量值中最大值與最小值之差作為直流電阻箱開關(guān)變差。測量結(jié)果應符合5.5的要求。對多量程電阻箱,開關(guān)變差應分量程測量,測量結(jié)果應符合5.5的要求。7.3.5基本誤差基本誤差的檢定應在參考條件下進行,根據(jù)被檢直流電阻箱的準確度等級、標稱值的不同,選用不同的檢定方法。檢定方法有直接測量法、同標稱值替代法以及數(shù)字電壓表法。7.3.5.1直接測量法當電阻測量儀器或裝置比被檢Rx高出兩個準確度等級時,可采用直接測量法,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—電阻測量儀器測得值,Ω?；菊`差按式(2)計算,結(jié)果應符合表1的要求。常用的電阻測量儀器或裝置: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同標稱值替代法當電阻測量儀器或裝置達不到比被檢Rx準確度等級高出兩個等級,而又有與被檢Rx同標稱值的、比被檢Rx高兩個準確度等級的標準直流電阻箱Rs時,被檢直流電阻箱電阻值的檢定可采用同標稱值替代法。同標稱值替代法是用電阻測量(或比較)儀器依次測量標準直流電阻箱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—測量Rx時測量儀器的測得值,Ω;As—測量Rs時測量儀器的測得值,Ω;Rs—標準直流電阻箱的實際值,Ω?；菊`差按式(2)計算,結(jié)果應符合表1的要求。7.3.5.3數(shù)字電壓表法利用標準電阻、恒流(或恒壓)源以及數(shù)字電壓表通過測量標準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)?；菊`差按式(2)計算,結(jié)果應符合表1的要求。測量原理和方法參見附錄A。7.4年穩(wěn)定性對0.005級十進電阻盤,按公式(3)計算其年穩(wěn)定性,結(jié)果應符合表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)則要求修約到相應十進盤準確度等級的1/10位,即各十進盤第一點的檢定數(shù)據(jù)的末位應修約到對應于該點最大允許誤差的1/10位,其余各點位數(shù)與第一點對齊。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7.5.3.1直流電阻箱各十進盤按各自準確度等級定級,全部檢定項目合格者,出具檢定證書。對含有0.005級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并注明“年穩(wěn)定性未考核暫不定級?！?.5.3.2原等級不合格者,允許降一級,但必須滿足所定等級的全部技術(shù)要求。若降一級仍不合格者,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對表4所列檢定項目全部合格者出具檢定證書;凡有一項不合格者,出具檢定結(jié)果通知書,并注明不合格的項目及原因。7.5.4.2證書一般應給出電阻實際值,檢定時的溫度、相對濕度及檢定結(jié)論,必要時可給出測量不確定度,若所含十進電阻盤級別均在0.1級或以下級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為標準電阻,Rx為被檢直流電阻箱,K為換向開關(guān)。從圖中可看出,當開關(guān)K倒向N位置時,有:Us=IRs式中:Us—標準電阻Rs上的電壓,V;I—回路電流,A;Rs—標準電阻,Ω。當開關(guān)倒向X位置時,有:Ux=IRx式中:Ux—被測電阻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。若在測量Rs的電壓時調(diào)節(jié)恒流源,將電壓表對應于Us的數(shù)值調(diào)到與被測溫度下Rs的數(shù)值相同,那么檢測Rx時,數(shù)字電壓表上就可得到Rx在該溫度下的實際值。由于恒流源提供的電流在規(guī)定范圍內(nèi)不隨負載的變化而變化,所以按此工作原理可方便地檢定直流電阻箱被測點的電阻值及十進盤的累加電阻值。在實際檢定直流電阻箱時,尤其是檢定阻值較大的直流電阻箱,還應考慮連接線的屏蔽、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××××××—××××委托號:儀器名稱:型號:出廠編號:制造廠:送檢單位:通信地址:檢定溫度:℃相對濕度:%檢定日期:年月日檢定地點:檢定依據(jù):檢定使用的計量(基)標準裝置名稱測量范圍不確定度/準確度等級/最大允許誤差計量(基)標準證書編號有效期至檢定使用的標準器名稱測量范圍不確定度/準確度等級/最大允許誤差檢定/校準證書編號有效期至第×頁共×頁10證書編號××××××—××××檢定項目檢定結(jié)