直流电阻箱检定规程

1、直流电阻箱检定规程Verification Regulation of DC Resistance Box本检定规程经国家计量局于1988年2月6日批准，并自1989年1月1日起施行。归口单位：上海市标准计量管理局起草单位：上海市计量技术研究所本规程技术条文由起草单位负责解释。本规程主要起草人：董永宁(上海市计量技术研究所)直流电阻箱检定规程本检定规程适用于新制的、使用中和修理后的直流电阻箱(以下简称电阻箱)的检定。其电阻值上限不超过1×106，准确度等级不超过0.002级。本规程不适用于仪器内部的或因特殊要求而研制的电阻箱，例如过渡电阻箱、微调电阻箱等。一、技术要求1 外观及标志1

2、.1 电阻箱的铭牌或外壳上应有以下主要标志：a.产品名称、型号、出厂编号；b.制造厂名称或商标；c.十进盘电阻标称值和准确度等级；d.试验电压。表11.2 电阻箱上应备有封印的位置。2 电阻箱的年稳定度及偏差应符合表1规定。3 电阻箱的残余电阻应符合下述两种情况之一：3.1 残余电阻值不应超过电阻箱十进盘中最小步进电阻值允许基本误差的50%。3.2 当残余电阻值超过电阻箱十进盘中最小步进电阻值允许基本误差的50%时，制造厂必须给出残余电阻的标称值及允许误差，其允许误差不应大于十进盘中最小步进电阻值允许误差的5倍，但最大残余电阻值不得超过10m。4 电阻箱由两个开关触头接触引起的电阻变差，应不大

3、于最小步进电阻值允许基本误差的50%；当最小步进电阻值小于或等于0.01、且电阻箱最高准确度等级低于或等于0.1级时，开关触头接触电阻的变差，不应大于最小步进电阻值允许基本误差的100%。5 电阻箱的绝缘电阻应符合下述要求：电阻箱的线路与线路无电气连接任意一点(金属部分)之间的绝缘电阻值应为：1×106的0.05级及以下的电阻箱，其绝缘电阻值不应低于500M。b.对步进电阻值1×106的0.05级及以下的电阻箱，其绝缘电阻值不应于100M。c.对其他准确度等级的电阻箱，其绝缘电阻值为该电阻箱最大输出电阻值的一百万倍，且不得低于100M。6 电阻箱的线路与测试用参考接地端之间

4、，应能承受频率为4565Hz的实际正弦波交流电压，历时1min的试验而不击穿或放电现象，试验电压见表2。线路绝缘电压试验中的参考接地端，应包括所有与线路无电气连接的外露导电部件；若电阻箱绝缘外壳上没有导电部件时，参考接地端则是将被检电阻箱包起来的金属箔(金属箔与线路之间应有20mm的间隙)。7 电阻箱的检定和使用环境温度、相对湿度范围应符合表3的规定。表2注：线路绝缘电压(标称线路电压)是电阻箱可以工作的最高对地电压。二、检定条件8 电阻箱的基本误差应在表3规定的环境条件下进行检定。9 电阻箱的绝缘电阻测量及线路绝缘电压试验应在下述条件下进行：a.环境温度：1535；b.相对湿度：4575%；

5、c.无露水、霜冻、雨水、渗水、阳光直射等情况。10 电阻箱检定的总不确定度规定如下：由标准器、辅助设备及环境条件所引起的总不确定度不应超过允许基本误差的1/3。11 检定时作标准器用的电阻箱或标准电阻，其准确度等级应符合表4规定。12 检定装置中检流计的灵敏度不应低于表5的规定。13 在采用替代法或置换法检定时，测量仪器引起的误差不应大于表6的规定。表3注：为准确度等级。表414 利用电阻测量标准仪器和仪表直接检定时，标准仪器仪表的实际误差不应大于表7的规定。15 检定装置中的寄生电势、连接导线电阻、开关接触电阻、绝缘不良引起的泄漏等诸因素引起的误差均分别不应大于表8的规定。16 在保证检定总

6、不确定度的条件下，允许采用其它的误差分配方法。17 测量电阻箱绝缘电阻的要求为：a.测量误差±20%；b.测量时的电压为：DC500V(±10%)。18 用于线路绝缘电压试验的高压试验台要求为：a.要求有足够的输出功率，其验证方法为：先将高压试验台两输出端开路(即空载)，电压升至欲试验电压的1/2，设其为AV，然后接上被检电阻箱(线路与外壳)，观察此时输出电压的跌落，若电压跌落小于0.1AV，则认为该高压试验台具有足够的输出功率；b.试验电压的误差±2.5%；c.绝缘击穿时继电器能自动切断高压电源，其动作电流为5mA(此电流为高压侧输出电流)；d.电源频率4565

7、Hz；e.输出电压应能连续调节。19 检定电阻箱电阻的功率值应小于或等于制造厂规定的功率值，当被检电阻箱检定功率值不知道时，则对电阻值为1至105的电阻，检定功率值取0.05W；对电阻值小于1，检定电流取0.5A。三、检定项目和检定方法20 电阻箱的检定项目见表9。表921 外观及线路检查根据第1条的要求，检定电阻箱的铭牌或外壳上应有的标志。检查电阻箱的外壳、外露部件、开关及插销接触状况，有无封印位置等。对于新生产的电阻箱都应完好；对于使用中的或修理后的电阻箱，如发现某一项已影响电阻箱的计量性能时，则应在修复后再进行检定，接着用欧姆表对电阻箱各十进盘电阻进行初步测量，检查其电阻是否有断路或短路

8、的现象。外观及线路检查后，将电阻箱放在第9条规定的条件下稳定24h。22 绝缘电阻测量测量时先将电阻箱两输出端短路，绝缘电阻测量仪的两测量端一端接线路，另一端接与线路无电气连接的任意导电部件。应在电压施加1min至2min内读取绝缘电阻测量仪上的读数，其值不应低于第5条的规定。23 线路绝缘电压试验将被检电阻箱两输出端短路，高压试验台的两试验端一端接线路，另一端接测试用参考接地端，逐渐升起电压，从到达试验电压起保持1min，如无击穿或放电现象，则认为线路绝缘电压试验合格。做了以上两个试验后，将被检电阻箱放在检定和相对湿度环境条件下至少稳定2h后，再进行以下的检定。24 残余电阻测量电阻箱各十进

9、盘均置于零位时的输出电阻称为残余电阻。残余电阻可用双臂电桥或其它四端电阻测量仪器直接测量。用双臂电桥测量时的接线如图所示。测量前，先将被检电阻箱各十进盘来回转动数次，使开关接触良好，测量廛应注意以下几点：a.双臂电桥外臂R1的引线电阻及跨线电阻r应尽量小(见图1)；b.在电源正向和反向时各测量一次，取两次测量结果的平均值；d.残余电阻共测量3次，每次测量前将各十进盘来回转动数次，取3次测量结果的平均值，作为该电阻箱的平均残余电阻值。25 电阻箱开关接触电阻变差的测量电阻箱开关接触电阻变差用双电桥直接测量。测量步骤如下：25.1 将被检电阻箱最后一个十进盘示值置1，其它十进盘示值置零，进行测量，

10、得M0。图1 用双臂电桥测量电阻箱残余电阻及开关接触电阻变差25.2 来回转动第一个十进盘后，示值仍置于零位，其它各十进盘不动，进行测量，得M1。25.3 来回转动第二个十进盘后，示值仍置于零位，其它各十进盘不动，进行测量，得M2。25.4 依次类推，一直转动到最后一个十进盘，进行测量，得Mn(n为被检电阻箱十进盘的个数)。每次测量结果与前一次测量结果之差，为各十进盘开关接触电阻的变差，均应小于第4条的规定。26 十进盘电阻值的检定电阻箱十进盘的电阻值检定方法可分为：整体检定法 整体直接检定法整体替代检定法元件检定法 替代检定法置换检定法26.1 整体检定法是从电阻箱输出端上直接测得电阻值，此

11、时测得的结果中包含了残余电阻值。根据标准检定装置的不同，又可分整体直接检定法和整体替代检定法两种。当不具有比被检电阻箱准确度高两个等级能上能下的标准电阻测量仪器时，则可采用标准电阻箱替代法进行检定，但标准电阻箱的准确度等级必须满足第11条规定的要求，检定时的接线方法及操作步骤见附录1。26.2 元件检定法元件检定法就是测量被检电阻箱单个电阻元件，其测量结果中不包含残余电阻值。根据电阻箱的结构和标准检定设备的条件，又分为下列两种情况。当被检电阻箱的电阻元件具有电位插孔时，可选用与被检电阻元件同标称值的标准电阻，以替代法进行检定。标准电阻的准确度等级应符合第11条规定。检定步骤如下：a.用电阻测量

12、仪器测量标准电阻，得R1；b.用电阻测量仪器测量被检电阻箱的电阻元件，得R2；被检电阻元件实际值可按下式计算：式中: Rx-被检电阻元件实际值；Rs-检定温度下标准电阻实际值。当被检电阻箱无电位插孔，不能按元件检定时，则可用与被检电阻元件同标称值的标准电阻，采用置换法进行检定。检定时的接线方法和操作步骤见附录2。27 在保证检定总不确定度条件，允许采用其它方法检定。但检定数据有争议时，应以本规程的检定方法为准。四、检定结果处理和检定周期28 根据选用的检定方法，引入必要的标准器修正值，计算出十进盘的电阻累计实际值(或累计修正值)，除最后一个十进盘外，其它各盘均不应包含残余电阻值。29 十进盘电

13、阻值数据化整时，应采用四舍五入及偶数法则。十进盘的第一点化整到允许基本误差的1/10，其它各点的末位数与第一点的末位数对齐。判断十进盘电阻值是否合格，应以化整后的数据为准。30 检定证书或检定结果通知书上给出数据规定如下：0.05级以上给出数据；0.1级以下一般不给出数据。在一台电阻箱中只要有一个十进盘给出数据，其它各盘均应给出数据。31 根据第21条表8规定的检定项目，全部合格者出具检定证书，凡一项不合格者，出具检定结果通知书，并在检定结果通知书上注明不合格的情况。32 准确度等级在0.01级及以上的电阻箱，首次进行检定(包括修理的、超周期检定的、缺少上1年检定数据的)一律出具检定结果通知书

14、，并在检定结果通知书上注明：初次送检，年稳定度未经考察，故暂不定级。33 使用中的电阻箱，根据检定结果，若有一项达不到规定要求时，根据用户申请，允许降1级使用，在降到下一级时，凡符合该级的各项技术要求者，仍可出具检定证书，但要在检定让书上注明某个十进盘已降为何级。34 本规程颁布之前生产的电阻箱，参照原有电阻箱各十进盘允许基本误差进行检定，根据检定结果，按本规程的技术要求定级，但不得高于原有准确度等级，并要在检定证书上注明各十进盘达到的准确度等级。早已从国外进口的电阻箱，参照原检定证书上的准确度等级进行检定，并根据检定结果，按本规程技术要求进行定级，但不得高于原定的准确度等级，并要在检定证书上

15、注明各十进盘达到的准确度等级。35 检定证书或检定结果通知书上应注明检定时的温度、相对湿度、检定周期；出具数据时，还应主明检定总不确定度。36 直流电阻箱的检定周期一般不得超过1年。附录附录1 直流电阻箱的整体替代检定法电阻箱的整体替代检定法，是利用标准电阻箱，通过电桥对被检电阻箱的电阻示值进行检定的方法，如图2所示。图2 用单电桥整体替代检定电阻箱检定装置的要求为：1 标准电阻箱的要求：a.标准电阻臬的准确度等级应符合表4的规定；b.标准电阻箱要求有足够的读数位数。2 双刀双掷开关接触电阻的变差及热电势引起的测量误差应小于8表的规定。3 从双刀双掷开关到标准和被检电阻箱之间的连接导线电阻不相

16、等引起的误差应小于表8的规定。4 检流计的灵敏度应符合表5规定。5 单电桥的要求为：a.准确度等级与被检电阻箱准确度等级相同或低一个等级；b.具有足够的读数位数。检定步骤：a.电阻箱的被检十进盘置于待检位置；b.双刀双掷开关倒向2(即接通被检电阻箱)；c.调节电桥测量盘使电桥平衡；d.双刀双掷开关倒向1(即接通标准电阻箱)，调节标准电阻箱十进盘，使电桥平衡。此时标准电阻箱的示值设为Rs。通过两次平衡得到：依次顺序求出被检电阻箱各十进盘示值的实际值。在检定电阻值100的十进盘时，必须采用双电桥进行检定，如图3所示。图3 用双电桥整体替代检定电阻箱检定装置的要求和检定方法与用单电桥相同。附录2 直

17、流电阻箱的置换元件检定法电阻箱的置换元件检定法，是利用标准电阻通过电桥对电阻箱单个元件进行检定。当电阻箱十进盘步进电阻值大于100时，可用单电桥进行，如图4所示。图4 用单电桥置换元件法检定电阻箱图中：M-被检电阻箱某一十进盘；Rs-标准电阻；Rs-辅助电阻，标称值等于标准电阻Rs。K-双刀双掷开关。检定装置的要求为：1 标准电阻Rs，其标称值与被检电阻箱待检十进盘步进电阻标称值相同，准确度等级应符合表4的要求。2 双刀双掷开关K，接触电阻谈判工及热电势引起的误差应符合表8规定。3 Rs辅助标准电阻，其标称值与标准电阻Rs标称值相同。4 单电桥的要求与附录1整体替代检定法的要求相同。检定步骤：

18、a.开关倒向1，被检电阻箱各十进盘均置零位(如电阻箱无零位时，最后一个十进盘置1)。b.调节单电桥测量盘R，使电桥平衡，测得Rx0，从图1可知；式中：Rs-标准电阻；R0-被检电阻箱的残余电阻；r-标准电阻与被检电阻之间的连接导线电阻。c.开关倒向2，被检十进盘示值置1，d.再次平衡电桥，测得Rx1式中：R1为被检十进盘的第1个电阻实际值。(1)-(2)，移项得将式(4)代入(3)得：这样就求得被检十进盘中第一个电阻实际值。将K倒向1，平衡电桥得到开关倒向2，将被检十进盘示值置2，平衡电桥得：R2-被检十进盘中第2个电阻实际值。(6)-(7)，并移项得这样就求得被检十进盘中第2个电阻实际值。根

19、据同样的方法可求得被检十进盘中第3至第10个电阻实际值，相加以后即为被检十进盘各点累计实际值。上述方法表明：被检电阻实际值的检定准确度主要取决于标准电阻Rs，同时在测量结果中消除连接导线电阻及残余电阻对测量结果带来的影响。对步进电阻100十进盘的检定，可用双电桥置换法检定，基原理和操作步骤和单电桥置换法一样。其接线如图5所示。图5 用双电桥置换元件法检定电阻箱图中：Mx-被检电阻箱Mx-辅助电阻箱Rs-标准电阻附录3 直流电流比较仪电桥测量电阻原理直流电流比较仪电桥准确度等级很高，测量电阻的准确度可达(15)×10-6。目前上海电表厂已有生产，型号为QJ55型、QJ58型。国内从加拿

20、大进口的有9920型及9975型。由于该仪器测量电阻准确度很高，因此检定电阻箱十进盘的电阻值可直接测量，不必采用替代法或置换法。直流电流比较仪电桥的测量电阻基本原理如图6所示。在铁芯上绕制了固定绕组Ns和可变绕组Nx，各自流过电流Is和Ix，它们在铁芯上产生的磁势数值相等方向相反，即安匝平衡，IsNs=IxNx。当磁势不平衡时，由磁通检测器D检出信号，自动地去控制从动电源的电流数值，使安匝恢复相等。另外，当Ix一定而改变Nx时(即改变主电源边的匝数)，因为从动电源边安匝数要保持与主电源边的安匝数相等，而Ns是固定的，所以只能改变Is，也就是说通过调节Nx改变Ix，使Rs和Rx上的电压相等(IsRs=IxRx)。从以上两个等式中可