交直流模拟电阻器校准规范

1电压端电流端电压端电流端交直流模拟电阻器校准规范本规范适用于电流为(0.1A～1kA)的直流、工频交流有源模拟电阻器的校准凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。交直流模拟电阻器(以下简称“模拟电阻器”)是一种有源四端标准电阻器，常用于电阻测量仪器的检定或其他相关参数的测量。基于欧姆定律，根据输入测试电流I模拟电阻器原理框图如图1(a)、(b)所示。模拟电阻器主要由电流(电压)转换装置和无源标准电阻器等构成，可分为电流型有源模拟电阻器和电压型有源模拟电K/K/KUUUU图1模拟电阻器原理框图2最大允许误差：±(0.2%～0.02%)。测量范围：0.1A～1000A;最大允许误差：±(0.2%～0.02%)。5.1环境条件环境温度：(20±3)℃;相对湿度：≤75%供电电源：电压(220422)V,频率(50±1)H2周围不存在影响测量的机械振动和电磁干扰。5.2测量标准及其他设备5.2.1校准装置的测量范围应覆盖被校模拟电阻器的示值范围，且具有足够的分辨力、准确度和稳定准，以保证测保系练的护展不确定度(k-2)不大于被校概拟电阻器最大允许误差绝对值的1餐5.2.2.1直流(交流)电流源电流源的输出电流应不低于被没模拟电阻器的输入测试电流，其短期稳定度(3min)一般应优于0.链5.2.2.2直流电阻测量装密直流电阻测量装置一股应北被校直流模拟电阳器高两个准确度等级。5.2.2.3数字电压裹、电流测量装習(标准电流表、标准电阻器、精密分流器、标准电流互感器测量范围应覆盖破校模拟电阻器的示值范围，其测量不确定度一般应不超过被校模拟电阻器最大允诈误差绝对值的1/5。6校准项目和校准方法6.1校准项目模拟电阻器校准项目见表1。校准项目12电流6.2校准方法6.2.1校准前准备6.2.1.1外观及通电检查36.2.1.3模拟直流电阻时，在额定电流下对全检量程的10%阻值点，用数字电压表测量模拟电阻器电压端的交流电压分量及相应输出的直流电压，两者之比一般不大6.2.1.4模拟交流电阻时，在额定电流下对全检量程的10%阻值点，用数字电压表测量模拟电阻器电压端的直流电压分量及相应输出的交流电压，两者之比一般不大校准点应覆盖所有量程并兼顾各量程之间的覆盖性及量选取准确度最高量程(倍率组合)为基本量程，其他量程为非基本量程。基本量程，所有测量点全校；非基本量程，选取2～3个校准点，一般包括量程的10%和100%点。6.2.2.2电流校准点各电流量程选取3～5个校准点，一般包括量程的20%、100%点。6.2.3模拟电阻对于直流模拟电阻器，按图2连接。在额定电流下用比被校模拟电阻器高两个准确度等级的精密直流电阻测量装置直接进行校准，直流电阻测量装置示值R,即为被校模拟电阻值的校准结果R。模拟电阻器的电阻示值误差按式(1)计算：4△g——模拟电阻示值误差，Ω;R₄——模拟电阻的设定值，Ω;R₁——模拟电阻的实际值，Ω。模拟电阻的相对误差按式(2)计算：γg——模拟电阻的相对误差。6.2.3.2标准源表法按图3连接，用标准源表法校准模拟电阻器的电阻示值。++电流源模拟电阻器数字电压表在额定电流下，根据校准点调节被校模拟电阻器的电阻设定值，用数字电压表测量其电压输出端电压，记录电阻设定值R,、电压测量值U和电流测量值I,被校模拟电阻器的实际阻值R。按式(3)计算U。模拟电阻器输出电压测量值，V;I₄——标准电流源输出值或模拟电阻器输入电流测量值，A。模拟电阻示值误差按式(1)、(2)计算。6.2.4.1标准源法按图4连接，根据校准点设定标准电流源的输出值In,记录被校模拟电阻器的电流示值I,被校模拟电阻器电流示值误差按式(4)、(5)计算。○-○-模拟电阻器的电流示值误差按式(4)计算：5式中：I₄——模拟电阻器输入电流显示值，A;相对示值误差按式(5)计算：γi——电流相对示值误差。6.2.4.2标准表法按图5连接，调节电流源的输出电流值使电流测量装置的示值为校准点In,记录被校模拟电阻器的电流示值I₂,被校模拟电阻器电流示值误差按式(4)、(5)计算HO-HLOO校准时应考虑电流测量装置的输入阻抗和输入零电流对校准结果的影响。7校准结果表达校准结果应在校准证书(报告)上反应，校准证书(报告)应至少包括以下信息：a)标题，如“校准证书”;b)实验室名称和地址；c)进行校准的地点(如果与实验室的地址不同);d)证书或报告的唯一性标识(如编号),每页及总页数的标识；e)客户的名称和地址；f)被校对象的描述和明确标识；g)进行校准的日期，如果与校准结果的有效性和应用有关时，应说明被校对象的接收日期；h)如果与校准结果的有效性和应用有关时，应对被校样品的抽样程序进行说明；i)对校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号；j)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明k)校准环境的描述；1)校准结果及其测量不确定度的说明m)对校准规范的偏离的说明；6n)校准证书和校准报告签发人的签名、职务或等效标识o)校准结果仅对被校对象有效的声明；校准原始记录格式见附录B,校准证书(报告)内页格式见附录C。建议复校时间间隔为1年。送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。7交直流模拟电阻器电阻测量不确定度评定示例A.1概述环境条件：温度21.5℃,相对湿度55%;测量标准：高精度直流源、标准数字电压表；被测对象：交直流模拟电阻器0.05级；测量方法：采用标准源表法，在额定电流下，设定模拟电阻器电阻值，调节标准直流源输出电流，测量模拟电阻器电压输出端电师通过欧姆定律得到该点的电阻值。A.2测量模型R₂—模拟电阻的示值。Un模拽电阻器电压端的正压测最A.3合威标准不确定度计算公式在校准条件下，模操电阻的测量不确每度主要出作测量标准的电流源。数字电压表等测量设叠引起，且相互老阿不和关，温慢、湿度等其征因系的形丽均可忽略不计。其合成标准不确定度计算公式如式中：灵敏系数：A.4.1输入量R,引入的标准不确定度uT(R主要由被校模拟电阻器的测量重复性引起，覆盖了分辨力引起的标准不确定度。以在额定电流25A下，设定直流电阻为100.1mΩ为例，通过测量直流输出电压得到一列数据见表A.1所示。i12345i67898平均值R=100.061mΩ,单次实验标准偏差为：测量结果取1次读数，则A.4.2输入量Un引入的标准不确定度u₂(Un)主要由用于测量直流输出电压的标准数字电压表引起。模拟电阻器额定电流为25A,直流电阻为100.1mΩ点，电压Un=I×R=25A×100.061mΩ=2.5015V,标准数字电压表测量该电压时的不确定度为U=3.0×10-6×2.5015V+0.2×10-⁶×u₂(Un)=11.5046×10-6V/2=5.75×10A.4.3输入量Im引入的标准不确定度u₃(In)主要由输出直流电流的标准电流源引起。校准时，模拟电阻器电流量程为25A,使用0.01级直流测试系统电流量程为30A,△=±(60×10~6×25A+40×10-6×30A)=±27×10-*A,即半宽a=27×10~*A,在此区间可认为服从均匀分布，包含因u₃(In)=27×10-*A/√3=15.6×10A.5合成标准不确定度A.5.1输入量标准不确定度分量一览表标准不确定度测量重复性引入的不确定度1测试电流引入的不确定度A.5.2合成标准不确定度的计算以上各项标准不确定度分量互不相关，故合成标准不确定度为ue(△)=√c}uì(R₄)+ciuì(Un)+ciuA.6扩展不确定度取包含因子k=2,则扩展不确定度为U=k·uc(△)=2×6.53×10-³≈1.4×10-A.7测量结果的表述在本实例中，模拟电阻器电阻值100.1mΩ的测量结果可表示为：9交直流模拟电阻器校准原始记录证书编号校准日期：校准地点温度℃相对湿度%校准过程中的异常情况：样品状态猫述。校准前：校准后：校准的肢术底据：参照JF1723—2018交直流模现重阻器校准观要校准所用的主要测量设备名称/编号测量范電型号不确途测或准确度与级证书号看效日期1.直流模拟电阻电压值实测值允许误差示值误差电压值实测值允许误差示值误差交直流模拟电阻器校准原始记录2.交流模拟电阻电压值实测值允许误差示值误差电压值实测值允许误差示值误差功能显示值允许误差测量不确定度交流电流附录C校准证书内页格式证书编号××××××-××××温度C地点%校准所依据的技术文件(代号、名称):名称测量范围准确度等级书编号1.×××××仅对加盖“×××××校准专用章”的