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上海澄洋直流电阻箱检定中恒流源的作用分析

[导读]JG982-2003《直流电阻箱》附录A给出了用数字电压表检定电阻箱的工作原理图并给出相应的不确定度分析值得注意的是其中对恒流源(以下简称源)的要求和对电压表(下简称表)的要求是不同的,上海澄洋仪器仪表有限公司介绍规程给出的源引入不确定度应控制在扩展不确定度U的1/10而表则是1/4说明对源高要求。

分析可知用数字电压表检定直流电阻箱应选用高稳定的恒流源和高输入阻抗,零电流小的数字电压表,而且源的稳定度应高于表的准确度,这样才能忽略源的不稳定对电压示值的影响为保证源的稳定性,选择电流和电阻时,应使得源的负载电压不超过最大负载电压该电路由标准电阻和被测电阻串联而成,通过高准确度恒流源供电,用数字电压表分别测量标准电阻和被测电阻上的电压,然后通过计算得到被测电阻的阻值。用数字电压表在R上测得的电压流过被测电阻的电流I并非实际测量得到,而是通过测量与被测电阻串联的标准电阻Rv上的电压,由I=计算得到,串联回路中I=I。上海澄洋仪器仪表有限公司介绍参考JJG(航天)38-1987《直流标准电流源》就可以发现,这相当于通过表和标准电阻对源进行了一次电流校准,并在计算当中引用该校准值。在计算过程中恒流源本身的电流示值并不参与计算,所以源的准确度是与测量结果无关的正因为如此,上海澄洋引用检定当中往往对表和标准电阻更加关注,而很容易忽视电流的变化。实际上源电流一旦不稳定,其变化会通过电阻直接影响表的读数,即使再准确的表,面对不稳定的源也束手无策,其电压示值必定不稳定。因此当源的准确度指标可以忽略的时候,稳定度指标便成为源最关键的指标。上海澄洋仪器仪表有限公司介绍在考虑源的稳定度的时候,必须考虑其带负载能力,即负载调整率。恒流源内阻很大,为保证其恒流特性,恒流输出的时候要求负载电阻要远小于其内阻,因此其负载电阻不能太大。以东华计量所生产的JH-5型精密多功能恒流源为例,其给出的最大负载电压11V,实际上就是由最大负载电阻决定的。当被测电阻较大时,为不超过恒流源的最大负载电压,测量电流也要随之减小。


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