JJG 546-1988 直流比较电桥检定规程.pdf
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1、 中华人民共和国国家计量检定规程直流比较电桥检定规程JJG 546 88Verification Regulation of DC Comparison bridge国家计量局 1988-03-22批准 1989-02-01施行本规程适用于新制造、使用中和修理后直流比较电桥 (以下简称比较电桥 )的检定。本规程不适用于普通单双电桥、直流比较仪式电桥、直读电桥及其它用途电桥的检定。 一 概 述比较电桥是专门为检定实验室用直流电桥和直流电阻箱等直流电阻仪器的特殊单电桥,其原理线路如图 1所示。图 1 比较电桥原理线路图Rx被测电阻; RN内附参考电阻,其标称值为 1 105; R1比例臂电阻,由
2、6个十进盘 10 (1000 100 10 1 0.1 0.01)组成读数盘 M1和由 3个十进盘 10 (1 0.1 0.01)组成等值平衡盘 m1; R2比例臂页码,1/17JJG 54688中华人民共和国国家计量检定规程2005-7-7file:/C:dlhb2002WJ160.htm电阻,由 6个十进盘 10 (1000 100 10 1 0.1 0.01)组成比例盘 M2; K0换臂开关,在电桥等值调整时使桥臂 R1和 R2互换位置; Kr桥顶换接开关, Kr分别在位置 1和 2时测量两次可求出导线电阻 rx的阻值; KE电源换向开关; C1, P1, P2, C2被测电阻 Rx电流
3、和电位端钮; C3, P3, P4, C4外接标准电阻器 RN电流和电位端钮; rx被测桥臂和标准桥臂之间的引线电阻 (注:图中未标出具体位置 ); r1, r2分别为开关 K0在 1, 1 (或 2, 2 )的接触电阻; r1, r2分别为比例臂 R1、 R2的连接导线电阻,阻值从K0开关 1, 1分别到 RN, Rx电位端 被测电阻采用四端钮法接入被测桥臂 Rx中,与标准桥臂的内附参考电阻 RN或外接标准电阻进行比较。另外,两个桥臂 R2与 R1组成 0.1到 1的 10个标准比例值。为消除桥臂电阻 R2和 R1的误差,线路中设计了换臂开关 K0,通过 R2和 R1的换位,调节等值平衡盘
4、m1, 实现 R1 R2,使比值 (R2 R1)为 1 1时消除了误差。为了使比值 (R2 R1)为 n 10时仍消除其误差, QJ48型比较电桥的 R2 1000盘的 10个电阻,通过微调线路可将其误差调到一致,这样 R2 R1 n 10比值误差将减小到可以忽略的程度。 XQJ7型比较电桥内附参考电阻与 M2的 1000盘不是微调结构,内附参考电阻误差与比例臂比值的误差,需在计算过程中加以更正。在用比较电桥检定被测仪器的过程中,开关接触电阻与被测电阻同时接入,不用电位引线,实现了电阻按元件检定,保证了检定状态与实际使用状态的一致。由单电桥的平衡方程式可得:(1)式中 RxH被测电阻标称值;
5、RNH参考电阻标称值; KH比例臂比值标称值; 1把电桥调平衡时调整值相对 104的读数;x被测电阻相对标称值的更正值; N参考电阻相对标称值的更正值; K比例臂比值相对标称比值的更正值。 式 (1)为 XQJ7型电桥测量电阻的相对更正值表达式。对其中 k与 N的值,每年周期检定时测得,使用该电桥时加以更正。 QJ48型比较电桥中,内附参考电阻 RN组和比例臂 R2的 1000盘做成可微调,用等值平衡和自调技术可使 N和 K调整到可忽略的程度。则式 (1)为: x 1(2) 由式 (2)可知 QJ48型比较电桥可直接测出被测电阻 Rx的相对更正值。 QJ48型比较电桥通过内附参考电阻和比例臂电
6、阻的均调整技术,使被测电阻按比例与内附参考电阻直接比较并读数。注: QJ48型比较电桥与 XQJ7型比较电桥原理是一样的,但各端钮符号, 各桥臂符号的表示不同,使用公式时要注意,本规程中用的符号均是 QJ48型比较电桥的。二 技 术 要 求1 外观及标志1.1 比较电桥的铭牌 (外壳上 )应标明:1.1.1 产品名称、型号和出厂编号;1.1.2 制造厂或商标;1.1.3 有效量程和各量程等级指数;1.1.4 参考温度和标称使用温度范围;页码,2/17JJG 54688中华人民共和国国家计量检定规程2005-7-7file:/C:dlhb2002WJ160.htm1.1.5 试验电压;1.1.6
7、 使用位置 (无位置符号表示该电桥可在任意位置使用 )。1.2 比较电桥面板上的开关和接线柱端钮应标明功能和符号 (需要时 )。2 比较电桥的等级指数、参考温度和相对湿度范围,标称使用温度和相对湿度范围应符合表 1的规定。表 1* 允许变差以等级指数的百分数表示。3 比较电桥在标称使用温度和相对温度范围内,由参考条件到标称使用条件变动引起的允许变差不应超过表 1的规定。4 在 500V 10的试验电压下,从电桥线路任何一个易于触及的端钮和其它不与电桥线路连接的任何可触及点之间测得的值,不应低于 5M。绝缘电阻的测量应在施加测试电压 1min到 2min之间进行。任何一个端钮和外壳或大地连接后所
8、造成的变差,均不应超过基本误差允许极限的 10。进行此项测试时,如果外壳是导电的应接地;如果外壳是绝缘材料制造的,应将电桥放在导电的平板上,平板则应接地。表 25 比较电桥在标称使用条件下,线路与外壳或与线路无电气连接的任意导电部件之间的绝缘强度,应能承受频率为 45 65Hz的实际正弦波交流电压 500V 10,历时 1min的耐压试验,应无击穿或无飞弧现象。6 内附参考电阻 RN组由 1、 10、 100、 1000、 10000和 100000组成,应符合直流标准电阻器检定规程 JJG 166 84中二等标准器的要求。XQJ7型比较电桥的内附参考电阻是不可调的固定电阻,该电桥没有外接标准
9、电阻的端钮; QJ48型比较电桥的内附参考电阻是可微调的,调节范围 0.02,调节细度 0.0001, 该电桥设有外接标准电阻的端钮。7 QJ48型比较电桥设有外接标准电阻端钮,使用时应使连接 P4端钮的接线电阻小于 0.005。 8 比较电桥比例臂 R2(m2)由 6个十进盘 10 (1000 100 10 1 0.1 0.01)组成,对 M2的 1000盘 10个电阻要求年变化一致,不一致性小于 0.5 10 5,电阻温度系数相互间差值小于 5 10 6,这 10个电阻应具有能按元件检定的措施。 XQJ型比较电桥比例臂电阻是固定电阻,不可调;两 QJ48型比较电桥 M2的1000盘的 10
10、个电阻做成可调,调节范围 0.02,调节细度 0.0001。9 比较电桥比例臂电组 M2, M1和 m1允许误差应不超过表 3的规定。 页码,3/17JJG 54688中华人民共和国国家计量检定规程2005-7-7file:/C:dlhb2002WJ160.htm表 310 比较电桥的内部连接导线电阻 r1, r2和开关 K0的接触电阻 r1, r2都应尽量小,要求 r1 r1 r2r2 0.01和 r1 r2 (M2)0 r2rL (M2)0 0.02。 三 检 定 条 件11 检定比较电桥的基本误差时,应在表 2所规定的参考温度和相对湿度下进行。12 比较电桥绝缘电阻的测量和耐压的试验,应
11、在下面现场条件中进行。环境温度为 15 35;相对湿度为 (45 75)范围内;无露水、霜冻、渗水、雨水、阳光辐照等情况。13 检定比较电桥基本误差时的总不确定度不应超过被检电桥等级指数的 1 3。表 413.1 比较电桥内附参考电阻的检定及调整的不确定度,应满足直流标准电阻器检定规程关于二等标准器的要求。13.2 检定及调整比较电桥比例臂比值 Kn 10的不确定度,不应超过被检电桥等级指数的 1 10。对 1000同标称值电阻比较的装置,其比较不确定度不应超过被检电桥等级指数的 1 20。14 检定比较电桥的基本误差时,参照直流电桥检定规程的要求施加电压。15 比较电桥的比例臂电阻 M1,
12、m1和 M2可按 0.05级电桥的平滑调节臂要求检定各十进盘电阻的不确定度和允许误差如表 4所示。16 测量绝缘电阻的仪器,测量电压为 500V 10测量不确定度应小于 20。17 电压试验所用的高压试验台应有足够的输出容量 (大于 0.25kVA)连续可调电压。四 检 定 项 目页码,4/17JJG 54688中华人民共和国国家计量检定规程2005-7-7file:/C:dlhb2002WJ160.htm 18 比较电桥的检定项目,应按表 5的规定进行。表 5五 检 定 方 法19 外观检查用目测检查比较电桥铭牌或外壳上的标志,应符合技术要求。对新生产的比较电桥,要求完好无损。对使用中和维修
13、后的比较电桥,如发现有严重影响电桥的计量性能的缺陷时,应在修复后再检定。20 线路检查用万用表的欧姆档检查比较电桥的线路,如发现有不正常时,应查明原因,修复后再检定。21 绝缘电阻的测量用高阻计或绝缘电阻测量仪进行测量和用试验的方法观察绝缘的情况,如发现绝缘电阻不能满足要求时,应查明原因,修复后再测量。22 耐压的试验在高电压试验台上试验,试验电压以 100V s的速率平稳地上升至所规定的试验电压,历时 1min的耐压试验、无击穿或无飞弧现象为合格,否则为不合格。然后将电压平稳地降到零。23 内附参考电阻的检定及调整QJ48内附参考电阻的检定在调整前后进行,调整前的检定值作为观察年变化用,调整
14、后的检定值作为此次检定结果。调整后的检定必须待电阻稳定后进行。 XQJ7型比较电桥,只进行一次检定。从比较电桥中取出内附参考电阻 RN,根据标准电阻器检定规程 JJG 166 84二等标准器规定的方法进行检定。对 QJ48型比较电桥内附参考电阻的调整:用专用套筒扳手拧松六角螺帽,用螺丝刀旋动电位器轴,直至所需要的位置,最后再用套筒扳手拧紧六角螺帽。24 比例臂 M2, M1和 m1的检定 24.1 十进盘替代法24.1.1 十进替代法原理用后一盘的 10个步进值电阻同前一盘的每一个步进值电阻在被检比较是桥比例臂 R2上作替代比较,后一盘的 10个步进值电阻由二等标准电阻器来标定,通过计算求出前
15、一盘每一个步进值电阻的实际值,最后一个十进盘的每一个步进值电阻由检流计的偏格来确定。24.1.2 检定线路a. 检定比例盘 M2的原理线路如图 2所示, K0开关置位置 1。 b. 检定读数盘 M1和等值平衡盘 m1的原理线路如图 2所示, K0开关置位置 2。 页码,5/17JJG 54688中华人民共和国国家计量检定规程2005-7-7file:/C:dlhb2002WJ160.htm 图 2 比较电桥比例臂检定原理线路图24.1.3 比例盘 M2的检定过程 24.1.3.1 M2的 1000盘检定过程 (1)电桥参数选择比较臂 RN:选择 104内附参考电阻;测量臂 Rx:选 0.01级
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