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電阻自動(dòng)檢定裝置

文檔作者：辜鶴瑜1 肖永清萬(wàn)屹2 文檔來(lái)源： 1.廣東省電力試驗(yàn)研究所 2.江西電子儀器廠		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2024年11月24日
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第l2卷第6期
1999年l2月
廣東電力
GU,~NGI)ONG ELE( Ⅲ c POV~'ER
V0I_12 No 6
Dee 1999
文章編號(hào)：lOOT-~90X(1999)06-0041—03
電阻自動(dòng)檢定裝置
：
關(guān)鍵詞：電阻；自動(dòng)撿定；誤差分折 ? ) ^ 糙 疋 漫 1 ，慢 量
中圖分類號(hào)：TP2】6 l；TM934．1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ll
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崦
Abs喇：A Ilcw amommic deviceis developed OI1the basis ofMicrosoftWindows system toiI ∞vethe verific~lJon ofhighpre~sion re—
sistance box．Dj酉乜lfteasu~melltm劬0dis usedinsteadofthe conventional bfdg~rI】fm∞m豇lt，greatlyimprovingthe 面g eficiencyand
opening up a new wayforthe automatic verification ofDC insmm~nts
Key wor~ ：resistance；automatic verification； 目 analysis
測(cè)量用的電阻箱必須定期進(jìn)行檢定。針對(duì)電阻
箱的數(shù)量多、檢定工作量大和重復(fù)勞動(dòng)的特點(diǎn)，我
們研制了一種電阻自動(dòng)檢定裝置，用于0．01級(jí)及
以下電阻箱半自動(dòng)檢定，包括采集數(shù)據(jù)、計(jì)算誤
差、修約化整、處理檢定結(jié)果，建立數(shù)據(jù)庫(kù)以及打
印檢定證書(shū)。
本裝置的檢定方法是采用數(shù)字化測(cè)量技術(shù)．從
理論分析、綜合誤差的計(jì)算到總不確定度的驗(yàn)證．
均完全符合規(guī)程的要求。傳統(tǒng)的檢定方法、測(cè)量速
度慢，整個(gè)撿定過(guò)程操作相當(dāng)繁雜，大量的測(cè)量數(shù)
據(jù)還需要人工處理，工作效率低。而且，電阻箱的
年檢定量大，往往因?yàn)椴荒芗皶r(shí)完成檢定而影響生
產(chǎn) 電阻自動(dòng)檢定裝置用計(jì)算機(jī)代替人工操作．大
大簡(jiǎn)化操作步驟，提高了工作效率。
電阻自動(dòng)檢定及其管理系統(tǒng)軟件是在Iv~crosofi
Windows操作系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的。Windows功能齊各、使
用方便、操作界面新穎美觀．為應(yīng)用程序提供多窗
收稿日期：19994)4．28
口、多任務(wù)環(huán)境，可以更充分地發(fā)揮微機(jī)軟、硬件
環(huán)境的功能，使計(jì)算機(jī)操作方式和軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程發(fā)
生了革命性的變化。Windows標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用程序越來(lái)
越受到各國(guó)使用者的極大關(guān)注和興趣，國(guó)外在檢測(cè)
方面的應(yīng)用已走在前列，而在我國(guó)仍處在起步階
段。因此，我們結(jié)合HP3458A多功能數(shù)字表、恒
流源和Ⅲ 誣341G哪接口卡．開(kāi)發(fā)了這套電阻自
動(dòng)檢定及其管理軟件，為直流儀器的自動(dòng)檢定打開(kāi)
新的途徑。
l 裝置的構(gòu)成
1．1 裝置檢定原理及方法
a)本檢定裝置由恒流源、標(biāo)準(zhǔn)電阻 數(shù)字萬(wàn)
用表、接口卡和計(jì)算機(jī)構(gòu)成(圖1)。
b)采用不完全替代法檢定，檢定原理見(jiàn)圖2。
恒流源通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)先后激勵(lì)標(biāo)準(zhǔn)電阻和被測(cè)
電阻。利用數(shù)字萬(wàn)用表電壓基本量程測(cè)量得兩個(gè)電
壓值。
U。：InR ， (1)
～
岫
清 一
㈨
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廣東電力 第12卷
= ‘R， (2)
式中 R —— 標(biāo)準(zhǔn)電阻；
R —— 被測(cè)電阻。
并通過(guò)IEEEA88總線傳給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)由
(1)， (2)兩式相除得到 = ／U ，計(jì)算得到
被檢電阻值，然后按檢定規(guī)程進(jìn)行計(jì)算修約、化
整，存人數(shù)據(jù)庫(kù)，待所有點(diǎn)檢完后打印證書(shū)
圖1 裝置框圖
圖2 檢定原理圖
1．2 系統(tǒng)軟件的構(gòu)成
l 2 l 文件操作
文件操作包括新建校驗(yàn)庫(kù)，打開(kāi)數(shù)據(jù)庫(kù)等
a)新建校驗(yàn)庫(kù)
當(dāng)選擇新建校驗(yàn)庫(kù)菜單，此時(shí)出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話
框，要求您輸入新建校驗(yàn)庫(kù)的文件名，當(dāng)輸入一個(gè)
新文件名并確定后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)建立并打開(kāi)此新文
件。
b)打開(kāi)校驗(yàn)庫(kù)
當(dāng)選擇打開(kāi)校驗(yàn)庫(kù)菜單，主窗口會(huì)出現(xiàn)一個(gè)對(duì)
話框，此時(shí)您只要輸入文件名，系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)打開(kāi)
此文件。
1 2 2 通信端口設(shè)置
標(biāo)準(zhǔn)1EEFA88接口把總線上儀器的地址設(shè)為總
線控制器的地址
1．2．3 校驗(yàn)操作
校驗(yàn)過(guò)程包括開(kāi)始校驗(yàn)、清除數(shù)據(jù)、讀數(shù)、手
工錄入等過(guò)程。
a)開(kāi)始校驗(yàn)
當(dāng)您在新建一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，并填好了校驗(yàn)庫(kù)信息
和直流電阻箱信息，或是打開(kāi)一個(gè)已經(jīng)建好的校驗(yàn)
庫(kù)后選擇開(kāi)始校驗(yàn)菜單 這時(shí)系統(tǒng)會(huì)根已保存的校
驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行實(shí)際的校驗(yàn)
b)清陳數(shù)據(jù)
當(dāng)您在校驗(yàn)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)結(jié)果異?；蚪泳€有誤
時(shí)，可選擇清除數(shù)據(jù)菜單把原來(lái)的校驗(yàn)數(shù)據(jù)清除，
然后再開(kāi)始重新校驗(yàn)。
c)讀數(shù)
當(dāng)您在校驗(yàn)過(guò)程中選擇讀數(shù)菜單時(shí)，系統(tǒng)會(huì)根
據(jù)主窗口的電壓值和恒流源的內(nèi)附標(biāo)準(zhǔn)電阻值、標(biāo)
準(zhǔn)電壓值自動(dòng)計(jì)算出當(dāng)前檔位的電阻值。
d)手工錄入
由于系統(tǒng)是根據(jù)主窗口的電壓值來(lái)計(jì)算電阻
值，所以主窗口的電壓顯示窗口是不可以編輯的，
但當(dāng)您有特殊情況時(shí)就可選擇手工錄入菜單，直接
在電壓顯示窗口輸入數(shù)據(jù)。
1．2．4 校驗(yàn)管理
校驗(yàn)管理包括標(biāo)準(zhǔn)電阻管理、校驗(yàn)記錄統(tǒng)計(jì)、
校驗(yàn)記錄查詢、校驗(yàn)結(jié)果瀏覽等項(xiàng)目。
a)標(biāo)準(zhǔn)電阻管理
恒流源內(nèi)附有一套標(biāo)準(zhǔn)電阻，通過(guò)外部二等標(biāo)
準(zhǔn)電阻可對(duì)這套內(nèi)附的標(biāo)準(zhǔn)電阻實(shí)現(xiàn)量值傳遞。恒
流源內(nèi)附有10 n，l∞ n，l 000 n和10 m 四檔，
系統(tǒng)專門有一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)保存這四檔二等標(biāo)準(zhǔn)電阻的
溫度系數(shù)和電流標(biāo)準(zhǔn)化電壓值。
b)校驗(yàn)記錄統(tǒng)計(jì)
校驗(yàn)記錄統(tǒng)計(jì)主要是為對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行管理而設(shè)
置的一項(xiàng)功能。您可通過(guò)選擇統(tǒng)計(jì)條件選項(xiàng)進(jìn)行單
項(xiàng)或復(fù)合統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)的結(jié)果可同時(shí)在窗口顯示。
c)校驗(yàn)記錄查詢
校驗(yàn)記錄是為了方便使用者操作而設(shè)置的一項(xiàng)
功能。當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容比較多的時(shí)候，您就可以通
過(guò)查詢條件選項(xiàng)進(jìn)行單項(xiàng)或復(fù)合查詢，如果查詢成
功，此時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)記錄指針就會(huì)定位在查找到的記錄
位置。
d)檢驗(yàn)結(jié)果瀏覽
當(dāng)您校驗(yàn)完畢后，就可選擇檢驗(yàn)結(jié)果瀏覽來(lái)查
看檢驗(yàn)數(shù)據(jù)。本項(xiàng)目中有打印、打印預(yù)覽、上一條
記錄、下一條記錄等功能可供選擇，在這里您就可
以實(shí)現(xiàn)打印功能，打印證書(shū)和檢定原始記錄。
2 誤差分析及總不確定度
對(duì)裝置總不確定度的估算，我們根據(jù)數(shù)學(xué)模型
B=UAt／ ，從以下的誤差來(lái)源，做全面的分
析。
2 1 A類不確定度
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第6期 辜鶴瑜等： 電阻自動(dòng)檢定裝置
a)接觸電阻、開(kāi)關(guān)熱電勢(shì)誤差
b)數(shù)字萬(wàn)用表零電流誤差；
c)數(shù)字萬(wàn)用表量化誤差。
規(guī)定誤差值S =6．7×10～。
2．2 B類不確定度
表1 B類不確定度
2．3 合成不確定u
“=~／ + )
= 10．3× 10一．
2．4 總不確定度U
取置信因數(shù)K=2，相應(yīng)的置信概率是0．95
則
U =
： 2×10．3×10一
：2．1×10-。．
U < C／3：3．3× 10～ ．
其中c為被測(cè)電阻箱精度等級(jí)。
3 裝置重復(fù)性的測(cè)量
衡量裝置的重復(fù)性，用標(biāo)準(zhǔn)差來(lái)表征，標(biāo)準(zhǔn)差
越小，分散性越小。標(biāo)準(zhǔn)差用貝賽爾公式計(jì)算。測(cè)
量標(biāo)準(zhǔn)差s時(shí)用本裝置去檢定性能穩(wěn)定的經(jīng)北京電
力科學(xué)研究院檢定的1 J (BZ3，7854~)二等標(biāo)
準(zhǔn)電阻，獨(dú)立重復(fù)測(cè)量6次，結(jié)果如表2
表2 裝置重復(fù)性的測(cè)量
序號(hào) 檢定值∞／n 序號(hào) 檢定值≈m
l 1 ooo．Ol3 4 l 000．Ol4
2 l ooo o13 5 l 000 014
3 1 ooo 013 6 1 000 014
— __『- ： 5’． 5×10_4n‘2，
相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差=s／1 000n
：5．5× 10一 < U／IO= 1．8×10—6
式中 — — 各次測(cè)量的算術(shù)平均值；
— — 重復(fù)測(cè)量次數(shù)，在此， ：6。
4 裝置總不確定度的驗(yàn)證
為驗(yàn)證裝置的總不確定度，我們用校對(duì)法來(lái)驗(yàn)
證，用本裝置檢定3個(gè)性能穩(wěn)定的二等標(biāo)準(zhǔn)電阻，
與北京電科院檢定結(jié)果比較(表3)。
表3 裝■總不確定度的驗(yàn)證
5 結(jié)論
本裝置的總不確定度u為2．1×10一．與北京
電科院檢定結(jié)果對(duì)比，最大差值相對(duì)誤差為1．7×
l0-’，即l d—bl

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