电阻负载系数自动测量系统的设计与测试

来源 :中国计量大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yydx_2009
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随着精密仪器的发展和工业生产行业的不断进步,对电阻测量的准确度提出了越来越高的需求。由于电流流过电阻而使电阻自发热所导致电阻值变化的现象叫做电阻负载效应。在计量测试领域中,电阻的负载效应成为影响电阻准值的一个重要因素。本文提出了一种基于直流电流比较仪(DCC)电桥的电阻负载系数自动测量系统,主要进行了如下工作:(1)研究电阻负载效应评估理论,利用最小二乘法原理推导得出电阻负载系数的计算方法。提出基于直流电流比较仪的电阻负载系数测试方法并搭建完善了相关系统。(2)利用直流电流比较仪、恒温油槽、扫描开关、主控电脑以及低负载电阻标准器搭建了测试系统。基于LabVIEW平台开发了电阻负载系数测量控制系统软件,实现电阻负载系数的自动测量、数据分析、数据存储等功能,为电阻负载系数自动测量系统的进一步推广与应用提供了软件支撑。(3)基于此系统进行大量实验。经测试,基于DCC的电阻负载系数测量系统测试相对误差最低达到-2.29×10-8。作为低负载系数精密电阻的电阻标准器自校验达到-9.47×10-9。相对于油槽中使用的自制精密低负载电阻标准器还制做了一套阻值分别为1?、10?、100?、1K?、10K?用于空气中的便携式盒式精密低负载电阻标准器。经测试,负载系数指标在10-610-8量级。同时,针对于负载效应的两种负载类型,对整套低负载电阻校验系统做了应用性验证试验,证实该系统可以在电阻负载效应检定工作中投入使用。综合电阻负载系数测量装置的测试指标,本课题所研制的电阻负载系数测量系统的最高测试准确性达到10-8量级,本项目的应用还为精密测量仪器产业提供了采样电阻负载系数的定量校准方案,从而提高其电流以及相关电学测试功能的测量准确度,对提升科学仪器产业技术水平做出贡献。此套装置系统已在中国计量科学研究院和福建省计量科学研究院获得应用。
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