电阻式应量仪

最近在做设备的不确定度分析，有人做过直流电阻测量仪的不确定度分析么，指导一下

热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。其优点是：①构造简单，使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成，而且不受大小和开头的限制，外有保护套管，用起来非常方便。②测量范围广。常用的热电偶从-50~+1600℃均可边续测量，某些特殊热电偶最低可测到-269℃(如金铁镍铬)，最高可达+2800℃(如钨-铼)。③测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响。1．热电偶测温基本原理 将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路。当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。2．热电偶冷端的温度补偿 由于热电偶的材料一般都比较贵重(特别是采用贵 金属时)，而红外测温仪到仪表的距离都很远，为了节省热电偶材料，降低成本，通常采用补偿导线把热电偶的冷 端(自由端)延伸到温度比较稳定的控制室内，连接到仪表端子上。必须指出，热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极，使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上，它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响，不起补偿作用。因此，还需采用其他修正方法来补偿冷端温度t0≠0℃时对测温的影响。 在使用热电偶补偿导线时必须注意型号相配，极性不能接错，补偿导线与热电偶连接端的温度不能超过100℃。3．热电偶的种类及结构形成 (1)热电偶的种类 常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。所调用标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶，它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶，一般也没有统一的分度表，主要用于某些特殊场合的测量。标准化热电偶 我国从1988年1月1日起，热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产，并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。 (2)热电偶的结构形式 为了保证热电偶可靠、稳定地工作，对它的结构要求如下：① 组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固；② 两个热电极彼此之间应很好地绝缘，以防短路；③ 补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠；④ 保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。 温度测量仪表的分类 温度测量仪表按测温方式可分为接触式和非接触式两大类。通常来说接触式测温仪器仪表测温仪表比较简单、可靠，测量精度较高；但因测温元件与被测介质需要进行充分的热交金刚，帮需要一定的时间才能达到热平衡，所以存在测温的延迟现象，同时受耐高温材料的限制，不能应用于很高的温度测量。非接触式仪表测温是通过热辐射原理来测量温度的，测温元件不需与被测介质接触，测温范围广，不受测温上限的限制，也不会破坏被测物体的温度场，反应速度一般也比较快；但受到物体的发射率、测量距离、烟尘和水气等外界因素的影响，其测量误差较大。 热电阻的应用原理 热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热是阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。1．热电阻测温原理及材料 热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，此外，现在已开始采用甸、镍、锰和铑等材料制造热电阻。2．热电阻的结构(1)精通型热电阻 从热电阻的测温原理可知，被测温度的变化是直接通过热电阻阻值的变化来测量的，因此，热电阻体的引出线等各种导线电阻的变化会给温度测量带来影响。为消除引线电阻的影响同般采用三线制或四线制，(2)隔爆型热电阻 隔爆型热电阻通过特殊结构的接线盒，把红外测温仪外壳内部爆炸性混合气体因受到火花或电弧等影响而发生的爆炸局限在接线盒内，生产现场不会引超爆炸。隔爆型热电阻可用于Bla~B3c级区内具有爆炸危险场所的温度测量。(3)端面热电阻 端面热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制，紧贴在温度计端面，其结构如图2-1-8所示。它与一般轴向热电阻相比，能更正确和快速地反映被测端面的实际温度，适用于测量轴瓦和其他机件的端面温度。(4)铠装热电阻 铠装热电阻是由感温元件(电阻体)、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体它的外径一般为φ2~φ8mm，最小可达φmm。 与普通型热电阻相比，它有下列优点：①体积小，内部无空气隙，热惯性上，测量滞后小；②机械性能好、耐振，抗冲击；③能弯曲，便于安装④使用寿命长。3．热电阻测温系统的组成 热电阻的测温系统一般由热电阻、连接导线和显示仪表等组成。必须注意以下两点： ①热电阻和显示仪表的分度号必须一致②为了消除连接导线电阻变化的影响，必须采用三线制接法(2)端面热电阻 端面热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制，紧贴在温度计端面，它与一般轴向热电阻相比，能更正确和快速地反映被测端面的实际温度，适用于测量轴瓦和其他机件的端面温度。(3)铠装热电阻 铠装热电阻是由感温元件(电阻体)、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体，它的外径一般为φ2~φ8mm，最小可达φmm。 与普通型热电阻相比，它有下列优点：①体积小，内部无空气隙，热惯性上，测量滞后小；②机械性能好、耐振，抗冲击；③能弯曲，便于安装④使用寿命长。(4)隔爆型热电阻 隔爆型热电阻通过特殊结构的接线盒，把其外壳内部爆炸性混合气体因受到火花或电弧等影电阻体的断路修理必然要改变电阻丝的长短而影响电阻值，为此更换新的电阻体为好，若采用焊接修理，焊后要校验合格后才能使用

1．在测接地电阻时，有哪些因素造成接地电阻不准确，如何避免？A）接地系统（地网）周边土壤构成不一致，地质不一，紧密、干湿程度不一样，具有分散性，地表面杂散电流、特别是架空地线、地下水管、电缆外皮等等，对测试影响特别大。解决的方法是，取不同的点进行测量，取平均值。B）测试线方向不对，距离不够长，解决的方法是，找准测试方向和距离。C）辅助接地极电阻过大。解决的方法是，在地桩处泼水或使用降阻剂降低电流极的接地电阻。D）测试夹与接地测量点接触电阻过大。解决的方法是，将接触点用锉刀或砂纸磨光，用测试线夹子充分夹好磨光触点。E）干扰影响。解决的方法，调整放线方向，尽量避开干扰大的方向，使仪表读数减少跳动。F）仪表使用问题。电池电量不足，解决的方法是，更换电池。仪表精确度下降，解决的方法是，重新校准为零。2．在测高层建筑物接地时，阻值为什么会比地面阻值大。且显示数据跳动严重，是什么原因造成的，如何避免？这是因为高层建筑测量时，高层建筑物接地引线与地之间存在着一定的阻值（R地线）另外从高层建筑物上面测量点向地面仪表所引接的测试线，在空中的部分存在线电感。（WL）所以高层建筑接地点测量的阻值为R=R地线+WL+R地。地面测量接地电阻R=R地。测量数据比地面测量时跳动要严重，这是因为测试线在空中的加长，如同一根天线将空中一些无线电、电磁杂波等信号通过测试线引向仪表，而产生严重干扰，使测量数据跳动，解决的方法是，用一根同轴线作为测试引线，将同轴线和芯线连接在一起，并接在测试点上。将同轴线另一端的屏蔽线接在仪表的C2端上（即电流极），将同轴线的芯线接在仪表P2端上（即电压极），这样能较好地解决测量高层接地电阻由于引线过长造成干扰影响。3．为什么在测接地电阻时，要求测量线分别为20m和40m，它与钳形地阻表有什么区别？这是因为测接地电阻时，要求测的是接地极与电位为零的远方接地极之间的电阻，所谓远方是指一段距离，在此距离下，两个接地极的互阻基本为零，经实验得出，20m以外距离符合此要求。如果线距缩短，测量误差会逐渐加大。钳形地阻表只能测量多点接地，测量结果是，被测地极与多个接地极并联值的和，而测量单点接地时要接辅助电极，使测试电路形成回路，所以测量误差要大一些。但操作方便。4．被保护的电器设备的接地端是否可以不断开测试，对测试仪表或被保护电器设备有什么影响？一般情况下，在测试接地电阻时，要求被保护电器的设备与其接地端断开，这是因为如果不断开被保护的电器设备在接地电阻过大或接触不好的情况下，仪表所加在接地端的电压或电流会反串流入被保护的电器设备，如果一些设备不能抵抗仪表所反串的电压电流，可能会给电器设备造成损坏，另外一些电器设备由于漏电，使漏电电流经过测试线进入仪表，将仪表烧坏。所以一般情况要求断开被保护的电器设备。在接地良好的情况下，可以不断开被保护电器设备进行测量。5．为什么地阻表的C2P2和C1P1不能调换接线？由于地阻表内部电路设计原理C2为测试极准电位，要与后级基准严格相等，因此，需直截接至被测地网电极，P1、P2为信号通道，二者可以互换，C2和C1不能互换。6．哪些因素影响土壤电阻率测量？土壤电阻率不仅随土壤的类型变化，且随温度、湿度、含盐量和土壤的紧密程度而变化。7. 地阻表工作时显示屏显示"1"与同时显示"1"和"OPEN"有什么区别？如何处理？显示屏显示"1"表示仪表选择的量程过小。被测的数值大于所选择的量程，此时应选择合适的量程档。显示屏同时显示"1"和"OPEN"表示被测地极开路或电流极辅助接地电阻过大，与接地极没有形成回路（即开路）。此时应检查C2至C1的测试线是否接通或接触不良；或降低电流极辅助接地电阻。（选择合适的地点打桩或在电流极地桩上浇水）。8．用接地电阻测量仪测土壤电阻率的方法在被测区域沿直线等距离插入地下4根金属针棒，彼此相距为“a”厘米，金属针棒的埋入深度应为距离“a”的1/20。按图所示连接方法，用4根测试线将4根金属针棒与仪表上的C1，P1，P2，C2四个测试孔相连，选择适当量程，按一下测试按钮“TEST”，电流指示灯亮，显示屏上显示测得的电阻欧姆值。9．关于检测接地电阻读数不准确的探讨（一）引起接地电阻检测不准确或示值不稳甚至出现负值的原因。因接地电阻检测仪是由许多精密的电子元器件构成，有比较长的检测线，在不良环境及操作的影响下，往往引起测量误差，难以确认所测接地电阻的准确值，其主要有以下因素：（1）地表处存大电位差，多处有独立接地的存在，如工厂、综合楼等的接地，由于多种原因，引起接地电阻变大、变压器本身绝缘变差，产生漏电现象，使接地极周围产生电位差，如果检测棒放在其周围，就将影响测量准确度。（2）被测接地极本身存有交变电流（用电设备绝缘不好，部分短路引起的泄漏现象，引下线附近有并接的高压电源干扰）；以前的早期建筑物结构比较混乱，接线零乱，有时甚至地零线电位差在100V电压以上，直影响到接地电阻的测量误差。（3）接触不良（包括仪器本身）：接地电阻测试仪接线连接处，由于经常弯曲使用，容易折断，而由于保护套的存在，又很难发现，造成时断时通的现象；另外，由于检测棒及鳄鱼夹使用时间长，有氧化锈蚀现象，也可造成接触不良；如果被测接地极氧化严重去锈不好，则也会影响测量读数。（4）附近有发射机、天线等发出的强电磁场存在：在大功率的发射基地附近，如移动、微波、BP机等通信发身场，高压变电所及高压线路附近，大功率设备频繁起动场所。（5）接地装置和金属管道所埋地比较复杂时也可引起接地电阻测量不良或不稳，如加油站、化工厂等，由于地下金属管道布置复杂，按照正常检测连线时，地下金属道貌岸然的存在，实际上改变了测量仪各端的电流方向，常引起测量值为零或负值现象，如果同一场地存在不同的土壤电阻率，也可引起这种现象。（6）检测高层建筑时，过长的检测线感应出电压而引起检测误差，同时长线本身也有线阻存在。（7）用土壤电阻率很大，吸水性特差的砂性土作为整层建筑基础垫层时，往往测出的接地电阻是偏大的。（8）操作不按规定的方法进行，仪器本身维护不当，使用带病，超检仪器。（二）避免方法（1）在检测加油站及液化气站以及高层建筑物接地电阻及静电接地电阻时，因埋入地下的金属（油、气）管和接地装置以及金属器件的布置不是很正确地在图上标出，因此检测接地电阻时的检测表棒的放置方向和距离对测量值影响很大，通常表现为随着方向和距离不同，数值也不一样，有时测量值甚至会出现负值的情况。特别是加油站等金属管道埋地设施场所的检测，常会出现。解决的办法是：检测前了解地下金属管道的布置情况，不仅要查看接地装置图，还要查看其他地下金属管道的布置图，选择影响尽可能小的地方放置P、C接地极。（2）接地引下线有断接卡的地方，尽可能断开进行检测，避免其它设备对检测的影响。（3）检测时出现异常，应查明原因，或者不同时间、不同方向和地点分别检测对比，得出正确的检测值。（4）为了避免在高电磁场下引线受电磁干扰，应相对缩短检测引线，引线的内径使用合格的多股金属线。（5）在高电阻率砂石垫层的地方检测接地电阻时，接地极应放在潮湿和与大地导电良好的地方，这样测出的接地电阻相对正确一些。（6）检测仪器要经常维护，定时检定，不使用超检仪器。