数字超高电阻微电流测量仪

目前用于安全防护检测的大电流接地电阻测量仪已越来越广泛地运用于家用电器、绝缘材料、电动电热器具等产品的质量检测中,而此种仪器本身的量值传递却由于其大电流的限制,存在许多问题。普通的接地电阻测量仪检定装置不能用于这种仪器的检测,下面百检检测介绍两种检测方法。 1　直接法 这里所谓的直接法就是电阻法,利用大功率标准电阻直接接于被测大电流接地电阻测量仪的测量端,原理框图如图1所示,用标准电阻值与测量仪表头所显示的电阻值作比较。 设标准电阻值为RN,即实际值,被检表显示读数为RX,则被检表的绝对误差为: Δ＝RX－RN 被检表的相对误差为: r＝［(RX-RN)/RN］×100% 用此方法检测时应注意测量仪恒流输出所限制的电阻范围,超出该范围,将不再恒流且测量不正确。由于所测均为小电阻,导线及接触电阻的消除、四端钮接线等都是必须注意的,同时注意不可引入别的哪怕是很微小的附加电阻。 用此方法检测,简单直观方便,测量准确,但应当具备一套不同阻值(并非均为十进制变化)的大功率标准电阻,由于它的特殊要求,这种电阻需由厂家定做。 2　间接法 所谓间接法就是利用电流电压的方法来进行测量。 2.1　用标准电压源法进行测量 接地电阻测量仪的基本原理为以已知恒定电流通过被测电阻RX的压降来代表所测电阻值。根据这一原理,可用标准电压源和标准电流表来检测接地电阻测量仪,检测框图如图2所示。 标准电压源输出一个标准电压UN,同时读出标准电流表显示的电流IN,此时被检测量仪表头显示值为RX值,则实际值为: R＝UN／IN 绝对误差为: Δ＝RX－R＝RX－UN／IN 相对误差为: r＝［（RX－UN／IN）／（UN／IN)］×100% 通过输出不同的标准电压值,便可测得一系列电阻值。用此方法检测时应注意测量仪在恒定电流下所限定的电阻范围对应的电压值范围,使标准源输出的电压在此范围内。 2.2　用标准电压表法进行测量 利用标准电压表、标准电流表以及大电流电阻对大电流接地电阻测量仪进行测量,其检测接线框图如图3所示。 测量时,接上一电阻值R,立即读取标准电流表和标准电压表的读数IN、VN,此时被检接地电阻测量仪表头也显示出所测电阻值RX。而标准电流表、标准电压表所测值对应的电阻值可认为是所测电阻的真值,即: R＝VN／IN 绝对误差为 Δ＝RX－R＝RX－VN／IN 相对误差为 r＝［（RX－VN／IN）／（VN／IN)］×100% 通过接入不同的电阻值,便可测得一系列的值。从而确定出被检接地电阻测量仪的误差情况。 用此方法检测时应注意接地电阻测量仪所能测量的电阻范围,接入的电阻不可超出此电阻范围 由于所测电阻均为小电阻,因此必须采用四端测量 因是大电流测量,测量时间应尽量短。 3　误差分析 3.1　直接法的误差 直接法测量时,误差的主要来源是标准电阻引入的。在消除了引线电阻的影响后,只要标准电阻的误差为被检表允许误差的1/3～1/5即可。 3.2　间接测量的误差 3.2.1　标准电压源法测量时的误差 装置的主要误差来源: (1)标准电流表引入的误差S1:由于被检电流最高精度为0.5%,因此选用0.1级标准电流表即可。 (2)标准电压源带来的误差S2:由于被检表精度不高,在选用标准电压源时,一般采用实验室现有的三用表校验仪D030的交流电压信号输出便可满足要求,考虑到所需电压较小,其输出值误差一般不超过±0.5%。 (3)标准电压源输出漂移带来的误差S3：一般D030稳定性误差为±0.05%,考虑小电压情况,其漂移误差一般也不会超过±0.1%。 装置的总误差为: 由于被测接地电阻测量仪电阻精度最高为2%读数±2个字,可见装置总误差能满足要求。 3.2.2　标准电压表法测量时的误差 (1)标准电流表引入的误差S1:由于被检电流最高精度为0.5%,因此选用0.1级标准电流表即可。 (2)标准电压表带来的误差S2:由于被检表精度不高,选用0.05级标准电压表即可满足要求。考虑到所测电压较小,其测量误差一般不超过±0.5%。 (3)标准电压表输入阻抗带来的误差S3:因所测电阻均为1Ω以下,相对而言,标准电压表输入阻抗带来的误差完全可以忽略不记。 (4)电阻引入的误差S4:用此法检测,接入的电阻并不作为标准,仅作为被检表与标准表测量的一个载体,因此该电阻的精度并不影响测量结果,影响测量结果的主要因素是电阻的稳定性,由于所接电阻大电流的要求,此电阻通常是由专门的材料和工艺定做而成,对其稳定性有一定的要求,加之被检表和标准表几乎是同时测量,因此电阻稳定性引入的误差可忽略不记。

电子测量仪器按其工作原理与用途,大致划为以下几类。1.多用电表　　模拟式电压表、模拟多用表(即指针式万用表VOM)、数字电压表、数字多用表(即数字万用表DMM)都属此类。这是经常使用仪表。它可以用来测量交流/直流电压、交流/直流电流、电阻阻值、电容器容量、电感量、音频电平、频率、晶体管NPN或PNP电流放大倍数β值等。2.示波器　　示波器是一种测量电压波形的电子仪器,它可以把被测电压信号随时间变化的规律,用图形显示出来。使用示波器不仅可以直观而形象地观察被测物理量的变化全貌,而且可以通过它显示的波形,测量电压和电流,进行频率和相位的比较,以及描绘特性曲线等。3.信号发生器　　信号发生器(包括函数发生器)为检修、调试电子设备和仪器仪表时提供信号源。它是一种能够产生一定波形、频率和幅度的振荡器。例如:产生正弦波、方波、三角波、斜波和矩形脉冲波等。4.晶体管特性图示仪　　晶体管特性图示仪是一种专用示波器,它能直接观察各种晶体管特性曲线及曲性簇。例如:晶体管共射、共基和共集三种接法的输入、输出特性及反馈特性;二极管的正向、反向特性;稳压管的稳压或齐纳特性;它可以测量晶体管的击穿电压、饱和电流、自或a参数等。5.兆欧表　　兆欧表(俗称摇表)是一种检查电气设备、测量高电阻的简便直读式仪表,通常用来测量电路、电机绕组、电缆等绝缘电阻。兆欧表大多采用手摇发电机供电,故称摇表。由于它的刻度是以兆欧(MΩ)为单位,故称兆欧表。6.红外测试仪　　红外测试仪是一种非接触式测温仪器,它包括光学系统、电子线路,在将信息进行调制、线性化处理后达到指示、显示及控制的目的。目前已应用的红外测温仪有光子测温和热测温仪两种,主要用于电热炉、农作物、铁路钢轨、深埋地下超高压电缆接头、消防、气体分析、激光接收等温度测量及控制场合。7.集成电路测试仪　　该类仪器可对TI1、PM0S、CM0S数字集成电路功能和参数测试,还可判断抹去字的芯片型号及对集成电路在线功能测试、在线状态测试。8.LCR参数测试仪　　电感、电容、电阻参数测量仪,不仅能自动判断元件性质,而且能将符号图形显示出来,并显示出其值。其还能测量Ｑ、D、Z、Lp、Ls、Cp、Cs、Kp、Ks等参数,且显示出等效电路图形。9.频谱分析仪　　频谱分析仪在频域信号分析、测试、研究、维修中有着广泛的应用。它能同时测量信号的幅度及频率,测试比较多路信号及分析信号的组成。还可测试手机逻辑和射频电路的信号。例如:逻辑电路的控制信号、基带信号,射频电路的本振信号、中频信号、发射信号等。　　除以上常用的电子测量仪器外,还有时间测量仪、电桥、相位计、动态分析器、光学测量仪、应变仪、流量仪等。

电子测量仪器的分类及应用电子测量仪器按其工作原理与用途，大致划为以下几类。　　1.多用电表　　模拟式电压表、模拟多用表（即指针式万用表VOM）、数字电压表、数字多用表（即数字万用表DMM）都属此类。这是经常使用仪表。它可以用来测量交流/直流电压、交流/直流电流、电阻阻值、电容器容量、电感量、音频电平、频率、晶体管NPN或PNP电流放大倍数β值等。 　　2.示波器　　示波器是一种测量电压波形的电子仪器，它可以把被测电压信号随时间变化的规律，用图形显示出来。使用示波器不仅可以直观而形象地观察被测物理量的变化全貌，而且可以通过它显示的波形，测量电压和电流，进行频率和相位的比较，以及描绘特性曲线等。 　　3.信号发生器　　信号发生器（包括函数发生器）为检修、调试电子设备和仪器时提供信号源。它是一种能够产生一定波形、频率和幅度的振荡器。例如：产生正弦波、方波、三角波、斜波和矩形脉冲波等。 　　4.晶体管特性图示仪 　　晶体管特性图示仪是一种专用示波器，它能直接观察各种晶体管特性曲线及曲性簇。例如：晶体管共射、共基和共集三种接法的输入、输出特性及反馈特性；二极管的正向、反向特性；稳压管的稳压或齐纳特性；它可以测量晶体管的击穿电压、饱和电流、β或α参数等。 　　5.兆欧表　　兆欧表（俗称摇表）是一种检查电气设备、测量高电阻的简便直读式仪表，通常用来测量电路、电机绕组、电缆等绝缘电阻。兆欧表大多采用手摇发电机供电，故称摇表。由于它的刻度是以兆欧（MΩ）为单位，故称兆欧表。　　6.红外测试仪　　红外测试仪是一种非接触式测温仪器，它包括光学系统、电子线路，在将信息进行调制、线性化处理后达到指示、显示及控制的目的。目前已应用的红外测温仪有光子测温和热测温仪两种，主要用于电热炉、农作物、铁路钢轨、深埋地下超高压电缆接头、消防、气体分析、激光接收等温度测量及控制场合。 　　7.集成电路测试仪 　　该类仪器可对TTL、PMOS、CMOS数字集成电路功能和参数测试，还可判断抹去字的芯片型号及对集成电路在线功能测试、在线状态测试。 　　 8.LCR参数测试仪　　电感、电容、电阻参数测量仪，不仅能自动判断元件性质，而且能将符号图形显示出来，并显示出其值。其还能测量Q、D、Z、Lp、Ls、Cp、Cs、Kp、Ks等参数，且显示出等效电路图形。 　　9.频谱分析仪　　频谱分析仪在频域信号分析、测试、研究、维修中有着广泛的应用。它能同时测量信号的幅度及频率，测试比较多路信号及分析信号的组成。还可测试手机逻辑和射频电路的信号。例如：逻辑电路的控制信号、基带信号，射频电路的本振信号、中频信号、发射信号等。 　　除以上常用的电子测量仪器外，还有时间测量仪、电桥、相位计、动态分析器、光学测量仪、应变仪、流量仪等。