LCR电桥校准规程（2）

发布时间：2012-12-06浏览次数：2513返回列表

四校准方法

19 校准电桥的方法一般有整体、半整体及按元件三种。

整体是用标准电阻箱的电阻示值去比较被检电桥的示值，从而确定电桥的基本误差。

按元件是测量被检电桥每个电阻元件的阻值，通过一定的公式计算，确定被检电桥的基本误差。

半整体是整体量程变换器(或测量盘)，按元件测量盘(或量程变换器)，然后通过一定的公式计算，确定被检电桥的基本误差。

20 步骤如下：

20.1 外观检查

根据第1条的要求，检查电桥铭牌或外壳上应有的标志，同时检查电桥外壳、外露部件及插销接触状况、有无封印位置等。

对于新生产的电桥都要求完好；对于使用中的及修理后的电桥，如发现某一项已严重影响电桥电气性能时，则应修复后再进行。

20.2 线路检查

图1 单、双电桥节点位置

用电阻表检查电桥内部电阻元件，不应有断路或短路的现象，电桥实际线路和铭牌线路 (或使用说明书上的线路)应相符。对于装有内附指零仪的电桥，还应检查调零机构是否正常。

准备按元件的电桥，则必须找出电桥的节点(又称顶点)，确定时的接线位置，如图1。

单电桥是要对A、B、C、D节点之间的AB、BC、DA的电阻进行；双电桥则是要对A、B、C、D、E、F节点之间的AC、BD、AF、BE的电阻进行。

外观及线路检查后，将被检电桥放在第6.2款规定的条件下稳定至少24h。

20.3 电桥缘电阻的测量

20.3.1 缘电阻对整体误差影响的试验

将被检电桥外壳接地(如果被检电桥的外壳是缘材料制成，而且无接地端钮，则将电桥放在金属板上，金属板再接地)，在被检电桥测量端钮上，接上数值等于总有效量程中测量上限值的电阻，调节测量盘使电桥平衡，此时指零仪的灵敏度不应低于1格／〔(a／10) %R_x〕。随后另取一根接地线分别接到被检电桥各接线端钮(制造厂规定不允许接地的端钮除外)，观察指零仪的偏转所引起的误差，若不大于被检电桥允许基本误差的1／10，则认为该电桥的缘电阻对整体误差影响试验合格，见图2。

图2 电桥缘电阻对整体误差影响试验

20.3.2 电桥线路对与线路无电气连接各点之间缘电阻的测量。

测量的方法：将缘电阻测量仪的两测试端，分别接到电桥线路和与线路无电气连接的各金属点，测量其缘电阻，缘测量仪上的读数应在电压施加后1～2min之间进行。

20.4 线路缘电压试验

将被检电桥所有接线端钮用裸铜线连接在一起，高压试验台的两试验端分别接到电桥线路与测试用的参考接地端，逐渐升起电压，当升至规定的试验电压后，保持1min。如无击穿或放电现象，则认为线路缘电压试验合格。

上述项目试验时，应特别注意安全，严格按照有关高压试验台操作规范。

缘电阻测量及线路缘电压试验后，将被检电桥放在温度及相对湿度条件下，稳定不少于2h，再进行以下的。

20.5 电桥内附指零仪灵敏度试验

电桥内附指零仪灵敏度的试验，应在被检电桥总有效量程的测量电阻的上、下限上进行。电桥的供电电压根据制造厂的有关规定。测量端分别接上电阻值为该电桥总有效量程上、下限的电阻，调节测量盘使电桥平衡，然后将被测电阻(或测量盘电阻)改变R_x×a％，观察指零仪，其偏转不应低于5.1款的要求。

20.6 电桥内附指零仪阻尼时间的试验

内附指零仪阻尼时间的试验，也应在被检电桥总有效量程的电阻测量上、下限上进行。调节测量盘，使指零仪的指针偏转至满度。随后切断电桥供电电源，用秒表测量指针从满度回到离开零位线≤1min时的时间。

20.7 电桥内附指零仪零位漂移及指针抖动的试验

对具有内附电子放大式指零仪的电桥，还应试验指零仪的漂移及抖动。其方法是接通指零仪的供电电源，按制造厂规定的时间预热后，将指零仪的指针调至零位，过10min后，指针的偏转不应大于1min，同时指针不应有肉眼能看得出的抖动(一般为≤0.3mm)。

图3 整体单、双电桥线路图

20.8 整体

20.8.1 全检量程的确定及

先确定被检电桥的全检量程。所谓全检量程即在该量程下，对所有测量盘的示值均需一一者。确定全检量程的原则是：

a.应保证被检电桥个测量盘加入工作，其示值由1至10时的各个电阻测量值均应在该电桥的总有效量程以内。

b.整体电桥时，选用的标准电阻箱应保证具有足够的准确度和读数位数。

c.根据用户的要求：先将标准电阻箱各十进盘及被检电桥各测量盘，从头到尾来回转动数次，使其接触良好，再将标准电阻箱接于被检电桥的测量端(见图3)。调节标准电阻箱十进盘使电桥平衡，这样用标准电阻箱的示值与被检电桥测量盘全部示值进行比较(对具有滑线盘的电桥仅比较有数字标记的刻度点)。

20.8.2 其它量程的

其它量程的则只限于通过求出该量程与全检量程的量程系数比。方法是在被检电桥的个测量盘内选取三个示值(其中一个示值必须是基准值，其余二个示值应在基准值附近)，同样用标准电阻箱的示值去比较，求出该示值的实际值，用下式计算量程系数比M。

式中 M——被检电桥某一量程对全检量程的量程系数比；

n₁、n₂、n₃——被检电桥个测量盘在全检量程时的检得的实际值；

n₁′、i₂′、n₃′——被检电桥个测量盘在欲求量程系数比的量程下，所检得的实际值。

上述三个比值互相之差以相对误差表示时，不应超过(1／3)a%。若超过，则必须找出原因后重检，或对该量程进行全检。

若标准电阻箱的准确度等级比被检电桥高10倍，则允许只基准值一个点，并据此求出其量程系数比。

对于0.05级及以下的不给出数据的电桥，在对其它量程时，只要个测量盘在全检量程结果中具有大正、负相对误差两个点，看其是否超差，而不必求出其量程系数比。

20.8.3 整体电桥时应注意的几个问题

a.要注意连接导线电阻、开关接触电阻及标准电阻箱的残余电阻对结果带来的影响。

b.在整体双电桥时，跨线电阻不应超过制造厂的规定。当制造厂没有明确规定时，跨线电阻应不大于标准电阻(即图1中的R_s电阻)与被测电阻和的1／5，但不得大于0.01Ω。

c.如果标准电阻箱有足够的调节细度，建立采用完全平衡法；如果标准电阻箱调节细度不够，建议采用不完全平衡法，它是通过求所在示值下指零仪的电阻常数，再根据指零仪的不平衡偏转格数，计算出不平衡偏转格数所相应的电阻值。

d.在双电桥时，如果标准电阻箱的调节细度不够，允许调节被检电桥后一、二个测量盘，使电桥平衡。此时电桥测得读数与标准电阻箱示值之差就是被检电桥示值的误差。

20.9 按元件

根据标准装置的设备条件，参照附录2－4中介绍的测量电阻元件的方法，求出被检电桥单个元件的电阻值。

20.9.1 测量盘电阻元件及测量盘残余电阻的测量

测量盘电阻元件可以单个测量，也可以累计测量，选择的原则是：

a.根据表4规定的各测量盘电阻测量误差的要求，选用相应准确度等级的标准电阻测量仪器，直接测量其累计电阻值。如电阻元件允许误差≥0.1％，可用0.02级电桥直接测量其电阻值。

b.若被检电桥测量盘结构上允许按单个电阻元件测量(例如QJ5电桥)，则可利用同标称值的标准电阻，通过直流电桥或电位差计采用替代法进行测量。

c.如果由于缺少相应准确度等级的电阻测量仪器以致无法直接累计测量，且被检电桥结构上又不允许按单个电阻元件进行测量时(如QJ19型)，则可采用同标称值标准电阻，通过单、双两用电桥置换法进行测量(当然也可以用比较电桥或直读电桥进行测量)。

d.测量盘残余电阻可用0.1级双电桥直接进行测量。重复测量三次，每次测量前将各测量盘来回转动数次，取三次测量结果的平均值作为测量盘的残余电阻值。

20.9.2 量程变换器电阻的测量

根据表4规定的测量误差，当有相应等级的电阻测量仪器时，可以直接进行测量；或采用同标称值标准电阻通过单、双两用电桥替代法进行测量。

20.10 半整体校准半整体校准按下述顺序进行

a.按元件测量测量盘电阻值；

b.整体测量量程变换器比值。

测量盘电阻值的测量可参照按元件方法，量程变换器比值的测量可用比例臂电桥，在缺少比例臂电桥时，可用两只标准电阻箱组成标准比例，如图4所示。

图4 量程变换器整体校准

20.11 整体核对

按元件及半整体校准的电桥，它与实际使用情况不尽相符，因此校准后必须进行整体核对。核对的方法可见附录5。

21 在保证校准总不确定度条件下，允许用本规程以外的方法进行校准。如有争议时，以本规程推荐的方法为准。

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