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系統(tǒng)的測試結(jié)果，驗證采樣電阻電路。參考《 JJG l66—93 直流電阻器》檢定規(guī)程采用伏安法進行校準，以驗證多功能校準系統(tǒng)的準確度是否符合設(shè)計的技術(shù)指標。可調(diào)恒流源提供了測試的電流，量程為 0～600 A；電流轉(zhuǎn)換器和電壓表一起組成了電流測量標準裝置。整個校準方案測試系統(tǒng)構(gòu)成
采樣電阻誤差，為 75 mΩ 時不同測試電流下的實際采樣電阻值，其相對誤差小于 0.003％。表4 為固定測試電流 100 A 時模擬大功率電阻不同阻值時的誤差，從表中可看出，其相對誤差都在 0.004％ 內(nèi)。這是由于系統(tǒng)采用的器件件如直流比較儀、差分采樣放大器、信號放大器、D/A 轉(zhuǎn)換器等都是高線性度元件，保證系統(tǒng)的高線性度。經(jīng)過多次及不同阻值及電流下的測試驗證，系統(tǒng)模擬輸出電阻準確度都能在 0.02% 范圍內(nèi)，符合設(shè)計要求。
表3 75mΩ在不同輸入電流時的誤差 | ||||||||
實際電流/A | 29.9996 | 40.0001 | 50.0001 | 59.9999 | 70.0008 | 80.0006 | 89.9995 | 100.0019 |
實際電阻/mΩ | 74.9996 | 74.9977 | 75.0002 | 75.0002 | 74.9997 | 74.9992 | 75.0016 | 75.0015 |
誤差/% | -0.0005 | -0.003 | 0.0003 | 0.0003 | -0.0004 | -0.0010 | 0.0021 | 0.0019 |
表4 100A測試電流下不同電阻值的誤差 | |||||||
模擬電阻/mΩ | 7.5 | 22.5 | 30.0 | 45.0 | 60.0 | 67.5 | 75.0 |
實際電阻/mΩ | 7.5003 | 22.5001 | 30.0011 | 45.0009 | 60.0006 | 67.5001 | 75.0015 |
誤差/% | 0.004 | 0.0004 | 0.0037 | 0.002 | 0.001 | 0.0001 | 0.0019 |
采樣電阻多功能校準系統(tǒng)校準裝置框圖。數(shù)據(jù)分析，多功能校準系統(tǒng)校準裝置對系統(tǒng)進行校準測量。電流測量誤差：表 1 為 20 A 量程下在不同電流測試時的相對誤差，相對誤差小于 0.011%。為 100 A 量程下在不同電流測試時的相對誤差，相對誤差小于 0.01%。
表1 20A量程下在不同電流測試時的誤差 | |||||||||
實際電流/A | 4.0000 | 6.0000 | 8.00009 | 10.00002 | 12.0000 | 14.00004 | 15.99999 | 18.00000 | 20.00015 |
測量電流/A | 3.9996 | 5.9996 | 7.9996 | 9.9996 | 11.9996 | 13.9996 | 15.9997 | 17.9997 | 20.0000 |
誤差 /% | -0.0102 | -0.0067 | -0.0062 | -0.0042 | -0.0034 | -0.0031 | -0.0018 | -0.0017 | -0.0007 |
表2 100A量程下在不同電流測試時的誤差 | ||||||||
實際電流/A | 29.9996 | 40.0001 | 50.0001 | 59.9999 | 70.0008 | 80.0006 | 89.9995 | 100.0019 |
測量電流/A | 29.998 | 39.998 | 49.999 | 59.999 | 69.999 | 79.998 | 89.999 | 100.001 |
誤差/% | -0.0054 | -0.0052 | -0.0022 | -0.0014 | -0.0026 | -0.0033 | -0.0006 | -0.0009 |
結(jié)論設(shè)計的多功能采樣電阻測試儀校準系統(tǒng)在傳統(tǒng)電流型有源模擬電阻器有所創(chuàng)新，采用精密仿真電阻技術(shù)和大電流測量技術(shù)，并將三類儀器檢定裝置合并，電阻值可設(shè)置范圍廣，可模擬連續(xù) 1uΩ~3.75Ω 任意電阻值，達到 10nΩ 的分辨力和 0.02 級的精度；測試電流范圍大，最高可達 600 A 和 0.02 級的精度，相關(guān)技術(shù)指標已達到國內(nèi)行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先水平，滿足三類儀器的檢定要求，已廣泛應(yīng)用于回路電阻測試儀、直阻儀和接地導(dǎo)通電阻測試儀等儀器的檢定工作。
