計(jì)量論壇

標(biāo)題: 電阻標(biāo)準(zhǔn)的保存 [打印本頁]

作者: 樹林 時(shí)間: 2007-5-26 10:05
標(biāo)題: 電阻標(biāo)準(zhǔn)的保存
電阻標(biāo)準(zhǔn)的保存
一級和二級標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室都保存著電阻的工作標(biāo)準(zhǔn)，用來校分流器、電橋、分壓器及其它電阻設(shè)備和電阻測量儀器。工作標(biāo)準(zhǔn)的溯源性通過周期性地和實(shí)驗(yàn)的一級電阻標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較來保持。
各種類型的單值標(biāo)準(zhǔn)電阻器的現(xiàn)有商品都是按十進(jìn)制序列取值的、其數(shù)值范圍從0.00001Ω到100MΩ。由于提高穩(wěn)定　性、降低　電阻的功率系數(shù)、降低與銅導(dǎo)休連接時(shí)的熱電動勢等方面的要求，多年來這些標(biāo)準(zhǔn)電阻的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不斷進(jìn)步。
本地標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)通常具有若干組這種電阻器，并將它們保存在攪拌油槽中、以便使電阻器保持在標(biāo)準(zhǔn)溫度之下。實(shí)驗(yàn)室對這些電阻器的數(shù)值互相進(jìn)行比較，并將其與NIST可溯源的運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)或本地的QHE裝置進(jìn)行比較。
雖然、運(yùn)軟標(biāo)準(zhǔn)也可以采用其它的數(shù)值。但是其數(shù)值通常是10KΩ或1Ω。首先。把NIST對這運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)所賦的數(shù)值傳遞給本地標(biāo)準(zhǔn)電阻組中的電阻器。然后、本地標(biāo)準(zhǔn)電阻級中的電阻器就可以用來給工作標(biāo)準(zhǔn)（如FLUKE公司的741A）進(jìn)行賦值。
用10KΩ而不用1Ω來保存實(shí)驗(yàn)一級電阻標(biāo)準(zhǔn)的好處是，當(dāng)把該電阻的量值擴(kuò)展到其它的電阻量值時(shí)，積累的誤差較小。例如，從1Ω的一級標(biāo)準(zhǔn)電阻開始校準(zhǔn)1MΩ的標(biāo)準(zhǔn)電阻，將需要6次10：1的比率測量。在每一步的測量中都會積累一些誤差。而如果從10KΩ的一級標(biāo)準(zhǔn)電阻　開始，則校準(zhǔn)工作只需要2次10：1的比率測量就能完成。
理想的情況是、同時(shí)用1Ω和10KΩ來保存一級實(shí)驗(yàn)室電阻標(biāo)準(zhǔn)。這樣對于高低數(shù)值的實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)電阻來說都會減小積累的誤差。而且，還可以通過比較從1Ω標(biāo)準(zhǔn)電阻向上和從10KΩ標(biāo)準(zhǔn)電阻向下、用比率的方法校準(zhǔn)1Ω和10KΩ之間的十進(jìn)電阻器時(shí)的差別。來對實(shí)驗(yàn)室測量過程的準(zhǔn)確度和重復(fù)性進(jìn)行很好的檢查。

作者: lymex 時(shí)間: 2007-5-26 11:33
很好的介紹，我再補(bǔ)充幾點(diǎn)。
1、1歐的電阻穩(wěn)定性好，但溫度系數(shù)偏高。10k的正好相反，穩(wěn)定性稍差但溫度系數(shù)很小。
2、Fluke的742A是一套不錯(cuò)的常用標(biāo)準(zhǔn)，溫度系數(shù)非常小，不僅我看到的樣品中其α系數(shù)（的絕對值）都小于0.05ppm/C，而且β系數(shù)也同樣的小，這就非常難得。實(shí)際上當(dāng)α小于0.1ppm/C就很不錯(cuò)了，但β要是大于0.1曲線就彎曲的厲害，因此β系數(shù)要比α更重要。測量β系數(shù)至少要測量三點(diǎn)，一般測量4點(diǎn)做最小二乘。
3、但是，F(xiàn)luke 742A系列最大的問題是穩(wěn)定性不太好，最好的也只有每年4ppm，因此多用于過度，要想用做穩(wěn)定的基準(zhǔn)來保存，還需要傳統(tǒng)的Thomas 1Ω和其它的10kΩ，比如esi/Tegam/IET SR104，可以保證每年不大于0.5ppm的漂移。
4、1Ω到10kΩ一般用兩次Hamon過渡標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)是10Ω的，另一個(gè)是1kΩ的。10Ω的10只并聯(lián)成1Ω與1Ω標(biāo)準(zhǔn)比較，然后串聯(lián)成100Ω與1kΩ的10只并聯(lián)比較，最后1kΩ的10只串聯(lián)與10kΩ標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較。每次比較使用專用電橋或比較儀，采用替代法。

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