模拟交直流标准电阻器开发

模拟交直流标准电阻器开发和用于
接地导通电阻测试仪检定的探讨
1 刘应增福建省上杭县电力公司2：赖振学福州亿森电力设备有公司
摘要：本文介绍了基于（CP2102）接口技术和智能电能表现仪的开发表现校仪的开发，结合了PDA、计算机及无线通信技术，使用Delphi、EVC开发工具，在Oracle 8i开发的关系型数据库基础上，设计开发了一种电能表现场校验与管理智能系统，实现了电力校表的无纸化工作和智能化管理。

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关键词：(CP2102) 电能表现场校验仪；测试智能系统
Abastract：This article introduced based on (CP2102) the system electrical energy performance school meter's development, unified PDA, the computer and the wireless communication technology, uses Delphi, the EVC development kit, in Oracle in the 8i development's relations database foundation, the design developed one kind of electrical energy table scene to verify and the management intelligent system, has realized the electric power dial gauge's paperless work and the intellectualized management.
Key Words: (CP2102) electrical energy table scene verification meter; Test intelligent system Based on CP2102 technology electrical energy performance meter and
intelligent system's development
（4 Fuzhou ESEN Electic Equipment Co.,Ltd Lai Zhen xue Fuzhou 350013 ,china)
0、引言
接地导通电阻测试仪是用于测量交流电网供电设备（如家用电器，电动电热器具，医用电气设备及测量、控制和实验室用电器设备等）的可触及金属壳体与该设备引出的安全接地端之间导通电阻的测试仪器。

近几年来，接地导通电阻测试仪已广泛用于各个行业，各计量部门也陆续开展了该项目的检定工作。

本文从标准装置的本身和测量的重复性方面，对数字式接地导通电阻测试仪电阻示值检定的测量不确定度进行了分析和评定，供同行们参考。

1、概述
1.1 测量依据：JJG984—2004《接地导通电阻测试仪检定规程》1.2 检定条件：温度（23±5）℃，相对湿度40%-75%
1.3 测量装置：MJZ-60G型模拟交直流标准电阻器.
接地导通电阻测试仪
模拟
标准
电阻器V+
V-
I-
C1
P1
P2
C2
I+
技术指标：
(1)模拟电阻值范围：
额定电流电阻值范围
60A 0—300.0 mΩ
25A 0—520.0 mΩ
10A 0—1111 mΩ
6A 0—3 Ω
2.5A 0—5.200 Ω
1A 0—11.11 Ω
(2) 准确度：
直流交流
准确度（级）测量范围（mΩ）准确度（级）测量范围（mΩ）第一盘0.05 0～1000.1 0～100
第二盘0.1 0～100.2 0～10
第三盘 2 0～1 4 0～1
第四盘 5 0～0.110 0～0.1
(3)分辨率：10μΩ
(4) 指示电流值准确度：
DC 0.05级。

AC 0.1级
1.4 被测对象：接地电阻测试仪.
主要性能：电流：0～60A 电阻：0～11.11Ω准确度：2级.
2、测量方法及原理
测量方法:标准电阻器法.
如图1所示:被检数字式测试仪的电流输出端I+ 、I-和电压采样端V+ 、V-分别与标准装置的电流端C1、C2和电压端P1、P2相连接，调节标准电阻器的电阻盘至检定点，当被检测试仪的输出电流稳定后，读取被检测试仪的指示值。

图.1 标准电阻器法检定电阻示值误差的原理线路图
数字式测试仪电阻示值的绝对误差按式（1）计算； R
δ
= R －R 0 （1）
式中： R
δ—— 测试仪电阻示值的绝对误差；
R —— 测试仪电阻示值； R 0 ——标准电阻器实际值。

3、 数学模型 R δ=R －R 0 (2)
R
δ：被检测试仪电阻示值的绝对误差；R ：被检测试仪电阻示值；
R 0 ： 标准电阻器实际值.
4、 方差和传播系数
由 u c 2(y )=∑[∂f /∂x i ]2 u 2（x i ）
得 u c 2=u 2
(R
δ)=2
1c u 2(R )+ 2
2c u 2
(R 0)
式中 2
1c = ∂R
δ/∂R=1 22c =∂R
δ/∂R 0=－1
故 u c 2=u 2(R
δ)=u 2(R )+ u 2(R 0)
5. 测量不确定度来源主要有以下几个方面：
（1）、 测量重复性引起的不确定度分量u 1
（2）、 数字式接地导通电阻测试仪的分辨力引入的不确定度分量u 2 （3）、 标准装置本身引入的不确定度分量u 3
（4）、实验室环境温度的影响引入的不确定度分量u 4.
5.1测量重复性引入的不确定度分量u 1
选一台数字式接地导通电阻测试仪，用模拟标准电阻器在交流电流5A,电阻在100 m Ω处作重复测量10次，得到以下数据：
100.01m Ω、100.00 m Ω、100.02 m Ω、99.99 m Ω、99.98 m Ω、 99.99 m Ω、100.00 m Ω、100.02 m Ω、100.00 m Ω、100.01 m Ω
平均值R =∑=n i i R
n 1
1=100.002（m Ω）
实验标准偏差S R = 1
)(1
2
--∑=n R R
n
i i
=0.013 m Ω
相对标准偏差：u 1 = =0.013 %
5.2、数字式接地导通电阻测试仪的分辨力引入的不确定度分量u 2
该测试仪的分辨力在100.00 m Ω挡为0.1m Ω 即： δx =0.1 m Ω
分辨力引入的相对不确定度分量 u 2=0.289δx /100=0.03%
5.3.标准装置本身引入的不确定度分量u 3
标准装置本身引入的不确定度分量u 3主要来源标准装置本身电阻盘的系
统误差。

该标准装置在100 m Ω处测量时，其准确度为0.1级.
误差按均匀分布考虑，则覆盖因子k =3，则相对不确定度分量为：
u 3=
058.03
%1.0==k a % 5.4实验室环境温度的影响引入的不确定度分量u 4.
由于实验室温度控制在（20±1）℃，在此条件下，经实验对电阻测量影响非常小，可忽略不计。

6、合成相对标准不确定度 u c
u C =2
222
32222212121%)058.0(%)03.0(%)013.0(++=++u c u c u c
=0.07%
7、测量结果的扩展不确定度U
R S R
取扩展因子k=2，则接地电阻测试仪电阻示值误差测量结果的扩展不确定度为：
U=k·u C =2×0.07%=0.14%
8、结语
本文只对接地电阻测试仪电阻示值在交流下的检定的不确定度进行了评定，在直流下的检定的不确定度评定可以参考上述方法进行。