电阻功能校准 - 浅谈福禄克55XX系列校准器的五项校准方法

2.电阻功能校准

5502A校准器可以输出连续可调电阻0-1100MΩ。根据5502A说明书，5502A交流电压设有16个校准调整点。可以用8508A直接校准5502A的各个校准调整点，可以满足在各个校准调整点上测量不确定度的要求，校准不确定度比率都大于5。可以用8508A电阻功能直接校准，满足测量不确定度的要求。表2列出了5502A的各电阻校准调整点的在校准110 kW，1.1   MW，11 MW，110 MW 四个校准点时，需要设置8508A的测量电流为LoI低电流模式，才能适合5502A电阻的工作电流范围。在低电流模式时，8508A的测量不确定度会稍微增加，但是，校准不确定度比率仍然都大于4满足测量不确定度的要求。

一般测量100kΩ以下的小电阻时，应该尽量使用四线电阻的测量方法进行校准。这是由于两线电阻测量时，测试引线电阻和接触电阻会带来附加误差，对于小电阻测量时，往往响较大。采用四线电阻测量方式，将电流激励回路和测量电阻上的电压降测量回路分开，测量到的电压不受电流回路中电阻电压降的影响，为真正的被测电阻两端电压，消除了测试引线及接触电阻带来的测量误差。在高阻校准时，应使用屏蔽线，降低干扰，减少环境因素对测量读数的影响。

校准时，应注意使用8508A的常规电阻测量功能，不要使用HiVΩ高压电阻模式,在这种模式，测量电阻时的激励电流是常规电阻测量模式的10倍，由此可能产生最高达240V的顺从电压，可能会对55xxA系列校准器电阻功能造成损坏。

另外，校准5502A的电阻功能时，最好根据测试点数值使用8508A电阻测量功能的手动量程，避免设置在自动量程时，测量仪表在寻找合适量程的同时，校准器也在寻找合适的工作电流，使得两台仪器不能尽快选择到合适的量程和合适的电流范围，而不能正常测量，长时间得不到正确的测量结果。

在校准5520A和5522A电阻功能时，在 36 MΩ，110MΩ两个校准测试点，不确定度为1.7 和 2.7。不能满足校准要求。可以应用校准边界保证（Guardbanding），在校准调整时，更严格地控制校准器的偏移，来满足校准的要求。

3.交流电压校准        

根据5502A说明书，5502A交流电压设有13个校准调整点。在各个校准调整点上，我们计算出5502A的总不确定度，8508A的交流电压测量功能的总不确定度，计算结果列于表3中。从表3中，可以看出，8508A交流电压的性能在多数点上不能满足校准5502A交流电压的测量不确定度要求。例如：5502A输出30V，100Hz的交流电压年指标为：0.032%，而8508A年指标为0.013%，TUR比率仅为2.3，不能满足不确定度比率为3倍以上的要求。

造成这种局面的原因与两台仪器的量程不匹配也有关系。5502A交流电压校准调整点大都是3的倍数，如：30mV，300mV，﹣3V，﹣30V，300V; 而8508A的量程都是2的倍数，如：200 mV，2V，20V，200V。校准时，只能用8508A量程的 15% 为测试点，使得8508A测量不确定度大大增加。

如何解决这一问题呢？答案是，使用准确度更高的5790A。5790A是一台高准确度的交流电压测量标准，它既有热电转标准的优异准确度，又有数字多用表易于使用的特点，是专门用于校准各种交流校准器的标准设备。用5790A不仅可以校准5502A和5522A, 还可以校准5700A和5720A等更高精度的交流测量仪器。

在这里，我们分析用5790A校准5502A多产品校准器时的TUR。 在5502A各个交流电压的校准调整点上，我们计算出5502A的总不确定度，5790A的交流电压测量功能的总不确定度，计算结果列于表4中。从表4中可以看出，除了在300V70kHz这一个测试点上，不确定度比率为5.3。其他所有测试点的不确定度比率都大于13。

校准交流电压时，测试导线可使用普通的导线，测试导线要尽可能的短，特别是在频率较高时，要越短越好，并使用屏蔽线，以减少信号衰减，避免捡拾干扰信号。

用5790A校准5520A和5522A交流电压功能时，在所有校准调整点的不确定度比率TUR都大于3，都能满足校准的要求。