直流电阻箱的检定校准

一、引言

直流电阻箱，能够调节产生宽范围的精密电阻值，既可用以检定各等级电阻计量器具，又能在电路调试中应用为可变电阻，广泛应用于计量校准、生产测试、教学实验等至关重要的测量测试场合。在长期的使用过程中，直流电阻箱内部的电阻元件由于老化、磨损、氧化等原因会出现阻值偏离，此时，定期检定便如同一位敏锐的守护者，能够及时捕捉到这些阻值的细微变动。通过定期检定，能够确保直流电阻箱的测量准确性以及量值的可靠性，进而有力保障量值传递的准确性与一致性，为基于电阻测量的各类实验和工业生产过程筑牢根基。所以，对直流电阻箱进行定期检定校准，无疑是一项不可或缺的重要工作。

二、直流电阻箱概述

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直流电阻箱的定义和分类

直流电阻箱是一种能够提供精确、稳定可变直流电阻值的电阻标准量具，由若干已知精密电阻和切换开关按串并联形式组合，通过改变开关位置，使阻值在已知的范围内按一定的步进而改变。

直流电阻箱十进电阻盘线路结构一般有两种形式：一种是串联式，即由同名义值电阻串联后依靠电刷移动到不同位置而达到阻值变换；另一种是组合式，即由多个单只电阻器经组合串联而成。

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直流电阻箱的应用场景

计量校准直流电阻箱具有多种准确度等级，能够输出稳定精确的电阻值，可以用于测试和校准各种仪器。在计量实验室中，直流电阻箱被广泛应用于电阻测量的校准工作，在多项规程规范中作为标准仪器，对直流电阻表、直流电流表等测量仪器进行校准，确保其测量结果的准确性。

生产测试用于电路调试、测试和生产等工作。在电子电路设计和调试过程中，可以用于调整电路的参数，如电阻、电流、电压等。通过改变电阻箱的阻值，可以观察电路的工作状态，从而优化电路设计；还可用来验证电路对不同电阻值的响应，模拟各种电路元件的电阻值，帮助工程师分析和解决电路问题。

教学实验直流电阻箱是一种常用的教学实验设备，可以帮助学生了解电阻的概念、测量方法和电路原理。在物理、电子等学科的教学实验中，直流电阻箱可以作为实验器材，让学生进行电阻测量、电路搭建和实验数据分析等实验操作。

三、直流电阻箱检定规程

JJG 982-2022直流电阻箱检定规程是对2003版同名规程的最新修订，其中涉及对直流电阻箱准确度等级范围、稳定性考核范围、残余电阻误差的规定、开关变差的检定方法的修改，又鉴于数字电压表法在直流电阻箱实际检定中应用广泛，因此规程对该方法在叙述上做了些修改。

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规程适用范围

适用于准确度等级0.005级及以下等级、电阻值范围(10-3~108)Ω、线路绝缘电压不大于 650V的直流电阻箱的首次检定、后续检定和使用中检查。本规程不适用于作为仪器内部组件的或因特殊要求而研制的直流电阻箱及交流电阻箱的检定。

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检定项目

外观及线路检查、绝缘电阻、残余电阻、开关变差、基本误差、年稳定性。

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检定方法

直接测量法、同标称值替代法、数字电压表法。

四、直流电阻箱检定福禄克解决方案

(一) 在直流电阻箱的检定工作中，选择合适的电阻测量仪器或装置至关重要。福禄克8588A作为一款稳定度、准确度一流的参考级八位半标准数字多用表，具有许多优势，使其成为检定直流电阻箱的理想选择。

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高准确度

8588A在电阻、电压、电流等参数的测量上都具有很高的准确度，电阻测量准确度 7.1 ppm (95%)；直流电压测量准确度 2.7 ppm (95%)，能够满足直流电阻箱检定规程对标准设备的要求。

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强大的电阻测量功能

8858A电阻量程1Ω ~ 10GΩ；最小分辨率10nΩ，能够满足规程对直流电阻箱电阻范围的覆盖。还具有多种电阻测量方法：两线标准、四线标准和四线真欧姆等。

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比率功能

8588A标配前后面板两路测量通道。可以提供比直接测量获取更高准确度的电阻和电压比率测量功能，提供多种比率方法选择前-后，或前/后，或（前-后）/后。8588A的比率功能可以应用于检定基本误差项目时的同标称值替代法和数字电压表法。

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分析功能

8588A具有全新用户交互界面，可显示趋势图、统计信息、直方图和FFT。统计信息可以提供测量结果趋势图、最大值、最小值、跨距、平均值、标准偏差、读数数量。在检定残余电阻和开关变差项目时，可以使用8588A的分析功能直接获取三次测量的平均值和三次测量值中最大值与最小值之差。

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数学运算功能

8588A 具有对采集到的读数进行数学运算功能，提供运算公式：(mx – c) / z；“x”是采集到的读数；公式中的三个常数为：“c” ：开启后显示的读数为测量值减去常数 c；“z” ：开启后显示的读数为测量值除以常数 z；“m” ：开启后显示的读数为测量值乘以常数 m。在检定基本误差项目时可以使用8588A数学运算的减c和乘m，用于去除残余电阻和乘以标准电阻真值。

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灵活的触发系统

8588A具有四层定义数据采集触发系统，支持自定义以不同的方式触发测量：总线、电源、手动、定时器、内部等多种模式。可以非常灵活地与自动化系统中的其他仪器进行交互。在检定残余电阻项目时，可以使用8588A手动触发模式来获取三次测量的平均值。

(二)在直流电阻箱的检定工作中，根据被检直流电阻箱的准确度等级、标称值的不同，选用不同的检定方法。在选用数字电压表法时还需要用到标准电阻福禄克742A系列，以及恒流源/多功能源福禄克5560A系列。

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福禄克742A

提供从1Ω~19MΩ，共12支在空气中使用的标准电阻，无需油槽。最优一年技术指标：±4ppm，还提供温度特性修正数据表，能够进一步降低不确定度。

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福禄克5560A

可以输出多种信号，包括直流电压、交流电压、直流电流、交流电流、功率、相位等，能够满足不同类型仪器的校准需求。在直流电压、交流电压、直流电流、交流电流、直流功率、交流功率、电阻、电容、电感等参数的测量上都具有很高的准确度。具有广泛得覆盖能力，可以手动和自动校准高达6.5位的手持式和台式DMM、钳型表、电子测温仪、过程校准器、功率计、相位计、记录仪、数据采集、高达2.1 GHz的单通道示波器等多种设备，是众多企业及计量校准机构首选的计量标准、建标利器。

五、直流电阻箱检定

六、总结

对于直流电阻箱的检定，福禄克能提供完善且便利的解决方案。

通过8588A的电阻测量功能直接检定直流电阻箱的残余电阻、开关变差和基本误差。

通过8588A的分析和运算功能可以直接获得被检电阻箱的实际值，省去对测量结果的分析和计算步骤，减少了工作量、提高了工作效率。

对于有0.005级电阻盘的直流电阻箱也可以使用8588A配合标准电阻742A以及多功能源5560A，使用数字电压表法或同标称值替代法进行检定。