MVRRCNG0222直流高阻电桥检定规程(pdf10)(1)

MV_RR_CNG_0222直流高阻电桥检定规程1.直流高阻电桥检定规程说明编号JJG873-1994名称(中文）直流高阻电桥检定规程(英文）VerificationRegulationofDCHighResistanceBridge归口单位中国测试技术研究院起草单位中国测试技术研究院主要起草人崔广英(中国测试技术研究院)批准日期1994年4月28日实施日期1995年3月1日替代规程号适用范围本规程适用于新制造的、使用中的和修理后的电阻型直流高阻电桥(以下简称电桥)，其电阻测量范围上限等于或大于106Ω，等级指数为0.01～10电桥的检定。本规程不适用于自动或半自动高阻电桥、电流比较式电桥，以及采用非电桥原理制成的高阻计和绝缘电阻测量仪的检定。主要技术要求1标志和符号2.分类3稳定性4基本误差的允许极限5确定基本误差的条件6绝缘电阻7电压试验是否分级否检定周期（年）1附录数目1出版单位中国计量出版社检定用标准物质相关技术文件备注2.直流高阻电桥检定规程摘要一技术要求1标志和符号1.1电桥的铭牌或外壳上应有以下主要标志和符号：a.名称、型号和编号；b.制造单位名称或商标；c.量程和各量程的等级指数；d.温度的参考值及标称使用范围；e.标称使用电压；f.试验电压；g.表示其它某些必要内容由单独文件给出的符号。1.2电桥面板上的开关和接线端钮应标明功能、符号和单位，如a.测量盘或比较臂的系数或其电阻值；b.量程变换器或比例臂的系数或其电阻值；c.标准端钮及被测端钮；d.电源端钮及指零仪端钮；e.电源换向开关及换臂开关；f.静电屏蔽端钮、泄漏电流屏蔽端钮和接地端钮等。2.分类本规程所说明的电桥可分为：2.1按电桥的防护可分为两种，即具有和不具有泄漏电流屏蔽保护电桥。2.2按电桥等级指数可分为如表1所示。表1以百分数表示a0.010.020.050.10.20.512510以科学标1×2×5×1×2×5×1×2×5×10×记法表示b10－410－410－410－310－310－310－210－210－210－2电桥的等级指数可用a，以百分数表示；或用b，以科学标记法表示。若一个电桥有几个测量量程，每个量程可以有各自的等级指数。注：除测量很高阻值的电桥外(例如1010Ω以上电阻)，一般不使用等级指数为2～10(2×10－2～10×10－2)。3稳定性如果遵守制造单位所规定的使用、运输及贮藏条件，从检定日期起，电桥在1年之内应符合各自等级指数规定的有关基本误差的允许极限。4基本误差的允许极限电桥基本误差允许极限由两部分组成：a.与基准值有关的常数项；b.与测量盘示值成比例的可变项。下列公式的正值及负值分别给出基本误差的两个允许极限值：aRNElim＝±100(κ＋x)(1)式中Elim——基本误差的允许极限值(Ω)；RN——基准值(Ω)(一个给定量程的基准值即为该量程内昀大的10的整数幂。例如，测量盘昀大值为1111110Ω，量程系数为100，则基准值为108Ω)；x——测量盘示值(Ω)；a——用百分数表示的等级指数；κ＝10(如果制造单位不另规定一个更高值时)。当等级指数用科学标记法b表示时，应使用下式：RNElim＝±b(κ＋x)(2)注：由于分辨力不足而引起的任何误差包括在基本误差的允许极限值内。5确定基本误差的条件5.1与各个影响量有关的参考条件和允差如表2所示。表2等级指数影响量参考条件①(%)科学标记法供测试目的用的允差②0.011×10－4±0.5℃0.022×10－4±1.0℃0.055×10－4±2.0℃周围温度20℃③0.1～101×10－3～10×10－2±5℃相对湿度40～60——————电桥电源电压或电流标称值————±10%①除非制造单位另有规定。②对参考范围不得有允差。③如果电桥是自动控温的，应按制造单位的规定。5.2如果有泄漏电流屏蔽电路及静电屏蔽，应按制造单位的规定连接。6绝缘电阻电桥电路与电路无电气连接的任何其它外部金属间的绝缘电阻，在500V±10％电压下测得的直流绝缘电阻应该是：a.当电桥标称使用电压小于或等于500V时，应不小于5MΩ；b.当电桥标称使用电压大于500V时，应不小于下式值：UHRi≥500×5(3)式中Ri——绝缘电阻(MΩ)；UH——标称使用电压(V)；6.1如果测试电阻器的屏蔽与电桥的泄漏电流屏蔽(电路)连接，以避免测试电阻器的泄漏电流时，制造单位应说明造成不大于基本误差允许极限10％的变差的昀小泄漏电阻值。6.2如果在接地方面有所限制时，制造单位应说明哪些端钮可以接地或外壳，或哪些端钮必须接地或外壳，还应说明哪些端钮制造单位已经接外壳了。6.3除6.1、6.2指出的情况外，任何一个端钮和外壳或大地连接后所造成的变差都应不超过基本误差允许极限的10％。进行此项测试时，如果外壳是导电的，应接地；如果外壳是绝缘材料制作的，应将电桥放在导电的平板上，平板应接地。7电压试验电桥电路与外壳之间应能承受频率为45～65Hz的实际正弦交流电压(试验电压如表3a或3b所示。表3a为工作电流大于10mA的电桥应符合的要求；表3b为工作电流等于或小于10mA的电桥应符合的要求)。历时1min的试验应无击穿或出现放电现象。表3a电桥标称使用电压(kV)试验电压(有效值)(kV)0.050.50.251.50.652.013.025.037.049.0511.0表3b电桥标称使用电压(kV)(UH)试验电压(有效值)(kV)≤0.51UH0.5～2.51.5UH＞2.51.35UH二检定条件8检定电桥基本误差时，应在表2所规定的影响量的参考条件即检定条件下达到稳定状态后进行。对于具有自动控温的电桥，应在制造单位有关规定下进行。9检定电桥基本误差的装置，总不确定度对0.02级及以上电桥应不超过被检电桥相应等级指数的1/2；对其余等级电桥应不超过被检电桥相应等级指数的1/3。10整体检定电桥时，标准电阻器的等级指数对0.02级及以上电桥，应不低于被检电桥相应等级指数的1/2，对其余等级电桥应不低于被检电桥相应等级指数的1/4，可按表4的规定选择。表4被检电桥等级指数(%)0.010.020.050.10.20.512510标准电阻器等级指数(%)0.0050.010.010.020.050.10.20.51211整体检定电桥时，指零仪的灵敏度不足引起的误差应不超过被检电桥相应等级指数的1/10。12整体检定电桥时，连接导线电阻、绝缘电阻的泄漏等因素引起的误差，应不超过被检电桥相应等级指数的1/10。13按元件检定电桥时，各桥臂电阻的允许误差分配如下：a.比较臂的允许误差是等级指数的1/2；b.量程变换器的允许误差是等级指数的1/2或比例臂的允许误差是等级指数的1/4。14按元件检定电桥时，选用标准电阻器的等级指数对0.02级及以上电桥应不低于被检桥臂电阻允许误差的1/2；对其余等级电桥应不低于被检桥臂允许误差的1/4。15按元件检定电桥时，测量仪器所引起的误差，应不超过被检桥臂电阻允许误差的1/10。16按元件检定电桥时，指零仪的灵敏度不足引起的误差，应不超过被检桥臂电阻允许误差的1/10。17按元件检定电桥时，连接导线电阻、绝缘电阻的泄漏等因素引起的误差，应不超过被检桥臂电阻允许误差的1/10。18在保证检定总不确定度的条件下，允许采用其它的误差分配方法。19在检定电桥的整个过程中，标准电阻器及被检电桥的电流或电压均应不超过它们的允许值。对工作在高压下的电桥，应该在它的规定电压下进行检定。20绝缘电阻的测量和电压试验应在表5所规定的试验条件下进行。表5环境温度10～30℃相对温度45～75%其它条件无露水、渗水、雨水、阳光照射等情况21测量绝缘电阻的要求：a.试验电压500V±10％；b.采用测量误差不低于20％的任何测量仪器或测量方法；c.测试绝缘电阻应在无任何连接的两个金属件间进行，除制造单位另有说明者外，一般测试应在电路与接地屏蔽或机壳间进行。d.测试应在施加电压后1～2min内进行。22电压试验所用的高压设备的要求：a.应产生实际正弦波，频率为45～65Hz，电压为连续可调；b.应有足够有效功率输出。检查方法是先使测试设备以规定电压的50％空载输出，随后接上被试电桥，这时观察电压的电压降不小于该电压的10％时，则认为此电源有足够功率。c.绝缘击穿时继电器能自动断开高压电源，其高压侧输出动作电流为5mA；d.试验电压的误差为不大于±10％。三检定项目23电桥的检定项目如表6所示：表6检定类型检定项目出厂时修理后周期检定外观及线路检检检绝缘电阻检检检电压试验检检必要时检基本误差检检检四检定方法24外观及线路24.1外观检查根据第1条的要求对外观进行检查，电桥的铭牌或外壳上应有符合技术要求的标志或符号。对于新制造的电桥，外壳、外露部件、开关及端钮等应完好；对于修理后和周期检定的电桥，不应出现有影响电桥计量和安全性能的缺陷。24.2线路检查用万用表的电阻档检查电桥各臂电阻，不应有断路或短路的现象。25绝缘电阻的测量25.1电路对于电路无电气连接点绝缘电阻的测量将绝缘电阻测量仪的两测试端分别接到电桥电路和与电路无电气连接的各外部金属点，测量其绝缘电阻。25.2绝缘电阻对整体误差影响的试验将被检电桥外壳接地，在被检电桥测量端接上数值等于所有量程中测量上限值的电阻，调节测量盘使电桥平衡，随后另取一根接地线分别接到被检电桥各接线端。观察指零仪的偏转所引起的误差，若不大于被检电桥相应等级指数的1/10，则认为该电桥的绝缘电阻对整体误差影响试验合格。26电压的试验将被检电桥所有接线端用裸线连接在一起，用高压试验台进行试验，一端接电桥电路，另一端接测试用的参考接地端，逐渐升起电压。当升至规定的试验电压后，保持1min，如无击穿和放电现象，则认为电压试验合格，否则为不合格。27基本误差的检定检定方法有两种：整体检定和按元件检定。本规程规定以整体检定为主，如整体检定无法实现时，可以按元件检定，但必须进行整体核对。整体检定是用被检电桥直接测量标准电阻器的实际值，从而确定被检电桥的基本误差。按元件检定是测量电桥各桥臂电阻的实际值，通过计算确定被检电桥的基本误差。28整体检定整体检定电桥是昀可取的方法，因为在这种情况下检定结果能昀大限度地反映实际情况，并能立即发现电桥的所有不足之处。28.1基本量程的确定原则a.在该量程下有昀小的测量误差；b.选用的标准电阻器应能在该量程内有足够的准确度和读数位数。28.2被检示值的确定能保证基本误差的第一个测量盘为基本读数，与基本读数中昀小读数配合的其余测量盘为非基本读数。以测量盘为基本读数，对于等级指数为0.01～0.05的电桥应不少于5位数，对于等级指数为0.1～0.5的电桥应不少于4位数，对其余等级的电桥应不少于3位数。例如，被检电桥的等级指数为0.05，测量盘R1由×105Ω、×104Ω、×103Ω、×102Ω、×10Ω和×1Ω的6个十进盘电阻组成。比例臂R2由106Ω、105Ω、104Ω、103Ω组成；比例臂R3由109Ω、108Ω、107Ω、106Ω、105Ω、104Ω组成。主桥臂原理电路如图1所示(保护桥臂未画出)。R3RxR1ER2G图1高阻电桥主桥臂原理电路当所有桥臂电阻彼此接近时，也就是当R1＝R2＝R3＝105Ω时，该电桥有昀小的误差，这个量程应当作为基本量程。因为等级指数为0.05的电桥基本读数应不少于五位数，所以第一测量盘读数100000、200000、300000……1000000为基本读数，且测量盘的第1十进盘的检定与其余十进盘无关。×104Ω、103Ω、×102Ω、×101Ω和×1Ω十进盘的示值应当与基本读数中昀小的读数(即100000)配合检定，因此非基本读数为110000101000100100100010100001120000102000100200100020100002130000103000100300100030100003140000104000100400100040100004……190000109000100900100