杨建 唐晓非 陈兴才
贵州航天计量测试技术研究所 贵州 贵阳 550009
摘要 ：在计量行业中，有着各种各样的仪器设备，直流电阻仪器在此行业中也是最常见的，它包括直流电阻箱、直流电桥和高阻箱等，在生产行业当中是不可或缺的，其中电学计量行业也存在着较大比重。而本文介绍了直流电阻仪器自动检测系统的组成、测量原理和检定方法，以及系统实现的功能和特点，同时对其测量不确定度评定。
关键词 ： 直流电阻仪器；自动检测系统；功能。
我们常说的直流电阻仪器，就包括有直流电阻箱、直流电桥和高阻箱，这些都是科技发展中不可缺少的，在电学的计量检定中占有很大比重，但是都是采取手工测量，而且操作繁琐不说，速度也是比较慢，耗费大量的的时间和精力，还存在着人为读书，致使计量不准确，由于长期以往计量检定人员常处于疲劳状态，大大的影响了测量的准确性和检定速度，而且加之数据记录、误差计算、出具报告等，工作量巨大，效率很低，使从事此项工作的检定人员深感苦恼。现在，计量都在向数字化与自动化方向发展，电学计量实验室基本都有数字多用表，这就给直流电阻仪器检定的数字化奠定了基础。在尝试用数字多用表检定直流电阻仪器取得成功的基础上，可研发直流电阻仪器自动检测系统，使直流电阻仪器的检定、记录数据、保存原始记录、打印检定证书等工作可由数字多用表、计算机等组成的自动检测系统完成，大大提高了工作效率和测量的准确性。因此为了减轻此繁重的工作，做以下报告。
1 、直流电阻仪器用传统的方法进行检定
直流电阻仪器实际上是由电阻元件构成某一测量盘，再由多个测量盘组成多类测量仪器。检定就是对多个测量盘的示值进行检定。对每一示值的检定，是通过调节标准仪器的测量盘，使平衡指示仪指零，读取一个数据完成一个示值的测定。直流电阻仪器由多个测量盘组成，就需检定多个示值，检定之后根据规程对测定数据进行化整，判定合格与否，最后进行证书打印。可见直流电阻仪器测量是一种重复性劳动。用传统的检定方法不仅工作量大，而且效率低，对传统的检定方法进行改进就显得非常必要了 。
2 、直流电阻仪器自动化检定的必要性
直流电阻仪器是传统的测量仪器，对其检定速度慢，数据化整工作量大、效率低。计量都在向数字化与自动化方向发展，电学计量实验室基本都有数字多用表，这就给直流电阻仪器检定的数字化奠定了基础。随着计算机的普遍应用和接口技术的发展计算机和数字多用表之间的相互通讯越来越好，计算机采样数字多用表变得简单，而计算机的高速计算能力使数据化整容易解决，这都为解决直流仪器自动化检定提供了可能。从减轻检定人员的重复劳动，提高工作效率来看，这又是可行的。直流电阻仪器自动检测系统，使直流电阻仪器的检定、记录数据、自动生成原始记录和证书等工作，而此功能可由数字多用表、多功能校准源、计算机等组成的自动检测系统完成，大大提高了工作效率和测量的准确性。
3 、测量原理和检定方法
根据JJG166—1993《直流电阻器》和JJG125-2004《直流电桥》计量检定规程中对检定装置不确定度的要求及8508A型数字多用表的技术指标，此套装置可以满足0.005～0.5级准确度等级的直流电阻仪器检定的要求，但必须根据阻值的大小采用不同的测量方法，下面分别加以介绍，检定条件：温度 20℃±5℃，湿度20％～80％。
1）数字表直接测量法。适用于直流电阻仪器的中、低阻值的检定，其中直流电阻箱的检定，按元件的不同采用不同接线和检定方法：通常低电阻直流电阻箱可以直接用数字多用表检定，也就是用8508A的电阻量程直接测量直流电阻仪器×0.1档位以上的阻值Rx，Rx的阻值可以直接在8508A上读出示值，可采用四线测量是为减小引线电阻对小电阻测量的影响，同时测试线最好使用两头是铜接线片粗导线，这样可保证接触电阻小，测量数据更好的稳定。
2）数字电压表法。适用直流电阻箱低档位检定，对阻值×0.01档的电阻箱来说，数字多用表低电阻量程的稳定性和重复性已经无法满足其准确度等级的要求，因此我们采用了加流测压的方法来实现低档位电阻的自动测量，整套装置包括8508A型数字多用表、5080A型标准电压源、及计算机系统。
根据电阻箱额定电流值，设置所加电流I的大小，在接线时把所加电流接线端子在下，电压测量接线端子在上，经测电压V，根据欧姆定律R=V/I，计算出所需的电阻值，这样做的优点是可以使用数字多用表准确度较高的电压档量程。此方法可以延伸到×0.1 ~×1档。
4 、自动检测系统实现的特点
1）系统装置简洁：这套系统由控制部分、执行部分、数据采集处理等三大部分组成，模块化鲜明，而且此系统没有使用国内其他类似检定系统所采用的恒流源加数字电压表的组合方式，而是直接使用数字多用表的电阻功能，既简化了测量也节省了开支。
2）自动化工作模式可以大大提高工作效率：可以通过操作计算机键盘或鼠标的方法实现自动计量检定工作，这样一来就可以有效减少人为因素，检测过程中有对应电阻盘的报警装置，自动化程度较高，检测速度快。如检定zx54、zx25a二种仪器等工作，过去用手工方法做需用几个小时，现在只用几十分钟，工作效率可以说是翻倍，把从事本专业的技术人员从繁重的检定工作中解放出来，从而有时间去做更多计量检定工作。
3）软件运行直观，操作简单，人机界面良好：软件系统生成的可执行文件在windows窗体界面上有独特的图标，用鼠标点击图标可进入系统。系统的界面美观、实用，比较直观。由于电阻仪器检定的测量方法和接线比较复杂，在接线、换量程和测量的关键地方都标有详细的提示和清晰的插图，利于新手操作使用。
4）系统功能完善，可靠性高：检定、自动生成原始记录等，充分考虑了检定人员的工作需要及以后的发展。为了证明系统的可靠性，将自动检测的数据与手动和传统检定的测量结果进行了比较，就可以确定其差值，是否满足测量不确定度的要求，准确是否可靠。
5）本系统可采用大众化的vb编程，具有通用性：vb6.0软件开发平台不仅群众基础好、通俗易懂，而且功能强大的，其模块化编程可使功能扩充和程序修改变得比较容易，便于今后的维护和修改。
5 、结束语
该自动检测系统可以使直流电阻仪器的检定摆脱了传统式计量方法，并保证了测量不确定度符合规程的要求。系统采用的整体或半整体检定方法与实际工作情况相符合，尤其是高阻箱的检定方法具有新意。在此基础上实现的检测、数据记录和证书全自动生成，更好的消除人为误差、大大减轻劳动力。
参考文献
[1]jjg166-1993直流电阻器[s].
[2]jjg125-2004直流电桥[s].
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