多功能数字标准源4808的检测
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100. 006 600. 024 1000. 008 1. 000049 9. 99987 99. 9906 999. 987
99. 9968
100. 006 599. 999 1000. 001
输出值
1. 00000 2. 00000 3. 00000 4. 00000 5. 00000 6. 00000 7. 00000 8. 00000 9. 00000 10. 00000 10. 0000 60. 0000 100. 0000 100. 000 600. 000 1000. 000 1. 000000 10. 00000 100. 0000 1000. 000
Χ= Χd2r+ Χf2 = 102+ 102 9= 10. 5ppm 通过上述误差分析, 不难发现这套测试 系统的综合误差满足多功能标准源的基本误 差的 1 3, 因此由此套系统传递的数据是可 靠的。
4 结 论
经理论分析和实验结果表明, 可以利用 这套系统对多功能标准源 4808 进行校准和 周期检测, 这样既可保证多功能标准源稳定 运行, 又可节省标准源的送检费用。这套系统 和检测方法也适合于其它类型的多功能标准 源的校准和检测。 □
4. 00003
4. 00000
4. 99998
4. 99994
5. 99997
5. 99990
6. 99995
6. 99988
7. 99994
7. 99982
8. 99994
8. 99978
9. 99969
wenku.baidu.com
9. 99994
10. 0008
10. 0010
59. 9997
59. 9990
99. 9975
1 检测项目及检测用设备
周期检测多功能数字标准源的主要项目 有基本误差、线性误差、稳定误差。 线性误差 主要在交直流电压基本量程下进行, 稳定误 差为 24 小时和年稳定误差。考虑到量程间检 测点的连续性, 检测基本量程时一般选取十 个检测点, 其他量程一般选取 3 至 5 个检测 点。 检测用主要设备有: 直流标准电压源, 如 DA TRON 的 4910; 高灵敏度指零仪; 精密直 流分压器, 如 DA TRON 的 4902S; 精密交流 电流 电压变换器; 一等或二等直流标准电 阻; 精密直流电位差计, 如 U J 42; 精密数字电 压表, 如 DA TRON 的 1281; 精密交流数字 电压表, 如 DA TRON 的 4920 或 A C DC 变 换器。 这些计量检测设备都经上级计量检定 部门进行周期检定合格。
图 1 接线原理图
53 © 1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
山东电力技术 1997 年第 6 期 (总第 98 期)
山东电力技术 1997 年第 6 期 (总第 98 期)
DCV
DC I
O HM
量程
100
1000
100ΛA 1mA
10 100 1000
实际正值
2. 00001 3. 00001 4. 00001 5. 00001 6. 00001 7. 00001 8. 00001 9. 00002 10. 00003 10. 0001 60. 0001 100. 0000 100. 000 599. 999 999. 999 100. 0030 1. 000044 10. 00042 100. 0015 1000. 040 100. 0008 1. 000023k 10. 00032k 100. 0028k
实际负值 0. 100001 0. 600004 1. 000001 1. 00001
表 1 测试数据
输出值 A CV 量程
0. 100000
0. 600000
1V
1. 000000
1. 00000
实际值
60H z
1kH z
0. 099996 0. 099999
0. 599990 0. 599981
山东电力技术 1997 年第 6 期 (总第 98 期)
多功能数字标准源 4808 的检测
P ract ica lM ethod fo r M u t il- ca lib riter 4808 Rou t ine V erifica t ion
(250021) 山东电力科学研究院 曲效武
A CV
ACI
量程
10
100 100 1mA 10 100 1000
实际值
0. 99992 0. 99990
1. 99996 1. 99996
2. 99997
2. 99994
2 检测方法及数据
由于数字标准源 4808 的功能多, 电量输 出范围大, 因此检测时要根据不同功能不同 量程分别进行。 2. 1 直流电压
数字标准源的直流电压输出范围为 01000V , 它的测试应分低电压和高电压两种 情况, 低电压指直流输出为 10V 以下, 对于 输出范围为 0- 1V , 可用直流电位差计 U J 42 进行直接测量, 对于 10V、100V 和 1000V 三 个量程则需要用分压器 4902S 和标准电压源 4910 及指零仪组成的测试系统进行测试。直 流分压器 4902S 具有两种比例分别为 10 1 和 100 1; 稳定度为 0. 8ppm 30d。4910 是一 台输出为 10V 的标准源, 其输出年稳定度为 1ppm ; 它还具有分压输出功能, 能输出标准 电压 1V , 输出年稳定度为 2ppm。 检测的具 体方法: 标准源 4808 输出的电压经分压器 4921S 分 压 后 的 输 出 值 与 标 准 源 4910 的 10V 输出同时连接到指零仪的输入端, 调节 标准源 4808 的输出值使指零仪偏转为零; 则 标准源 4808 输出的实际值为标准源 4910 的 实际值与 4902S 分压器的分压比实际值之乘 积。 接线原理框图如图 1 所示。
ΧK 为标准分压器的稳定误差;
ΧDC 为直流数字电压表的误差;
ΧA C 为交流数字电压表的误差;
Χb 为直流标准电压源的年稳定误差;
Χz 为指零仪的分辨力误差;
Χh 为交流电流 电压变换器误差;
Χd r 为数字多用表直流电阻的误差;
DCV
量程 1V
10
实际正值 0. 100001 0. 600001 1. 000000 1. 00001
摘 要 4808 标准源以前没有系统的校验方法, 本文介绍一种从实践中总结出来比较实用的检验方法。 关键词 多功能 数字 标准源 检测
数字多功能标准源准确度高、工作可靠, 是校验数字多用表的理想工具。 当前国内电 力系统主要有英国 DA TRON —W AV ET EK 公 司 的 4800 系 列 和 美 国 FLU KE 公 司 的 5700 系列等两种。 我院的数字标准源 4808 用于对全省电力系统所拥有的标准数字多用 表进行周期计量检定, 它直接决定着数字表 量值传递的准确可靠, 因此需对其进行定期 检验。 由于这种标准源体积较大, 重量较重, 不便送上级计量检定部门检验, 一般情况进 行自检, 但目前没有可执行的检定规程。本文 介绍多功能标准源 4808 的一种检验方法。
如果在检测过程中发现某功能某量程误 差超差, 就可以以上述方法和设备为依据对 其进行校准; 校准的方法与上面所述的方法 相同, 在此不再重复。
表 1 是根据上述方法检测所获得的数 据, 数据符合标准源 4808 的误差要求, 证明 上述方法是可行的。
3 误差分析
4808 的测试是按不同功能不同量程分 别进行的, 因此测试误差的分析也应分别进 行。 误差分析如下:
2. 2 直流电流 直流电流是采用间接法进行测试的。 数
字多用表 1281 的直流电压的测量准确度为 10ppm , 利用它和一套一等或二等直流标准 电阻作为标准, 使标准源 4808 的输出电流流 过标准电阻, 用 1281 测量其压降 U , 通过公 式 I= U R 计算求出电流实际值。 测试前先 对数字表 1281 直流电压的相应量程的进行 清零, 以消除零位影响。测试接线图如图 2 所 示。 2. 3 直流电阻
换 器, 它 的 测 量 准 确 度 过 为 30ppm , 利 用 4920 的这种功能就可对标准源 4808 的交流 输出电压进行测试。 交流测试必须在直流测 试完毕后进行 2. 5 交流电流
交流电流测试是使用交流数字标准表 4920 和交流电流 电压变换器作为标准的,
将交流电流变换为与之成一定比例的交流电 压, 再用交流数字标准表测量该电压, 通过计 算求出电流实际值; 测试方法和直流电流的 方法类同在此就不再重复。
Χf 为上级计量检定传递误差, 按设备误 差的 1 3 计算。
根据上面公式可以求出检验 4808 交直 流电压、电流和电阻的综合不确定度: 3. 1 直流电压
Χ= ΧK2 + Χb2+ Χz2+ Χf2 = 12+ 1. 52+ 0. 52+ (12+ 1. 52+ 0. 52) 9= 1. 97ppm 3. 2 交流电压
(收稿日期: 1997—05—27)
55 © 1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
0. 999984 0. 999966
输出值
0. 100000 0. 600000 1. 000000
54 © 1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
数字多用表 1281 的 O HM 功能的测量 准确度为 10ppm (10Α～ 100k Α ) , 用四线法 对标准源 4808 的输出电阻进行直接测量。测 量前借助一套一等或二等标准电阻对数字表 1281 的 O HM 功能下各量程进行核对以便 修正。
图 2 测试接线图
2. 4 交流电压 交流数字标准表 4920 具有交流 直流变
Χ= ΧA2 C + Χf2 = 352+ 352 9= 36. 7ppm 3. 3 直流电流
Χ= ΧR2 + ΧD2 C + Χf2 = 102+ 7. 52+ (102+ 7. 52) 9= 13. 2ppm 3. 4 交流电流
Χ= ΧA2 C + Χh2+ Χf2
= 352+ 502+ (352+ 502) 9= 64. 3ppm 3. 5 直流电阻
4808 校验的环境条件为标准条件, 所以 由环境条件变化所引起的误差可以忽略不 计。 测试误差主要取决于标准设备和测试系 统误差; 则测试系统的总不确定度按下式计 算:
Χ=
Χ2r +
ΧK2 +
Χ2 DC
+
ΧA2 C +
Χb2 +
Χz2 +
Χh2 +
Χ2 dr
+
Χf2
式中: Χr 为标准电阻的年稳定误差;
实际负值
2. 00001
3. 00002
4. 00002
5. 00002
6. 00002
7. 00002
8. 00002
9. 00002
10. 00003
10. 0000
60. 0000
99. 9999
99. 997 599. 998 999. 998
输出值
2. 00000 3. 00000 4. 00000 5. 00000 6. 00000 7. 00000 8. 00000 9. 00000 10. 00000 10. 0000 60. 0000 100. 0000 100. 000 600. 000 1000. 000 100. 0000 1. 000000 10. 00000 100. 0000 1000. 000 100. 0024 1. 0000225k 10. 000256k 100. 00266k
99. 9968
100. 006 599. 999 1000. 001
输出值
1. 00000 2. 00000 3. 00000 4. 00000 5. 00000 6. 00000 7. 00000 8. 00000 9. 00000 10. 00000 10. 0000 60. 0000 100. 0000 100. 000 600. 000 1000. 000 1. 000000 10. 00000 100. 0000 1000. 000
Χ= Χd2r+ Χf2 = 102+ 102 9= 10. 5ppm 通过上述误差分析, 不难发现这套测试 系统的综合误差满足多功能标准源的基本误 差的 1 3, 因此由此套系统传递的数据是可 靠的。
4 结 论
经理论分析和实验结果表明, 可以利用 这套系统对多功能标准源 4808 进行校准和 周期检测, 这样既可保证多功能标准源稳定 运行, 又可节省标准源的送检费用。这套系统 和检测方法也适合于其它类型的多功能标准 源的校准和检测。 □
4. 00003
4. 00000
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5. 99997
5. 99990
6. 99995
6. 99988
7. 99994
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wenku.baidu.com
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1 检测项目及检测用设备
周期检测多功能数字标准源的主要项目 有基本误差、线性误差、稳定误差。 线性误差 主要在交直流电压基本量程下进行, 稳定误 差为 24 小时和年稳定误差。考虑到量程间检 测点的连续性, 检测基本量程时一般选取十 个检测点, 其他量程一般选取 3 至 5 个检测 点。 检测用主要设备有: 直流标准电压源, 如 DA TRON 的 4910; 高灵敏度指零仪; 精密直 流分压器, 如 DA TRON 的 4902S; 精密交流 电流 电压变换器; 一等或二等直流标准电 阻; 精密直流电位差计, 如 U J 42; 精密数字电 压表, 如 DA TRON 的 1281; 精密交流数字 电压表, 如 DA TRON 的 4920 或 A C DC 变 换器。 这些计量检测设备都经上级计量检定 部门进行周期检定合格。
图 1 接线原理图
53 © 1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
山东电力技术 1997 年第 6 期 (总第 98 期)
山东电力技术 1997 年第 6 期 (总第 98 期)
DCV
DC I
O HM
量程
100
1000
100ΛA 1mA
10 100 1000
实际正值
2. 00001 3. 00001 4. 00001 5. 00001 6. 00001 7. 00001 8. 00001 9. 00002 10. 00003 10. 0001 60. 0001 100. 0000 100. 000 599. 999 999. 999 100. 0030 1. 000044 10. 00042 100. 0015 1000. 040 100. 0008 1. 000023k 10. 00032k 100. 0028k
实际负值 0. 100001 0. 600004 1. 000001 1. 00001
表 1 测试数据
输出值 A CV 量程
0. 100000
0. 600000
1V
1. 000000
1. 00000
实际值
60H z
1kH z
0. 099996 0. 099999
0. 599990 0. 599981
山东电力技术 1997 年第 6 期 (总第 98 期)
多功能数字标准源 4808 的检测
P ract ica lM ethod fo r M u t il- ca lib riter 4808 Rou t ine V erifica t ion
(250021) 山东电力科学研究院 曲效武
A CV
ACI
量程
10
100 100 1mA 10 100 1000
实际值
0. 99992 0. 99990
1. 99996 1. 99996
2. 99997
2. 99994
2 检测方法及数据
由于数字标准源 4808 的功能多, 电量输 出范围大, 因此检测时要根据不同功能不同 量程分别进行。 2. 1 直流电压
数字标准源的直流电压输出范围为 01000V , 它的测试应分低电压和高电压两种 情况, 低电压指直流输出为 10V 以下, 对于 输出范围为 0- 1V , 可用直流电位差计 U J 42 进行直接测量, 对于 10V、100V 和 1000V 三 个量程则需要用分压器 4902S 和标准电压源 4910 及指零仪组成的测试系统进行测试。直 流分压器 4902S 具有两种比例分别为 10 1 和 100 1; 稳定度为 0. 8ppm 30d。4910 是一 台输出为 10V 的标准源, 其输出年稳定度为 1ppm ; 它还具有分压输出功能, 能输出标准 电压 1V , 输出年稳定度为 2ppm。 检测的具 体方法: 标准源 4808 输出的电压经分压器 4921S 分 压 后 的 输 出 值 与 标 准 源 4910 的 10V 输出同时连接到指零仪的输入端, 调节 标准源 4808 的输出值使指零仪偏转为零; 则 标准源 4808 输出的实际值为标准源 4910 的 实际值与 4902S 分压器的分压比实际值之乘 积。 接线原理框图如图 1 所示。
ΧK 为标准分压器的稳定误差;
ΧDC 为直流数字电压表的误差;
ΧA C 为交流数字电压表的误差;
Χb 为直流标准电压源的年稳定误差;
Χz 为指零仪的分辨力误差;
Χh 为交流电流 电压变换器误差;
Χd r 为数字多用表直流电阻的误差;
DCV
量程 1V
10
实际正值 0. 100001 0. 600001 1. 000000 1. 00001
摘 要 4808 标准源以前没有系统的校验方法, 本文介绍一种从实践中总结出来比较实用的检验方法。 关键词 多功能 数字 标准源 检测
数字多功能标准源准确度高、工作可靠, 是校验数字多用表的理想工具。 当前国内电 力系统主要有英国 DA TRON —W AV ET EK 公 司 的 4800 系 列 和 美 国 FLU KE 公 司 的 5700 系列等两种。 我院的数字标准源 4808 用于对全省电力系统所拥有的标准数字多用 表进行周期计量检定, 它直接决定着数字表 量值传递的准确可靠, 因此需对其进行定期 检验。 由于这种标准源体积较大, 重量较重, 不便送上级计量检定部门检验, 一般情况进 行自检, 但目前没有可执行的检定规程。本文 介绍多功能标准源 4808 的一种检验方法。
如果在检测过程中发现某功能某量程误 差超差, 就可以以上述方法和设备为依据对 其进行校准; 校准的方法与上面所述的方法 相同, 在此不再重复。
表 1 是根据上述方法检测所获得的数 据, 数据符合标准源 4808 的误差要求, 证明 上述方法是可行的。
3 误差分析
4808 的测试是按不同功能不同量程分 别进行的, 因此测试误差的分析也应分别进 行。 误差分析如下:
2. 2 直流电流 直流电流是采用间接法进行测试的。 数
字多用表 1281 的直流电压的测量准确度为 10ppm , 利用它和一套一等或二等直流标准 电阻作为标准, 使标准源 4808 的输出电流流 过标准电阻, 用 1281 测量其压降 U , 通过公 式 I= U R 计算求出电流实际值。 测试前先 对数字表 1281 直流电压的相应量程的进行 清零, 以消除零位影响。测试接线图如图 2 所 示。 2. 3 直流电阻
换 器, 它 的 测 量 准 确 度 过 为 30ppm , 利 用 4920 的这种功能就可对标准源 4808 的交流 输出电压进行测试。 交流测试必须在直流测 试完毕后进行 2. 5 交流电流
交流电流测试是使用交流数字标准表 4920 和交流电流 电压变换器作为标准的,
将交流电流变换为与之成一定比例的交流电 压, 再用交流数字标准表测量该电压, 通过计 算求出电流实际值; 测试方法和直流电流的 方法类同在此就不再重复。
Χf 为上级计量检定传递误差, 按设备误 差的 1 3 计算。
根据上面公式可以求出检验 4808 交直 流电压、电流和电阻的综合不确定度: 3. 1 直流电压
Χ= ΧK2 + Χb2+ Χz2+ Χf2 = 12+ 1. 52+ 0. 52+ (12+ 1. 52+ 0. 52) 9= 1. 97ppm 3. 2 交流电压
(收稿日期: 1997—05—27)
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0. 999984 0. 999966
输出值
0. 100000 0. 600000 1. 000000
54 © 1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
数字多用表 1281 的 O HM 功能的测量 准确度为 10ppm (10Α～ 100k Α ) , 用四线法 对标准源 4808 的输出电阻进行直接测量。测 量前借助一套一等或二等标准电阻对数字表 1281 的 O HM 功能下各量程进行核对以便 修正。
图 2 测试接线图
2. 4 交流电压 交流数字标准表 4920 具有交流 直流变
Χ= ΧA2 C + Χf2 = 352+ 352 9= 36. 7ppm 3. 3 直流电流
Χ= ΧR2 + ΧD2 C + Χf2 = 102+ 7. 52+ (102+ 7. 52) 9= 13. 2ppm 3. 4 交流电流
Χ= ΧA2 C + Χh2+ Χf2
= 352+ 502+ (352+ 502) 9= 64. 3ppm 3. 5 直流电阻
4808 校验的环境条件为标准条件, 所以 由环境条件变化所引起的误差可以忽略不 计。 测试误差主要取决于标准设备和测试系 统误差; 则测试系统的总不确定度按下式计 算:
Χ=
Χ2r +
ΧK2 +
Χ2 DC
+
ΧA2 C +
Χb2 +
Χz2 +
Χh2 +
Χ2 dr
+
Χf2
式中: Χr 为标准电阻的年稳定误差;
实际负值
2. 00001
3. 00002
4. 00002
5. 00002
6. 00002
7. 00002
8. 00002
9. 00002
10. 00003
10. 0000
60. 0000
99. 9999
99. 997 599. 998 999. 998
输出值
2. 00000 3. 00000 4. 00000 5. 00000 6. 00000 7. 00000 8. 00000 9. 00000 10. 00000 10. 0000 60. 0000 100. 0000 100. 000 600. 000 1000. 000 100. 0000 1. 000000 10. 00000 100. 0000 1000. 000 100. 0024 1. 0000225k 10. 000256k 100. 00266k