防雷元件测试仪检定装置校准方法的探讨

MEASUＲEMENT EQUIPMENT AND APPLICATION 计量装置及应用

工业计量2014年第24卷第4期

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防雷元件测试仪检定装置

校准方法的探讨

莫秋玮

（广西壮族自治区计量检测研究院，南宁

530022）

［摘要］防雷元件测试仪检定装置是专门针对FC －2G 系列防雷元件测试仪的检定或校准而研究的一种多功

能标准设备，目前没有专门用于检定或校准防雷元件测试仪检定装置的技术标准，文章主要介绍检定装置相应功能的电压示值误差、电流示值误差、模拟负载电阻相对误差、计时误差、电压上升率误差的校准方法。［关键词］防雷元件测试仪；检定装置；校准方法；探讨［中图分类号］TB971

［文献标志码］B

［文章编号］1002－1183（2014）04－0043－02

［收稿日期］2013－02－22

［作者简介］莫秋玮（1981－），男，广西南宁人，工程师，毕业于中国计量学院，从事计量检测及检测方法研究。FJCD －1型防雷元件测试仪检定装置（以下简称“检定装置”

）是专门用于检定或校准FC －2G 系列防雷元件测试仪的标准设备，该检定装置具备电压测试、电流测试、人工模拟点火和10s 定时点火及点火电压锁存等功能，并设有替代压敏电阻的模拟负载电阻盘，可直接检定/校准FC －2G 系列防雷元件测试仪的U 1mA （起始动作电压）、I 0.75U1mA （泄漏电流）、V sdc （直流击穿电压）、V /s （电压上升速率），并可直接检测0 2000V 低精度直流电压源和0 2000μA 微电流源。该检定装置具有操作简便、高效、体积小、重量轻、携带方便等特点，其测量数据由4位半LCD 数字显示。

1

主要校准项目及技术指标要求

1.1

主要校准项目

根据该检定装置的结构和生产技术指标、计

量特性，拟定以下几项作为主要校准项目：

（1）电压示值误差；（2）电流示值误差；

（3）替代压敏电阻的模拟负载电阻相对误差；

（4）10s 计时误差；（5）电压（电流）分辨力；

（6）电压上升率误差。1.2

技术指标要求电压示值允许误差：ʃ（0.2%ＲDG +2d ）；

电流示值允许误差：ʃ（0.1%ＲDG +2d ）；替代

压敏电阻的模拟负载电阻相对误差：

ʃ5%；计

时允许误差：

ʃ0.2s ；电流测量范围在180μA 内

分辨力一般不超过0.01μA ，测量范围大于180μA 分辨力一般不超过0.1μA ；电压测量范围0 1999.9V 分辨力一般不超过0.1V 。

2建立校准方案

校准前检查：通过目测检查检定装置外表不

能有影响工作性能的机械损伤，且应标有产品名称、型号、生产厂家（商标）等及保证其正确使用的标识。2.1

电压示值误差

检定装置的电压示值允许误差为ʃ（0.2%ＲDG +2d ），故校准时选用量程0 2000V ，0.05级以上直流标准电压源作为标准。将检定装置的类型选择置“放电管”

，检定方式置“内置校准”

，压敏电阻开关置“V /μA ”处（此时相当于断开压敏电阻全部负载，只有电压表头自身内阻），将直流标准电压源按极性接入检定装置的“仪表+－”接线柱。校准方法参照JJG 315—

DOI:10.13228/j.boyuan.issn1002-1183.2014.04.026

计量装置及应用MEASUＲEMENT EQUIPMENT AND APPLICATION

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1983《直流数字电压表》（试行）检定规程，在电压测量范围内均匀选取不少于5个校准点，调节直流标准电压源使其输出至某一电压校准值，从电压表上读取并记录显示值，则电压示值误差按（1）式计算：

ΔX =A X －A N

（1）

式中：ΔX 为检定装置示值误差，V 、μA 、s ；A X 为检定装置电压表显示值，V 、μA 、s ；A N 为直流电压发生器输出值，V 、μA 、s 。2.2

电流示值误差

检定装置的电流示值允许误差为ʃ（0.1%ＲDG +2d ），校准时选用量程0 2000μA 、0.02级以上直流标准电流源作标准。将检定装置的类型选择置“压敏电阻”

，检定方式置“外接试品”，压敏电阻开关置“V /μA ”档位，将直流标准电流源的“－”接入检定装置“仪表－”接线柱，直流标准电流源的“+”接入检定装置的“试品I +”接线柱。校准方法参照JJG 598—1989《直流数字电流表》（试行）检定规程，在每个量程测量范围内应均匀选取不少于5个点进行校准，调节直流标准电流源使其输出至某一电流校准值，从电流表上读取并记录显示值。则电流示值误差按（1）式计算。2.3

替代压敏电阻的模拟负载电阻相对误差模拟负载电阻相对误差的校准，可以选用比被测高两个准确度等级的数字多用表，0 10M Ω、0.5级作标准。将检定装置的类型选择置“压敏电阻”，检定方式置“内置校准”。校准方法参照JJG 166—1993《直流电阻器》检定规程，将电阻测量仪器接入检定装置的“仪表+－”接线柱，将压敏电阻开关分别置各标称电阻进行校准。2.4

10s 计时误差

10s 计时误差的校准，选用时间检定仪0 15s 作为标准。检定装置的类型选择置“放电管”

，检定方式置“内置校准”，将计时标准器接入检定装置的“10s 同步输出”孔，按下“10s 定时启动”键时同时接通时间检定仪，待计时灯灭同时断开时间检定仪，读取时间检定仪的实际

值，判断实际值与10s 计时的误差是否在ʃ0.2s 以内。2.5

电压（电流）分辨力

电压（电流）测量分辨力的校准可在校准电压（电流）示值误差时同时进行，改变直流电压（电流）发生器输出使检定装置电压（电流）变化一个字，读取直流电压（电流）发生器输出变化量即为检定装置的电压（电流）测量分辨力，应满足1.2规定的要求。2.6

电压上升率误差

选用数字多用表作为标准，采用间接测量法校准电压上升率误差。将检定装置和数字多用表并接在FC －2GB 防雷元件测试仪的测试孔，调节FC －2GB 防雷元件测试仪预置1000V ，同时记录检定装置和数字多用表显示的电压初始值V t 1X 、V t 1N ，同时按下FC －2GB “测试”键和检定装置“10s 定时启动”键，待计时指示灯灭时，同时读取并记录检定装置和数字多用表的电压上升值V t 2X 、V t 2N ，按（2）式计算各自采集到的电压上升率误差。

Δs =

V t 2X －V t 1X t －V t 2N －V t 1N

t

（2）

式中：Δs 为电压上升率误差，V /s ；V t 1X 、V t 1N 为检定装置和数字多用表显示的电压初始值，V ；V t 2X 、V t 2N 为检定装置和数字多用表显示的电压上升值，V ；t 为10s 。

由于FC －2G 系列防雷元件测试仪电压上升率误差大都为（100ʃ10）V /s ，所以检定装置校准的电压上升率和数字多用表测量的电压上升率之间的差应≤（100ʃ3）V /s 。

3结束语

从上述各项校准项目的校准过程来看，所述

方法适用于FJCD －1型防雷元件测试仪检定装置的校准，解决了防雷元件测试仪检定装置的溯源问题，从而保证了防雷元件测试仪量值准确可靠。通过试验证明防雷元件测试仪检定装置设计合理，功能齐全，性能稳定。

［编辑：谢永善］