檢定數(shù)字多用表中直流電流部分一般采用以下兩種方法:
1)直流標(biāo)準(zhǔn)電流源法;
2)直接比較法(標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電流表法)。
檢定點(diǎn)的選取原則:基本量程一般取5個(gè)~10個(gè)檢定點(diǎn),其他量程一般取3個(gè)檢定點(diǎn),負(fù)極性可只檢定每個(gè)量程的接近滿量程點(diǎn)。
1.直流標(biāo)準(zhǔn)電流源法
設(shè)被檢表的顯示數(shù)據(jù)為IX,直流標(biāo)準(zhǔn)電流源輸出的標(biāo)準(zhǔn)電流為IN(即實(shí)際值)。
被檢表的相對(duì)誤差用百分?jǐn)?shù)可表示為:
這種檢定方法的檢定誤差主要取決于直流標(biāo)準(zhǔn)電流源。
2.直接比較法
即用一臺(tái)直流標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電流表(或具有電流功能的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字多用表)與被檢電流表串聯(lián)后接到電流源的輸出端。一般標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電流表的顯示位數(shù)應(yīng)比被檢數(shù)字多用表電流功能多一位、直流電流源應(yīng)具有足夠的穩(wěn)定度與分辨率。
設(shè)標(biāo)準(zhǔn)表的顯示值(實(shí)際值)為IN,被檢表的顯示為IX,這種檢定方法的檢定誤差主要取決于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電流表的誤差及直流電流源的輸出穩(wěn)定度。
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數(shù)字多用電表由于具有準(zhǔn)確度高、測(cè)量范圍寬、測(cè)量速度快、體積小、抗干擾能力強(qiáng)、使用方便等特點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于國(guó)防、科研、工廠、學(xué)校、計(jì)量測(cè)試等技術(shù)領(lǐng)域,但其規(guī)格不同,性能指標(biāo)多種多樣,使用環(huán)境和工作條件也各有差別,因此應(yīng)根據(jù)具體情況選擇合適的數(shù)字多用表。
選擇數(shù)字多用表一般從以下幾個(gè)方面來(lái)考慮:
一、功能
現(xiàn)在的數(shù)字多用表除了具有測(cè)量交、直流電壓,交、直流電流,電阻等五種功能外,還有數(shù)字計(jì)算,自檢,讀數(shù)保持,誤差讀出,二極管檢測(cè),字長(zhǎng)選擇,IEEE-488接口或RS-232接口等功能,使用時(shí)要根據(jù)具體要求選用。
二、范圍和量程
數(shù)字多用表有很多量程,但其基本量程準(zhǔn)確度最高。很多數(shù)字多用表有自動(dòng)量程功能,不用手動(dòng)調(diào)節(jié)量程,使得測(cè)量方便、安全、迅速。還有很多數(shù)字多用表有過量程能力,在測(cè)量值超過該量程但還沒達(dá)到最大顯示時(shí)可不用換量程,從而提高了準(zhǔn)確度和分辨力。
三、準(zhǔn)確度
數(shù)字多用表允許的最大誤差不僅要看它的可變項(xiàng)誤差,還要看它的固定項(xiàng)誤差。選擇的時(shí)候還要看穩(wěn)定誤差和線性誤差的要求是多少,分辨力是否符合要求。一般數(shù)字多用表如要求0.0005級(jí)~0.002級(jí),至少應(yīng)有61位數(shù)字顯示;0.005級(jí)~0.01級(jí),至少應(yīng)有51位數(shù)字顯示;0.02級(jí)~0.05級(jí),至少應(yīng)有41位數(shù)字顯示;0.1級(jí)以下,至少應(yīng)有31位數(shù)字顯示。
四、輸入電阻和零電流
數(shù)字多用表的輸入電阻過低和零電流過高都會(huì)引起測(cè)量誤差,關(guān)鍵要看測(cè)量裝置所允許的極限值是多少,即要看信號(hào)源的內(nèi)阻大小。信號(hào)源阻抗高時(shí)應(yīng)選擇高輸入阻抗、低零電流的儀器,使其影響可以忽略。
五、串模抑制比和共模抑制比
在存在各種干擾如電場(chǎng)、磁場(chǎng)和各種高頻噪聲或進(jìn)行遠(yuǎn)距離測(cè)量時(shí),容易混進(jìn)干擾信號(hào),造成讀數(shù)不準(zhǔn),因此應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境選擇串、共模抑制比高的儀器,尤其是進(jìn)行高精度測(cè)量時(shí),應(yīng)選擇帶保護(hù)端G的數(shù)字多用表,能很好地抑制共模干擾。
六、顯示形式及供電電源
數(shù)字多用表的顯示形式不僅限于數(shù)字,還可以顯示圖表、文字和符號(hào),以便于現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)、操作和管理。根據(jù)它的顯示器件的外形尺寸可分為小型、中型、大型及超大型四類。
數(shù)字多用表的供電電源一般為220V,而一些新型的數(shù)字多用表電源范圍很寬,可以在1100v-240V之間。一些小型的數(shù)字多用表配上電池就可使用,也有一些數(shù)字多用表可用交流電、內(nèi)部鎳鎘電池或外接電池三種形式。
七、響應(yīng)時(shí)間、測(cè)量速度、頻率范圍
響應(yīng)時(shí)間越短越好,但有一些表的響應(yīng)時(shí)間比較長(zhǎng),要等一段時(shí)間后讀數(shù)才能穩(wěn)定下來(lái)。測(cè)量速度應(yīng)根據(jù)是否與系統(tǒng)測(cè)試聯(lián)用,如聯(lián)用時(shí),速度就很重要,而且速度越快越好。頻率范圍,則根據(jù)需要適當(dāng)選擇。
八、交流電壓轉(zhuǎn)換形式
交流電壓測(cè)量分平均值轉(zhuǎn)換、峰值轉(zhuǎn)換和有效值轉(zhuǎn)換。當(dāng)波形失真較大時(shí),平均值轉(zhuǎn)換和峰值轉(zhuǎn)換不準(zhǔn)確,而有效值轉(zhuǎn)換可不受波形的影響,使測(cè)量結(jié)果更加準(zhǔn)確。
九、電阻接線方式
電阻測(cè)量接線方式有四線制、兩線制。進(jìn)行小電阻和高精度測(cè)量時(shí),應(yīng)選擇帶四線制的電阻測(cè)量接線方式。
總之,選擇時(shí)不一定要具備以上所有條件,應(yīng)根據(jù)使用的具體要求來(lái)選擇比較適當(dāng)?shù)臄?shù)字多用表。
1.數(shù)字多用表檢定裝置要求
對(duì)數(shù)字多用表進(jìn)行檢定時(shí)要求檢定裝置各功能的擴(kuò)展不確定度(一般可取2倍的置信因子)小于被檢數(shù)字多用表各測(cè)量功能所允許誤差的1/3。同時(shí),檢查裝置各功能的重復(fù)性應(yīng)小于被檢數(shù)字多用表各測(cè)量功能所允許誤差的1/5~1/10。
數(shù)字多用表檢定操作時(shí),檢定裝置各功能(除直流電阻外)的調(diào)節(jié)細(xì)度應(yīng)小于被檢數(shù)字多用表允許誤差的1/5~1/10;穩(wěn)定度小于被檢數(shù)字多用表允許誤差的1/5~1/10,并且檢定裝置的輸出應(yīng)能做到連續(xù)可調(diào)或可以通過外加設(shè)備(如計(jì)算機(jī))進(jìn)行調(diào)節(jié)。
為有效保證檢定工作準(zhǔn)確有效的進(jìn)行,應(yīng)盡可能帶有微機(jī)控制且具有IEEE-488或RS-232控制的功能,便于誤差調(diào)整;同時(shí),裝置檢定裝置的靈敏度應(yīng)為被檢數(shù)字多用表允許誤差的1/5~1/10;再者,檢定裝置系統(tǒng)(包括測(cè)量線路)應(yīng)有良好的屏蔽和接地措施,并遠(yuǎn)離強(qiáng)電、磁場(chǎng)以免外接干擾。
2.數(shù)字多用表準(zhǔn)確度確定
對(duì)數(shù)字多用表進(jìn)行檢定定級(jí)可以對(duì)相應(yīng)的各測(cè)量功能分別定級(jí),并且定級(jí)的主要依據(jù)是以年穩(wěn)定誤差指標(biāo)來(lái)劃分。
將被檢測(cè)數(shù)字多用表在標(biāo)準(zhǔn)條件下,經(jīng)預(yù)熱、預(yù)調(diào)(不校準(zhǔn)),測(cè)試其年穩(wěn)定誤差。
該誤差不應(yīng)大于a2和b2為被檢表一年的誤差系數(shù),如被檢表無(wú)一年的誤差指標(biāo),可由檢定機(jī)構(gòu)按實(shí)測(cè)結(jié)果確定。
檢定被測(cè)數(shù)字多用表的年穩(wěn)定性后,再進(jìn)行校準(zhǔn),并檢定數(shù)字多用表各功能的基本誤差,此誤差小于:
滿足以上規(guī)定的數(shù)字多用表可以按照檢定誤差限值要求對(duì)被測(cè)數(shù)字多用表的準(zhǔn)確度等級(jí)進(jìn)行確定。