PC36高絕緣電阻測(cè)量?jī)x * 1.表的主要技術(shù)性能:測(cè)量范圍、測(cè)量電流、準(zhǔn)確度、靈敏度、分辨力等應(yīng)全面滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/T3048.2 《電線電纜電性能試驗(yàn)方法 第 2 部分:金屬材料電阻率試驗(yàn)》 及 GB/T3048.4 《電線電纜電性能試驗(yàn)方法 第 4 部分:導(dǎo)體直流電阻試驗(yàn)》 中對(duì)電阻測(cè)試設(shè)備的各項(xiàng)技術(shù)要求。 2.為了方便用戶操作,在儀表的附加功能中添置了 GB/T3048.2 及 GB/T3048.4 推薦的一些特殊功能及測(cè)量方法,如反向電流測(cè)量、倍率電流測(cè)量、熱電勢(shì)平衡、導(dǎo)線溫度校正等功能。 3.儀表有幾種派生型號(hào),以適應(yīng)不同規(guī)格電線電纜生產(chǎn)廠的需要。儀表的技術(shù)指標(biāo)和功能設(shè)置以適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的要求為主,以滿足用戶的需要為主,做到既是充分的又是必要的,力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)較高的性能價(jià)格比。 PC36高絕緣電阻測(cè)量?jī)x * 1 主要技術(shù)性能 1.1 測(cè)量范圍及分辨力 在 GB/T3048.2 5.2.1 條規(guī)定了導(dǎo)體電阻測(cè)量的下限值為 10 -5 Ω,這個(gè)看似簡(jiǎn)單的要求給儀表的設(shè)計(jì)帶來了新的挑戰(zhàn), 10 -5 Ω數(shù)量級(jí)的電阻是個(gè)什么概念?截面在 172mm 2 至 1724mm 2 范圍內(nèi)的 1m 長(zhǎng)的銅導(dǎo)線在 20 ℃ 時(shí)的電阻值就落在 10 -5 Ω數(shù)量級(jí)范圍內(nèi) ( 10.0—99.9 μΩ ) , 考慮到GB/T3048.2 中電阻率測(cè)試允許誤差 0.15% 及 GB/T3048.4 中導(dǎo)體電阻測(cè)試允許誤差 0.5% 的要求,儀表讀數(shù)的有效位應(yīng)不少于 4 位,( 3 位有效讀數(shù)在zui不利的情況下,zui后一位變化 1 個(gè)字的量化誤差,可能造成 1% 的測(cè)量誤差),這就要求儀表的zui高分辨力達(dá)到 10 -8 Ω( 0.01 μΩ)。 綜觀現(xiàn)有的數(shù)字式低阻表 , 水平zui高的如 SB2232 型直流電阻測(cè)量?jī)x、 ZY9858 型數(shù)字微歐計(jì)等,其zui低量程為 2 m Ω, zui高分辨力為 0.1 μΩ, 如果測(cè)量截面超過 172mm 2 1m 長(zhǎng)的銅導(dǎo)線,電阻值在 100 μΩ以下, 儀表讀數(shù)僅有 3 位有效數(shù)字,示值僅為該檔量程的 1/20 以下,這顯然是不能符合測(cè)量準(zhǔn)確度要求的。由此可見,現(xiàn)有的數(shù)字式低阻表的測(cè)量范圍和分辨力尚不能滿足全系列電線電纜的測(cè)量要求,必須進(jìn)一步提高。 PC36 系列直流電阻測(cè)量?jī)x設(shè)置了 200 μΩ量程 , 是現(xiàn)有產(chǎn)品的十分之一 , 該量程的分辨力為 0.01 μΩ,是現(xiàn)有產(chǎn)品的十倍,當(dāng)被測(cè)電阻大于或等于 10 -5 Ω時(shí),儀表保證有 4 位以上的有效讀數(shù),可以滿足 全系列電線電纜的測(cè)量要求 。 1.2 測(cè)量靈敏度 電線電纜測(cè)試人員都知道,要提高電橋測(cè)量結(jié)果的分辨力有兩個(gè)途徑,其一是加大測(cè)量電流,其二是提高電橋的指零裝置 — 檢流器的靈敏度,在數(shù)字式低阻表中情況也大致如此。由于電流加熱效應(yīng)以及標(biāo)準(zhǔn)電阻容許流過電流值的限制,測(cè)量電流的提高幅度是有限的,zui大值在 10A 左右,根據(jù)歐姆定律: R=U / I ,在 I = 10A 的測(cè)量電流下,儀表的電阻測(cè)量分辨力要達(dá)到 0.01 μΩ,儀表的電位端電壓靈敏度必須達(dá)到 0.1 μ V , 比現(xiàn)有的數(shù)字式低阻表的zui高電壓靈敏度 1 μ V 提高了 10 倍。為了達(dá)到這個(gè)目標(biāo),本 儀表的設(shè)計(jì)者采用技術(shù)特制了高靈敏、低噪聲的納伏放大器,其電位輸入端的zui高靈敏度為 70.7nV ( 0.0707 μ V ) ,就電壓靈敏度與噪聲特性這一點(diǎn)來說,本儀表已經(jīng)達(dá)到了 6 1/2 位高性能數(shù)字電壓表所能達(dá)到的水平。高靈敏度放大器的作用就如同給電橋的檢流器前加裝了一臺(tái)靈敏度*的光電放大器一樣,實(shí)現(xiàn)了測(cè)量電流與同類儀表相同,而分辨力卻提高 10 倍的目標(biāo)。 |
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名稱 | 基本參數(shù) | 適用范圍 | 出廠價(jià) | 主要功能特點(diǎn) | PC36A直流電阻測(cè)量?jī)x | 范圍:0.01μΩ-199.99Ω 電流:0.707mA-14.1A 體積:360×400×133mm 重量:12kg | 全系列電線電纜導(dǎo)體電阻、金屬材料電阻率精密測(cè)量,分流電阻、接觸電阻精密測(cè)量??扇〈鶴J36、QJ19、QJ57等電橋。 | | 本廠新產(chǎn)品,技術(shù)性能全面滿足GB/T 3048.4的要求,是電線電纜導(dǎo)體電阻測(cè)量設(shè)備,雙臂電橋的更新?lián)Q代產(chǎn)品。測(cè)量靈敏度與分辨力比現(xiàn)有產(chǎn)品提高了10倍,測(cè)100mm2截面1m長(zhǎng)銅導(dǎo)線電阻,有5位有效讀數(shù)??砂葱枰x擇測(cè)量電流,并根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求特設(shè)了倍率電流、反向電流測(cè)量,熱電勢(shì)平衡、溫度校正等功能。操作簡(jiǎn)捷、快速*。準(zhǔn)確度等級(jí):0.04、0.05、0.1級(jí),41/2位數(shù)字顯示,字高35mm,帶背光。 | PC36C直流電阻測(cè)量?jī)x | 測(cè)量范圍、測(cè)量電流、體積、重量與PC36A相同。具有銅、鋁導(dǎo)線溫度校正功能(15-25℃)。 | PC36B直流電阻測(cè)量?jī)x | 范圍:0.1μΩ-1999.9Ω 電流:70.7μA-1.41A 體積:320×280×133mm 重量:5kg | 電線電纜導(dǎo)體電阻、金屬材料電阻率精密測(cè)量,分流電阻、接觸電阻精密測(cè)量??扇〈鶴J57、QJ19、QJ23、QJ44等電橋。 | | PC36D直流電阻測(cè)量?jī)x | 測(cè)量范圍、測(cè)量電流、體積、重量與PC36B相同。具有銅、鋁導(dǎo)線溫度校正功能(15-25℃)。 | |
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1.3 測(cè)量電流的選擇 在電線電纜導(dǎo)體電阻的測(cè)量中,選擇合適的測(cè)量電流是至關(guān)重要的,這是因?yàn)楸粶y(cè)對(duì)象銅線或鋁線的電阻率具有很高的溫度系數(shù),測(cè)量電流過大會(huì)引起導(dǎo)線發(fā)熱,從而造成測(cè)量超差,在 GB/T3086.4 第 5.6 條中有銅導(dǎo)線測(cè)量電流密度不大于 1.0A/ mm 2 的規(guī)定;但是測(cè)量電流過小又會(huì)嚴(yán)重影 響儀表的靈敏度與分辨力,同樣對(duì)測(cè)量準(zhǔn)確度不利。本儀表具有 多電流測(cè)量功能,各個(gè)量程設(shè)置了不同的測(cè)量電流可供選擇,并在儀表面板上標(biāo)明。儀表設(shè)有“常規(guī)”與“低電流”兩種測(cè)量狀態(tài),可以通過面板開關(guān)加以選擇,儀器在“常規(guī)”測(cè)量狀態(tài)(常規(guī)測(cè)量電流)有六檔量程,具有測(cè)量準(zhǔn)確性高、抗干擾性能好的特點(diǎn);在“低電流”測(cè)量狀態(tài)(低測(cè)量電流、高靈敏度)也有六檔量程 ,具有較高的測(cè)量靈敏度與分辨力。 該性能克服了目前數(shù)字表及某些電橋與數(shù)字式低阻表測(cè)量電流不能調(diào)節(jié),而且在某些檔位電流偏大引起被測(cè)導(dǎo)體發(fā)熱 , 電阻值隨著測(cè)量時(shí)間的增加向上漂移的缺陷,這一點(diǎn)在微細(xì)導(dǎo)線測(cè)量時(shí)尤為重要,例如直徑為 0.05mm 的銅導(dǎo)線 , 截面約為 2 × 10 -3 mm 2 , 1m 的電阻值約為 8.8 Ω ,按 GB/T3086.4 的要求計(jì)算 , 該導(dǎo)線的測(cè)量電流應(yīng)不大于 2mA, 在現(xiàn)有數(shù)字式低阻表中 , 20 Ω量程的測(cè)量電流一般為 10mA, 有的甚至高達(dá) 100mA, 大大超過了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的電流范圍 , 導(dǎo)線將會(huì)嚴(yán)重發(fā)熱,在本儀表中,則可選擇 20 Ω“低電流”量程,測(cè)量電流僅位為 1 mA ,*符合標(biāo)準(zhǔn)的要求。 儀表各測(cè)量檔位的測(cè)量電流見表 1 |
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表1 量程 | 測(cè)量狀態(tài) | 常規(guī)電流 | 低電流 | 200μΩ | ———— | 10A | 2mΩ | 10A | 1A | 20mΩ | 1A | 400mA | 200mΩ | 400mA | 100mA | 2Ω | 100mA | 10mA | 20Ω | 10mA | 1mA | 200Ω | 1mA | 100μA | 2000Ω | 100μA | ———— |
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1.4 測(cè)量準(zhǔn)確度與穩(wěn)定性 為了提高測(cè)量準(zhǔn)確度與穩(wěn)定性, 儀表采用了創(chuàng)新設(shè)計(jì)的數(shù)字比例式測(cè)量電路,其工作原理是通過儀表內(nèi)高精度 A/D 轉(zhuǎn)換器,將被測(cè)電阻與儀表內(nèi)置的標(biāo)準(zhǔn)電阻作比例運(yùn)算,并將運(yùn)算結(jié)果以 4 1/2 位的方式進(jìn)行顯示。與目前數(shù)字式低阻表常用的恒流源 — 電壓表方式不同,本儀表讀數(shù)的zui終表達(dá)式與測(cè)量電流大小無關(guān),僅與被測(cè)電阻與標(biāo)準(zhǔn)電阻的電阻值有關(guān),這一點(diǎn)與電橋的測(cè)原理相仿,因此本儀表具有與雙臂電橋相似的高準(zhǔn)確度與高穩(wěn)定性。由于測(cè)量結(jié)果在一定的范圍內(nèi)與測(cè)量電流大小無關(guān),也使得儀表的多電流測(cè)量以及倍率電流測(cè)量功能得以實(shí)現(xiàn)。與儀表準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性密切相關(guān)的是作為比例運(yùn)算基準(zhǔn)的一套標(biāo)準(zhǔn)電阻器,該電阻采用精密錳銅材料并經(jīng)過特殊的老化工藝制成,具有和 BZ3 系列標(biāo)準(zhǔn)電阻相當(dāng)?shù)暮艿偷臏囟认禂?shù)和很高的穩(wěn)定性,在測(cè)量時(shí)需要通過大電流的標(biāo)準(zhǔn)電阻被安裝在特制的冷卻油箱內(nèi)。儀器的高靈敏度電位輸入端采用了低熱電勢(shì)、長(zhǎng)壽命的復(fù)銀切換開關(guān)和低熱電勢(shì)的鍍金接插件,可以確保測(cè)量的準(zhǔn)確度與長(zhǎng)期穩(wěn)定性。 儀表的基本誤差及準(zhǔn)確度等級(jí)見表 2, 大致比同類產(chǎn)品提高了一個(gè)等級(jí),可以滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中 電阻率測(cè)試允許誤差 0.15% 以及導(dǎo)體電阻測(cè)試允許誤差 0.5% 的要求。 |
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表2 量程 | 常規(guī)電流 | 低電流 | 基本誤差 | 準(zhǔn)確度等級(jí) | 基本誤差 | 準(zhǔn)確度等級(jí) | 200μΩ | ———— | ----------- | ±(0.08%RX+0.02%Rm) | 0.1 | 2mΩ | ±(0.04%RX+0.01%Rm) | 0.05 | ±(0.08%RX+0.02%Rm) | 0.1 | 20mΩ | ±(0.04%RX+0.01%Rm) | 0.05 | ±(0.08%RX+0.02%Rm) | 0.1 | 200mΩ | ±(0.04%RX+0.01%Rm) | 0.05 | ±(0.04%RX+0.01%Rm) | 0.05 | 2Ω | ±(0.04%RX+0.01%Rm) | 0.05 | ±(0.04%RX+0.01%Rm) | 0.05 | 20Ω | ±(0.04%RX+0.01%Rm) | 0.05 | ±(0.04%RX+0.01%Rm) | 0.05 | 200Ω | ±(0.03%RX+0.01%Rm) | 0.04 | ±(0.04%RX+0.01%Rm) | 0.05 | 2000Ω | ±(0.03%RX+0.01%Rm) | 0.04 | ———— | -------- |
其中R X:儀表讀數(shù)值(電阻示值)R m:所測(cè)量程滿度值 |
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1.5 測(cè)量速度 數(shù)字式測(cè)量?jī)x由于不需要進(jìn)行反復(fù)繁雜的平衡操作,加上數(shù)字直讀的特點(diǎn),測(cè)量速度快、使用方便的優(yōu)勢(shì)是傳統(tǒng)電橋所*的,測(cè)量速度的提高除了節(jié)約時(shí)間外,更大的好處是減少了測(cè)量電流對(duì)被測(cè)導(dǎo)線的加熱效應(yīng),提高了實(shí)際測(cè)得數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度與可靠性。這是因?yàn)?, 在一次測(cè)量中,被測(cè)導(dǎo)線的加熱程度與測(cè)量電流引入的能量 E 成正比, E=I 2 × R × t 。其中: I 為測(cè)量電流; R 為導(dǎo)線電阻; t 為測(cè)量時(shí)間。隨著測(cè)量時(shí)間的增加,導(dǎo)線溫度逐漸上升,直至達(dá)到熱平衡 , 當(dāng)被測(cè)導(dǎo)線截面較大時(shí)這是一個(gè)十分緩慢的過程,如果在測(cè)量開始后的較短時(shí)間內(nèi)就取得讀數(shù) , 完成測(cè)量 , 由測(cè)量電流造成的導(dǎo)體溫升從而引起的測(cè)量誤差將會(huì)大幅度降低。 |
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2 附加功能簡(jiǎn)介 |
2.1 倍率電流測(cè)量功能 為了方便用戶實(shí)施 GB/T 3048.4 第 5.6 條中用比例為 1 : 1.41 的兩個(gè)測(cè)量電流分別測(cè)試樣電阻值,以判定是否發(fā)生溫升超標(biāo)的方法,本儀表設(shè)置有比例為 0.707I : 1.00I : 1.41I 三檔電流可供選擇(其中 I 為額定電流),比例電流的切換即刻完成,避免了調(diào)節(jié)外部電流源的繁瑣操作。如果 1.00I : 1.41I 倍率電流測(cè)量的結(jié)果判定電流過大,數(shù)據(jù)無效,則可再一次進(jìn)行 0.707I : 1.00I 倍率電流測(cè)量(兩者的比例仍為 1.41 倍),如變化量小于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)值,表明在 0.707 I 條件下的測(cè)量結(jié)果有效,避免了為了降低測(cè)量電流而改變量程檔位 , 造成測(cè)量精度及分辨力的損失。 2.2 外部熱電勢(shì)平衡功能 在電線電纜導(dǎo)體電阻的測(cè)量夾具,其電位端的接觸刀口常用黃銅材料制成,與銅、鋁導(dǎo)線材料之間有較高的接觸熱電勢(shì),在測(cè)量過程中由于環(huán)境溫度不可能*均衡,在測(cè)試夾具上安裝導(dǎo)線時(shí),人體也不可避免地會(huì)接觸到并加熱電位結(jié)點(diǎn),由此產(chǎn)生的熱電耦電勢(shì),會(huì)對(duì)高靈敏度的測(cè)量產(chǎn)生干擾,使測(cè)量結(jié)果發(fā)生偏移。 為了降低電位端的外部接觸電勢(shì)與熱電勢(shì)對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響,本儀表設(shè)置了外部電勢(shì)平衡調(diào)節(jié)裝置,通過平衡調(diào)零,可以抵消在測(cè)量回路中的熱電耦電勢(shì),該方法是 GB/T 3048.2 第 6.5.3 條推薦的方法之一。 2.3 反向電流測(cè)量功能 根據(jù) GB/T 3048.4 第 5.5 條規(guī)定,當(dāng)試樣電阻小于 0.1 Ω 時(shí),應(yīng)將電流反向再測(cè)一次,然后取算術(shù)平均值。這是消除測(cè)量回路中的熱電耦電勢(shì)的又一種簡(jiǎn)單有效的方法,同時(shí)也消除了儀表測(cè)量回路自身的電壓零點(diǎn)飄移,因此,正、反兩次測(cè)量的平均值,比單次測(cè)量結(jié)果有更高的準(zhǔn)確度與可靠性。在用雙臂電橋電橋測(cè)量導(dǎo)體電阻時(shí),該功能是通過切換外部換向閘刀實(shí)現(xiàn)的,而在現(xiàn)有的數(shù)字式低阻表中,為了防止電感性負(fù)載產(chǎn)生的反電勢(shì)損壞儀表,其輸入回路往往接有反向保護(hù)二極管,因此,是不容許電流反向的,無法實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)要求的操作。本儀表中采用技術(shù),特殊設(shè)計(jì)了雙向電流保護(hù)電路,既防止了反電勢(shì)對(duì)儀表的危害,同時(shí)又允許進(jìn)行反向電流測(cè)量,并在儀器內(nèi)部設(shè)置了大功率換向繼電器,通過面板開關(guān)實(shí)施電流換向操作,正、反向讀數(shù)瞬時(shí)可得,操作簡(jiǎn)捷、使用方便。 2.4 銅、鋁導(dǎo)線溫度校正功能 當(dāng)試驗(yàn)環(huán)境溫度在 15-25 ℃范圍內(nèi),用戶只要將 PC36C 或 PC36D 的溫度校正開關(guān)設(shè)置為環(huán)境溫度的實(shí)際值 ( 步進(jìn)值為 0.1 ℃ ) ,儀表將被測(cè)銅線或鋁線的電阻值根據(jù) GB/T 3048.4 推薦的公式自動(dòng)換算到該導(dǎo)線在基準(zhǔn)溫度 20 ℃時(shí)的電阻值,免去了用戶溫度換算操作,使用更為方便。 |
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3 儀表的基本參數(shù)見 |
表3 參數(shù)名稱 | 型號(hào) | PC36A | PC36C | PC36B | PC36D | 量程范圍 | 199.99μΩ -199.99Ω | 1.9999mΩ -1999.9Ω | zui高分辨力 | 0.01μΩ | 0. 1μΩ | 測(cè)量電流 | 0.707mA-14.1A | 70.7μA-1.41A | 倍率電流測(cè)量 | 0.707I:1.00I:1.41I | 雙向電流測(cè)量 | 內(nèi)附電流換向裝置,可進(jìn)行正、反向電流測(cè)量 | 電阻溫度校正 | ---- | 15.0-25.0℃ | ---- | 15.0-25.0℃ | 顯示 | 4 1/2 位數(shù)字顯示,字高35mm,量程顯示,單位顯示,帶背光 | 準(zhǔn)確度等級(jí) | 0.04 級(jí) , 0.05 級(jí) , 0.1 級(jí) | 電源 | AC 220V ( 1 ± 10% ), 50Hz ( 1 ± 5%) | 功耗 | 80VA | 20VA | 外形尺寸 | 360×133×400(W×H×D),mm | 320×133×280(W×H×D),mm | 質(zhì)量(重量) | 12 kg | 5 kg |
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PC36C 直流電阻測(cè)量?jī)x
| PC36A 直流電阻測(cè)量?jī)x |