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)直流標準電流源法;
2)直接比較法(標準數(shù)字電流表法)。
檢定點的選取原則:基本量程一般取5個~10個檢定點,其他量程一般取3個檢定點,負極性可只檢定每個量程的接近滿量程點。
1.直流標準電流源法
設被檢表的顯示數(shù)據(jù)為IX,直流標準電流源輸出的標準電流為IN(即實際值)。
被檢表的相對誤差用百分數(shù)可表示為:
這種檢定方法的檢定誤差主要取決于直流標準電流源。
2.直接比較法
即用一臺直流標準數(shù)字電流表(或具有電流功能的標準數(shù)字多用表)與被檢電流表串聯(lián)后接到電流源的輸出端。一般標準數(shù)字電流表的顯示位數(shù)應比被檢數(shù)字多用表電流功能多一位、直流電流源應具有足夠的穩(wěn)定度與分辨率。
設標準表的顯示值(實際值)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準數(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確度高、測量范圍寬、測量速度快、體積小、抗干擾能力強、使用方便等特點而廣泛應用于國防、科研、工廠、學校、計量測試等技術領域,但其規(guī)格不同,性能指標多種多樣,使用環(huán)境和工作條件也各有差別,因此應根據(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方面來考慮:
一、功能
現(xiàn)在的數(shù)字多用表除了具有測量交、直流電壓,交、直流電流,電阻等五種功能外,還有數(shù)字計算,自檢,讀數(shù)保持,誤差讀出,二極管檢測,字長選擇,IEEE-488接口或RS-232接口等功能,使用時要根據(jù)具體要求選用。
二、范圍和量程
數(shù)字多用表有很多量程,但其基本量程準確度最高。很多數(shù)字多用表有自動量程功能,不用手動調節(jié)量程,使得測量方便、安全、迅速。還有很多數(shù)字多用表有過量程能力,在測量值超過該量程但還沒達到最大顯示時可不用換量程,從而提高了準確度和分辨力。
三、準確度
數(shù)字多用表允許的最大誤差不僅要看它的可變項誤差,還要看它的固定項誤差。選擇的時候還要看穩(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~0.002級,至少應有61位數(shù)字顯示;0.005級~0.01級,至少應有51位數(shù)字顯示;0.02級~0.05級,至少應有41位數(shù)字顯示;0.1級以下,至少應有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引起測量誤差,關鍵要看測量裝置所允許的極限值是多少,即要看信號源的內阻大小。信號源阻抗高時應選擇高輸入阻抗、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、磁場和各種高頻噪聲或進行遠距離測量時,容易混進干擾信號,造成讀數(shù)不準,因此應根據(jù)使用環(huán)境選擇串、共模抑制比高的儀器,尤其是進行高精度測量時,應選擇帶保護端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,以便于現(xiàn)場觀測、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、內部鎳鎘電池或外接電池三種形式。
七、響應時間、測量速度、頻率范圍
響應時間越短越好,但有一些表的響應時間比較長,要等一段時間后讀數(shù)才能穩(wěn)定下來。測量速度應根據(jù)是否與系統(tǒng)測試聯(lián)用,如聯(lián)用時,速度就很重要,而且速度越快越好。頻率范圍,則根據(jù)需要適當選擇。
八、交流電壓轉換形式
交流電壓測量分平均值轉換、峰值轉換和有效值轉換。當波形失真較大時,平均值轉換和峰值轉換不準確,而有效值轉換可不受波形的影響,使測量結果更加準確。
九、電阻接線方式
電阻測量接線方式有四線制、兩線制。進行小電阻和高精度測量時,應選擇帶四線制的電阻測量接線方式。
總之,選擇時不一定要具備以上所有條件,應根據(jù)使用的具體要求來選擇比較適當?shù)臄?shù)字多用表。
1.數(shù)字多用表檢定裝置要求
對數(shù)字多用表進行檢定時要求檢定裝置各功能的擴展不確定度(一般可取2倍的置信因子)小于被檢數(shù)字多用表各測量功能所允許誤差的1/3。同時,檢查裝置各功能的重復性應小于被檢數(shù)字多用表各測量功能所允許誤差的1/5~1/10。
數(shù)字多用表檢定操作時,檢定裝置各功能(除直流電阻外)的調節(jié)細度應小于被檢數(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能做到連續(xù)可調或可以通過外加設備(如計算機)進行調節(jié)。
為有效保證檢定工作準確有效的進行,應盡可能帶有微機控制且具有IEEE-488或RS-232控制的功能,便于誤差調整;同時,裝置檢定裝置的靈敏度應為被檢數(shù)字多用表允許誤差的1/5~1/10;再者,檢定裝置系統(tǒng)(包括測量線路)應有良好的屏蔽和接地措施,并遠離強電、磁場以免外接干擾。
2.數(shù)字多用表準確度確定
對數(shù)字多用表進行檢定定級可以對相應的各測量功能分別定級,并且定級的主要依據(jù)是以年穩(wěn)定誤差指標來劃分。
將被檢測數(shù)字多用表在標準條件下,經預熱、預調(不校準),測試其年穩(wěn)定誤差。
該誤差不應大于a2和b2為被檢表一年的誤差系數(shù),如被檢表無一年的誤差指標,可由檢定機構按實測結果確定。
檢定被測數(shù)字多用表的年穩(wěn)定性后,再進行校準,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被測數(shù)字多用表的準確度等級進行確定。