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現(xiàn)場儀表

如何校準(zhǔn)直流分壓器

2025China.cn   2018年03月23日

  雖然很多現(xiàn)代的分壓器都是能夠自校準(zhǔn)的,不需要校準(zhǔn);但是在有的情況下,人們希望對分壓器進(jìn)行比較。使用低噪聲、高穩(wěn)定的電壓源,能夠比較簡單地完成比較分壓器的工作。見圖9-15。

  ▲ 圖9-15 使用兩個源來比較分壓的線性度

 

  調(diào)節(jié)可變的源,使得在A位置的檢零計上得到檢零指示,以便使兩個源的電壓相等。然后,把檢零計移到B位置,并測量電壓差值。任意選擇調(diào)節(jié)兩個源之一,使得檢零計上得到檢零指示。由輸入電壓的差值就可以計算出分壓器的差值。

  當(dāng)只有一個源可供使用,或者希望得到最大的絕對校準(zhǔn)準(zhǔn)確度時,應(yīng)當(dāng)使用圖9-16所示的橋式比較電路。

  ▲ 圖9-16 使用721A引線補償器對分壓器進(jìn)行橋式比較

 

  在這里我們增加了一個福祿克公司的721A引線補償器,使得兩個分壓器的兩個高端和兩個低端之間的電位相等。首先把檢零計放在A位置,調(diào)節(jié)721A;接著把檢零計放在B位置,調(diào)節(jié)721A;然后再反復(fù)檢查、調(diào)節(jié)以消除其相互影響,使二者都能滿足。當(dāng)在這兩個位置,檢零計都給出滿意的檢零指示時,再把檢零計移到C位置,并測量被測分壓器的誤差。如果其中的一個分壓器或者兩個分壓器是可調(diào)的,則可以調(diào)節(jié)分壓器,使得檢零計得到檢零指示,并從分壓器的度盤上讀出分壓器的誤差。

  分壓器通常在比較小的輸入電壓下進(jìn)行校準(zhǔn)。這樣,當(dāng)使用此分壓器校準(zhǔn)較高的電壓時,就可能發(fā)生問題。這時,分壓器的電阻器所產(chǎn)生的熱量可能引起分壓比率的功率系數(shù),其它的效應(yīng)還可能引起分壓比率的電壓系數(shù)。圖9-17說明了一種測量分壓器的功率系數(shù)的技術(shù)。

  ▲ 圖9-17 測量分壓器的功率系數(shù)

 

  把第二個通用分壓器連到源上,并讓它穩(wěn)定幾個小時。然后如圖連接被測分壓器,并立即開始測量二者的比率差。我們不可能在零時間之內(nèi)進(jìn)行這個測量工作,但是如果我們按已知的時間間隔進(jìn)行幾次測量,就很容易把代表分壓器誤差的曲線向回外推到零時刻。在此曲線的零時刻處,分壓器的分壓比率為其低電壓的分壓比率。由這個曲線的信息,我們就可以計算出在高電壓下分壓器的誤差,并和低電壓時的分壓器誤差聯(lián)系起來。

  分壓器的功率系數(shù)是比較容易測量的,但是測量分壓器的電壓系數(shù)則是另外一回事。從原理上說,要測量一個分壓器的電壓系數(shù),只有把它和已知沒有電壓系數(shù)的分壓器進(jìn)行比較才能實現(xiàn)?,F(xiàn)在,唯一宣稱能滿足這個要求的分壓器是帕克分壓器(Park Divider)。

福祿克公司720A分壓器的自校準(zhǔn)

  福祿克公司的720A內(nèi)部裝有惠斯登電橋的三個臂。其中,兩個臂大約都是40kΩ,第三個臂約為10kΩ。對A和B十進(jìn)位電阻串以及其相應(yīng)的并聯(lián)電阻器進(jìn)行自校準(zhǔn)的目的是,使得所有的電阻器呈現(xiàn)相等的數(shù)值。將A和B十進(jìn)位電阻串的所有步進(jìn)電阻都替換到電橋中去,并將其調(diào)節(jié)成相等的數(shù)值。最后,調(diào)節(jié)每個十進(jìn)位的并聯(lián)電阻器,使得它和下一個十進(jìn)位的十個電阻器以及前一個十進(jìn)位的兩個電阻器相并聯(lián)以后等于標(biāo)準(zhǔn)值。詳細(xì)的校準(zhǔn)步驟可以在福祿克公司的720A分壓器的使用手冊里找到。

分壓器的獨立校準(zhǔn)

  依照用戶制作的具有已知絕對線性度的分壓器的絕對分壓比率,可以測試被測分壓器(測試分壓器)的線性度。這個用戶制作的分壓器由10個互相比較過的電阻器串聯(lián)而成。

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