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1、直流比较仪式电位差计检定规程JJG 50587Verification Regulation ofD.C.Comparator Potentiometer19880406 施行国家计量局 19870606 批准本规程适用于新生产、使用中和修理后的磁势自动平衡的直流比较仪式电位差计（以 下简称比较仪式电位差计或电位差计）的检定。一 概 述比较仪式电位差计是通过改变自动平衡直流电流比较仪中测量绕组的匝数来调节并 确定恒定测量电阻上的直流电流，从而获得连续可变的补偿电压的定阻变流式电位差计。其原理线路如图 1。工作原理是：初级可变的测量绕组与次级有微调的固定绕组各自流 过恒定直流电流与可变直流电流，
2、它们在铁芯上产生方向相反的磁势，其磁势差由检测绕组 检出，并通过有差闭环调节系统调节从动（伺服）电源产生的次级电流使磁势自动平衡。在用 标准电池调定了电位差计工作电流之后，初级电流与次级绕组匝数就完全恒定了，因次级电 流跟初级匝数成正比，所以次级回路中测量电阻上的补偿电压就等于测量时的初级匝数与调 定时的初级匝数之比乘以标准电池的电动势，这就是用匝数比代替电阻比的比较仪式电位差 计的工作原理。其公式推导如下：图 1 比较仪式电位差计原理线路W初级可变绕组，即测量盘;W2次级有微调的固定绕组a 调定工作电流将标准电池接在测量电阻RAC两端，测量盘叱的示值置于温度修正后的标准电池电势AC1En，
3、调恒流源电流 I1 或次级微调匝，即校正（或校准）盘，使检流计指零，此时初级匝数为 ，次级电流为I2，次级匝数为W2，则1n2n2nEn = 1W1n = I2nW2n2nRACb 测量未知电势将被测电势E接在RAC上，保持初级电流与次级匝数不变，调测量盘使检流计指零,x AC此时初级匝数为叱，次级电流为I2，贝I1x2x(4)(3)式除以(1)式， (4)式除以(2)式，得(5)(6)所以(7)(7) 式就是比较仪式电位差计的基本关系式，它说明被测电势仅与测量盘的匝数比及 标准电池电势有关。但由推导过程可以看 出/RAC等从调定电流到测量时的微小变 化，都会使(7)式不完全成立，所以为保证它
4、的测量准确度，不仅对测量盘的线性度要进行 检定，还要对它的其余指标进行检定。注有些比较仪式电位差计说明书上规定，首先将标准电池接在初级调定电阻 RDFDF 上调定工作电流，然后再将标准电池电势E从Rdf传递到RAC上，这和标准电池直接接在 n DFACRAC上是等效的，但这样做比较麻烦。二技术要求1 比较仪式电位差计的准确度等级分为0.00005， 0.0001， 0.0002， 0. 0005四级，不同量 程准确度等级可以不同。2 在标准条件下温度：202C、相对湿度：25%75%、电源电压：220V(l5%)、 电源频率：501Hz,在校准(调定工作电流和量程过渡)后的lOmin内，电位差
5、计的基本误 差的允许极限为：10丿式中E1im基本误差的允许极限值(V)；c=等级指数，以百分数表示；X标度(测量)盘示值(V)；Un基准值(V),为各该量程内10的最高整数幕。基本误差中包括残余零电势和残余势电势。竺皆竺.乞3 lOmin补偿电势的漂移W 1001010叱+电位差计低频噪声的峰峰值W 100.3C . UnToo w10Q01C+ QIC电位差计的跟踪误差W 10100斗+ %W，分数匝部分允许有微调（但调整每半年不测量盘的非线性误差W 100 能超过一次）。0.1C7 测量盘示值变化时，引起初级电流的变化W 100。8 测量回路开关动作后的势电势变化WO.Olp V。9 电
6、位差计初、次级电流调节应连续，调节范围不小于土 0.1%，调节细度W0.1C%。10 0.0001级以上电位差计初、次级回路与外壳的绝缘电阻不应低于1GQ ；初、次级间绝 缘电阻不应低于2GQ ； 0.0002级以下的减半。11 电源变压器初级与外壳之间应能承受50Hz、1500V的实际正弦波交流电压，历时1min 的耐压试验而不被击穿。12 0.0001级以上电位差计输出电压中的纹波电压有效值W1.0%X ，接滤波器后纹波电max压W0.1%X ； 0.0002级以下放宽一倍要求；X 为各该量程的测量上限。mama13 电位差计初级电路最大对外输出电压27V。14 内附检流计指标：在无明显机
7、械振动及外回路电阻为20Q时，0.0001级以上电位差计 的电压分度值CVW5nV/mm,同时噪声电压的峰峰值W10nV,漂移电压W5nV/min； 0.0002 级以下电位差计的CV10nV/mm,噪声与漂移的要求不变。三检定条件15 检定环境条件：在第2条规定的标准条件下检定。16 周期检定所需设备16.1 1h电势相对漂移不大于0.2%C的内阻不超过500Q的标准电池若干只（电位差计每伏 输出电压，使用电池 1 只；其恒流源备用电池1 只），它们可以是：控温或保温精度不低于0.1C/24h的0.01级以上不饱和标准电池；或者是控温精度不低于0.01C/24h的0.005级以 上饱和标准电
8、池。16.2 100250V的绝缘电阻测试仪（高阻计）或高阻电桥1台。16.3 交流真有效值数字电压表1 台。16.4 满足第14条要求的指零仪1台（电位差计无内附检流计或内附检流计不合格时）。四检定项目17 检定项目见表 1表1检定项目出厂时修理后周期检定检定项目出厂时修理后周期检定外观+跟踪误差+ +绝缘电阻+ +补偿电势的漂移+ +耐压试验+ 一低频噪声+ +初、次级工 作电流调节 范围、细度抽检+ 开关变化热电势+ +初、次级工 作电流调节 连续性+ +测量盘线 性度+*+初级最大输抽检+ 一纹波电压+ +出电压内附检流计指标+ +测量盘示值 变化时引起 工作电流的 变化+ +整体核验
9、+* 与线性度无直接关系的修理只检I、II盘 表中：“”表示应予检定，“”表示可以不检定，“”表示修理有关部分影响 本项性能者应予检定，否则可以不检定。与量程因数有关的项目中，开关变化热电势在“X 1”以下各量程都应检定；补偿电势漂移在测量上限不低于2.1V的量程都应检定；而线性度 和低频噪声仅在最高量程检定即可。五检定方法检定时可参考图2： UJ42型比较仪式电位差计自检线路图（其他型号的线路与此类同）。rvvvm咛 EOX 1 iii.上剧端迩接片Dk图 2 UJ42 型比较仪式电位差计自检线路图（一）外观与测量功能的检查 18 外观检查 电位差计面板或铭牌上应有产品名称、型号、出厂编号、
10、准确度等级、制造厂名称 或商标、制造日期等。各旋钮、开关、端钮应有保证正确使用的标志。外露部件应完好，按 键应能锁定，旋转开关应能转到所有工作位置并定位准确。除了新生产的电位差计要求全部完好外，当电位差计的外观缺欠不影响计量性能时 应给予检定。19 测量功能的检查 将电位差计按正常使用方法连结好侧面端钮板上各端钮，开机后振荡器指示灯应发 光， 如果该指示灯不亮，应立即关机检查，故障排除（包括接线错误）后才能重新开机。高、 低跟踪调好后，安匝平衡表指针应在允许刻度内，电位差计在零位电势输出状态应能调到零 位（非新生产的电位差计在接通检流计正、反按键某一种的状态下能调零即可，但要在证书 上注明），
11、并应能调定工作电流，应能用内部参考电压进行稳定性与电位差计准确度相适应 的量程变换，如果其稳定性低于它的准确度，则必须找出原因，排除故障后才能进行下面的 检定。（二）绝缘电阻的测量与耐压试验20 绝缘电阻的测量在标准温、湿度条件下稳定24h后，去掉电位差计线路与外壳及初、次级间的连接 片。用直流电压100250V的绝缘电阻测量仪或高阻电桥，分别测量初级电路与外壳上导 电部件间、次级电路与外壳上导电部件间、初次级电路间的绝缘电阻。测量误差不得大于 20。21 线路绝缘强度试验在标准温、湿度条件下稳定24h后，将电源变压器初级绕组短路，电源变压器次级 绕组短路或与线路断开，将高压试验器高电位端接该
12、变压器初级绕组、低电位端接外壳上的 导电部件，施加 1500V、 50Hz 实际正弦波电压历时 1min 试验，电压上升及下降速率约为 100V/s， 不击穿为合格。高压试验器的功率应满足 IEC414 号出版物的有关要求，击穿时其继电器动作电流 为 5mA。注：IEC414号文件规定：（高压）试验装置的无负载电压先调到规定（试验）电压的 50，然后接上被试仪表，如观察到电压的跌落不大于该电压的 10，则认为功率是足够 的。（三）初、次级工作电流调节指标与示值变化引起工作电流变化的测量22 初级工作电流调节范围、连续性和调节细度的检查22.1 将本规程第 16.1 款规定的检定用标准电池按极性
13、接在电位差计未知端上，电位差计 示值置于标准电池电势值E ,各 初级电流调节盘放在中间前进位置。按下测量X1和合适n的检流计灵敏度按键，使示值变化1mV时，检流计偏格变化 a在10mm以上但不超出标 尺，然后将示值退回E，转动各初级电流调节盘分别至两终端位置，则检流计偏格的变化 n量不低于2A a为调节范围合格。22.2 在上述状态及合适的检流计灵敏度下，逐步转动每个初级电流调节盘至两终端位置， 则一盘中每步进产生的偏格数相等，而且下一盘产生偏格数的总和不低于上一盘一个步进产 生的偏格数时，则初级电流调节的连续性合格。22.3 按下检流计最灵敏键调定工作电流后，转动初级电流调节盘最小改变量的
14、n 倍，记存0.1C下检流计的变化格数A a，并由测量盘确定此时的电压常数CV，则民100为调节细度合格。23 转动次级各微调盘N,重复上条22.1，22.2，22.3三步，确定次级工作电流的调节范S围、连续性和调节细度。24 测量盘示值变化时引起初级工作电流变化的检查24.1 初级带调定电阻的电位差计，把检定用标准电池按极性接在电位差计标准端钮上， 按下相应的功能开关，使该电池接在调定电阻上，在最高灵敏度下用初级电流调节盘调定工 作电流，然后转动前三个测量盘从最小至最大示值，找出检流计的最大变化格数a，则初m级电流相对变化一 直圮。24.2 少数初级无调定电阻的电位差计（如UJB2型），可按图3的电路测量匕1，即在电位 差计初级输出端串入几只恒温的低温度系数标准电阻，使其总电阻R与初级电流I之积接P 近标准电池电势。将标准电池和工作状态的低电势电位差计的测量回路串联后，接到串联电 阻的电位端，首先把低电势电位差计示值置于（EnIR），再适当调整该示值，使检流计指零， 然后同 24.1 款一样转动比较仪式电位差计前三盘进行检查。图3（四）初级回路对外最大输出电压与补偿电势中纹波电压的测量25 初级回路对外最大输出电压的测量首先在电位差计初级输出端串入元件最大功率三0.25W的接触良好的电阻箱，将阻 值预置于零，在2V左右调电位差计测量盘示值，使次级电流表指在满
