◆ PC36系列直流電阻測量儀 ◆
 
　　隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字式測量技術(shù)在電線電纜測試領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用狀態， 在現(xiàn)有的國家標(biāo)準(zhǔn)中技術節能，已經(jīng)規(guī)定了可以采用電橋以外的其它電子測量儀器作為導(dǎo)體直流電阻的測試設(shè)備，可以預(yù)見在不遠(yuǎn)的將來廣泛認同，各種高性能的數(shù)字式直流電阻測量儀（數(shù)字式低阻計(jì)）將會逐步取代該領(lǐng)域中雙臂電橋的地位國際要求，使得測量工作更加快速、準(zhǔn)確鍛造、方便競爭激烈。上海遠(yuǎn)中電子儀器廠于 2004 年開始研制 PC36 系列，作為一種電線電纜電性能試驗(yàn)的設(shè)備改善，該儀表的設(shè)計(jì)目標(biāo)如下：
　　1.表的主要技術(shù)性能：測量范圍空白區、測量電流、準(zhǔn)確度信息化、靈敏度形勢、分辨力等應(yīng)全面滿足國家標(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)》 中對電阻測試設(shè)備的各項(xiàng)技術(shù)要求。
　　2.為了方便用戶操作取得明顯成效，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量方法約定管轄，如反向電流測量、倍率電流測量、熱電勢平衡業務指導、導(dǎo)線溫度校正等功能改進措施。
　　3.儀表有幾種派生型號，以適應(yīng)不同規(guī)格電線電纜生產(chǎn)廠的需要長足發展。儀表的技術(shù)指標(biāo)和功能設(shè)置以適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的要求為主今年，以滿足用戶的需要為主，做到既是充分的又是必要的結構不合理，力爭實(shí)現(xiàn)較高的性能價格比組建。
　　經(jīng)過一年多時間的研制、試用和改進(jìn)效果較好，該儀表已正式面世 , 其間得到了上海電纜研究所與上海南洋電材有限公司的大力支持和幫助重要的意義。經(jīng)測試，儀表的技術(shù)性能*達(dá)到了設(shè)計(jì)目標(biāo)等多個領域。本文主要介紹該儀表的特點(diǎn)再獲、研制工作中所克服的技術(shù)難點(diǎn)、儀表的主要技術(shù)性能應用擴展、附加功能體驗區、基本參數(shù)以及實(shí)際使用效果。
　　1 主要技術(shù)性能 1.1 測量范圍及分辨力 在 GB/T3048.2 5.2.1 條規(guī)定了導(dǎo)體電阻測量的下限值為 10 -5 Ω活動上，這個看似簡單的要求給儀表的設(shè)計(jì)帶來了新的挑戰(zhàn)有望， 10 -5 Ω數(shù)量級的電阻是個什么概念？截面在 172mm 2 至 1724mm 2 范圍內(nèi)的 1m 長的銅導(dǎo)線在 20 ℃ 時的電阻值就落在 10 -5 Ω數(shù)量級范圍內(nèi) （ 10.0—99.9 μΩ ） 導向作用， 考慮到GB/T3048.2 中電阻率測試允許誤差 0.15% 及 GB/T3048.4 中導(dǎo)體電阻測試允許誤差 0.5% 的要求方案，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不利的情況下十大行動，zui后一位變化 1 個字的量化誤差左右，可能造成 1% 的測量誤差），這就要求儀表的zui高分辨力達(dá)到 10 -8 Ω（ 0.01 μΩ）特性。
　　綜觀現(xiàn)有的數(shù)字式低阻表 , 水平zui高的如 SB2232 型傳承、 ZY9858 型數(shù)字微歐計(jì)等，其zui低量程為 2 m Ω建言直達， zui高分辨力為 0.1 μΩ多種， 如果測量截面超過 172mm 2 1m 長的銅導(dǎo)線，電阻值在 100 μΩ以下充分發揮， 儀表讀數(shù)僅有 3 位有效數(shù)字發展成就，示值僅為該檔量程的 1/20 以下，這顯然是不能符合測量準(zhǔn)確度要求的重要方式。由此可見開展面對面，現(xiàn)有的數(shù)字式低阻表的測量范圍和分辨力尚不能滿足全系列電線電纜的測量要求系統，必須進(jìn)一步提高。 PC36 系列設(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進一步提升，是現(xiàn)有產(chǎn)品的十倍空間廣闊，當(dāng)被測電阻大于或等于 10 -5 Ω時，儀表保證有 4 位以上的有效讀數(shù)系統，可以滿足 全系列電線電纜的測量要求 增強。
　　1.2 測量靈敏度 電線電纜測試人員都知道，要提高電橋測量結(jié)果的分辨力有兩個途徑交流等，其一是加大測量電流更加廣闊，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提高。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可以使用，測量電流的提高幅度是有限的，zui大值在 10A 左右紮實，根據(jù)歐姆定律： R=U / I 效高化，在 I = 10A 的測量電流下，儀表的電阻測量分辨力要達(dá)到 0.01 μΩ投入力度，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 倍發展機遇。為了達(dá)到這個目標(biāo)，本 儀表的設(shè)計(jì)者采用技術(shù)特制了高靈敏法治力量、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 ） 分享，就電壓靈敏度與噪聲特性這一點(diǎn)來說共享，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靈敏度*的光電放大器一樣方式之一，實(shí)現(xiàn)了測量電流與同類儀表相同生動，而分辨力卻提高 10 倍的目標(biāo)。
 
 
　　PC36系列（數(shù)字式低阻表創新能力，數(shù)字式微歐計(jì)新品技，數(shù)字式電橋）執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：Q/AEXJ3 
名稱 基本參數(shù) 適用范圍　 出廠價 主要功能特點(diǎn)
PC36A 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量求得平衡，分流電阻紮實做、接觸電阻精密測量≈陵P重要？扇〈鶴J36提供深度撮合服務、QJ19、QJ57等電橋的發生。 　　 本廠新產(chǎn)品組成部分，技術(shù)性能全面滿足GB/T 3048.4的要求，是電線電纜導(dǎo)體電阻測量設(shè)備，雙臂電橋的更新?lián)Q代產(chǎn)品互動講。測量靈敏度與分辨力比現(xiàn)有產(chǎn)品提高了10倍穩定性，測100mm2截面1m長銅導(dǎo)線電阻，有5位有效讀數(shù)過程中∪ネ黄?？砂葱枰x擇測量電流，并根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)的要求特設(shè)了倍率電流重要部署、反向電流測量具體而言，熱電勢平衡、溫度校正等功能智慧與合力。操作簡捷喜愛、快速精確。準(zhǔn)確度等級：0.04開放要求、0.05向好態勢、0.1級，41/2位數(shù)字顯示服務機製，字高35mm貢獻力量，帶背光。
PC36C　　 測量范圍大幅拓展、測量電流發行速度、體積、重量與PC36A相同與時俱進。具有銅性能、鋁導(dǎo)線溫度校正功能（15-25℃）。
PC36B 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)體電阻綜合運用、金屬材料電阻率精密測量供給，分流電阻、接觸電阻精密測量實事求是∵M行探討？扇〈鶴J57、QJ19服務水平、QJ23最新、QJ44等電橋。 　
PC36D 測量范圍處理方法、測量電流體驗區、體積、重量與PC36B相同發揮效力。具有銅新格局、鋁導(dǎo)線溫度校正功能（15-25℃）明顯。 　
 
 
　　1.3 測量電流的選擇 在電線電纜導(dǎo)體電阻的測量中，選擇合適的測量電流是至關(guān)重要的顯示，這是因?yàn)楸粶y對象銅線或鋁線的電阻率具有很高的溫度系數(shù)創新為先，測量電流過大會引起導(dǎo)線發(fā)熱，從而造成測量超差科普活動，在 GB/T3086.4 第 5.6 條中有銅導(dǎo)線測量電流密度不大于 1.0A/ mm 2 的規(guī)定創新延展；但是測量電流過小又會嚴(yán)重影 響儀表的靈敏度與分辨力，同樣對測量準(zhǔn)確度不利長期間。本儀表具有 多電流測量功能基本情況，各個量程設(shè)置了不同的測量電流可供選擇，并在儀表面板上標(biāo)明高端化。儀表設(shè)有“常規(guī)”與“低電流”兩種測量狀態(tài)力量，可以通過面板開關(guān)加以選擇，儀器在“常規(guī)”測量狀態(tài)（常規(guī)測量電流）有六檔量程提單產，具有測量準(zhǔn)確性高深入實施、抗干擾性能好的特點(diǎn)；在“低電流”測量狀態(tài)（低測量電流發展空間、高靈敏度）也有六檔量程 效果，具有較高的測量靈敏度與分辨力。 該性能克服了目前數(shù)字表及某些電橋與數(shù)字式低阻表測量電流不能調(diào)節(jié)足了準備，而且在某些檔位電流偏大引起被測導(dǎo)體發(fā)熱 , 電阻值隨著測量時間的增加向上漂移的缺陷合作關系，這一點(diǎn)在微細(xì)導(dǎo)線測量時尤為重要，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)線將會嚴(yán)重發(fā)熱深刻內涵，在本儀表中增強，則可選擇 20 Ω“低電流”量程，測量電流僅位為 1 mA 交流等，*符合標(biāo)準(zhǔn)的要求。

　　儀表各測量檔位的測量電流見表 1
 
 
表1

　　量程
 測量狀態(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
 ————
 
 
 
　　1.4 測量準(zhǔn)確度與穩(wěn)定性 為了提高測量準(zhǔn)確度與穩(wěn)定性規劃， 儀表采用了創(chuàng)新設(shè)計(jì)的數(shù)字比例式測量電路提高，其工作原理是通過儀表內(nèi)高精度 A/D 轉(zhuǎn)換器，將被測電阻與儀表內(nèi)置的標(biāo)準(zhǔn)電阻作比例運(yùn)算進入當下，并將運(yùn)算結(jié)果以 4 1/2 位的方式進(jìn)行顯示堅實基礎。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)式與測量電流大小無關(guān)重要作用，僅與被測電阻與標(biāo)準(zhǔn)電阻的電阻值有關(guān)等地，這一點(diǎn)與電橋的測原理相仿，因此本儀表具有與雙臂電橋相似的高準(zhǔn)確度與高穩(wěn)定性尤為突出。由于測量結(jié)果在一定的范圍內(nèi)與測量電流大小無關(guān)規定，也使得儀表的多電流測量以及倍率電流測量功能得以實(shí)現(xiàn)環境。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高質量，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)定性相對簡便，在測量時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流程、長壽命的復(fù)銀切換開關(guān)和低熱電勢的鍍金接插件合作，可以確保測量的準(zhǔn)確度與長期穩(wěn)定性。
　　儀表的基本誤差及準(zhǔn)確度等級見表 2, 大致比同類產(chǎn)品提高了一個等級助力各業，可以滿足國家標(biāo)準(zhǔn)中 電阻率測試允許誤差 0.15% 以及導(dǎo)體電阻測試允許誤差 0.5% 的要求極致用戶體驗。
 
表2

量程
 常規(guī)電流
 低電流
 
基本誤差
 準(zhǔn)確度等級
 基本誤差
 準(zhǔn)確度等級
 
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 ：所測量程滿度值
 
 
　　1.5 測量速度 數(shù)字式測量儀由于不需要進(jìn)行反復(fù)繁雜的平衡操作，加上數(shù)字直讀的特點(diǎn)應用，測量速度快建議、使用方便的優(yōu)勢是傳統(tǒng)電橋所*的，測量速度的提高除了節(jié)約時間外臺上與臺下，更大的好處是減少了測量電流對被測導(dǎo)線的加熱效應(yīng)用的舒心，提高了實(shí)際測得數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度與可靠性。這是因?yàn)?, 在一次測量中集聚效應，被測導(dǎo)線的加熱程度與測量電流引入的能量 E 成正比集成， E=I 2 × R × t 。其中： I 為測量電流互動講； R 為導(dǎo)線電阻穩定性； t 為測量時間。隨著測量時間的增加過程中，導(dǎo)線溫度逐漸上升去突破，直至達(dá)到熱平衡 , 當(dāng)被測導(dǎo)線截面較大時這是一個十分緩慢的過程，如果在測量開始后的較短時間內(nèi)就取得讀數(shù) , 完成測量 , 由測量電流造成的導(dǎo)體溫升從而引起的測量誤差將會大幅度降低達到。
 
2 附加功能簡介
　　2.1 倍率電流測量功能 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 的兩個測量電流分別測試樣電阻值智能設備，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）行業分類，比例電流的切換即刻完成技術特點，避免了調(diào)節(jié)外部電流源的繁瑣操作。如果 1.00I ： 1.41I 倍率電流測量的結(jié)果判定電流過大發展邏輯，數(shù)據(jù)無效凝聚力量，則可再一次進(jìn)行 0.707I ： 1.00I 倍率電流測量（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)值聽得進，表明在 0.707 I 條件下的測量結(jié)果有效新的力量，避免了為了降低測量電流而改變量程檔位 , 造成測量精度及分辨力的損失。
　　2.2 外部熱電勢平衡功能 在電線電纜導(dǎo)體電阻的測量夾具便利性，其電位端的接觸刀口常用黃銅材料制成全面展示，與銅重要平臺、鋁導(dǎo)線材料之間有較高的接觸熱電勢，在測量過程中由于環(huán)境溫度不可能*均衡結構，在測試夾具上安裝導(dǎo)線時更適合，人體也不可避免地會接觸到并加熱電位結(jié)點(diǎn)，由此產(chǎn)生的熱電耦電勢溝通協調，會對高靈敏度的測量產(chǎn)生干擾要素配置改革，使測量結(jié)果發(fā)生偏移。
　　為了降低電位端的外部接觸電勢與熱電勢對測量結(jié)果的影響保障性，本儀表設(shè)置了外部電勢平衡調(diào)節(jié)裝置帶動產業發展，通過平衡調(diào)零，可以抵消在測量回路中的熱電耦電勢十分落實，該方法是 GB/T 3048.2 第 6.5.3 條推薦的方法之一倍增效應。
　　2.3 反向電流測量功能 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 時製造業，應(yīng)將電流反向再測一次優化服務策略，然后取算術(shù)平均值。這是消除測量回路中的熱電耦電勢的又一種簡單有效的方法發展基礎，同時也消除了儀表測量回路自身的電壓零點(diǎn)飄移兩個角度入手，因此，正同期、反兩次測量的平均值生產效率，比單次測量結(jié)果有更高的準(zhǔn)確度與可靠性。在用雙臂電橋電橋測量導(dǎo)體電阻時效果，該功能是通過切換外部換向閘刀實(shí)現(xiàn)的使用，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)生的反電勢損壞儀表可持續，其輸入回路往往接有反向保護(hù)二極管主要抓手，因此，是不容許電流反向的構建，無法實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)要求的操作創新科技。本儀表中采用技術(shù)，特殊設(shè)計(jì)了雙向電流保護(hù)電路不負眾望，既防止了反電勢對儀表的危害，同時又允許進(jìn)行反向電流測量調解製度，并在儀器內(nèi)部設(shè)置了大功率換向繼電器精準調控，通過面板開關(guān)實(shí)施電流換向操作，正應用的因素之一、反向讀數(shù)瞬時可得解決，操作簡捷預期、使用方便。
　　2.4 銅幅度、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)結構，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 ℃ ） ，儀表將被測銅線或鋁線的電阻值根據(jù) GB/T 3048.4 推薦的公式自動換算到該導(dǎo)線在基準(zhǔn)溫度 20 ℃時的電阻值貢獻，免去了用戶溫度換算操作規模最大，使用更為方便。
 
 
3 儀表的基本參數(shù)見
表3

參數(shù)名稱 型號
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 
測量電流 0.707mA-14.1A  70.7μA-1.41A 
倍率電流測量 0.707I：1.00I：1.41I 
雙向電流測量 內(nèi)附電流換向裝置統籌，可進(jìn)行正最深厚的底氣、反向電流測量 
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振奮起來，量程顯示品質，單位顯示，帶背光 
準(zhǔn)確度等級 0.04 級 , 0.05 級 , 0.1 級 
電源 AC 220V （ 1 ± 10% ）深入各系統， 50Hz （ 1 ± 5%） 
功耗 80VA  20VA 
外形尺寸 360×133×400（W×H×D）解決問題，mm  320×133×280（W×H×D）,mm 
質(zhì)量（重量） 12 kg  5 kg 
 
 

PC36C

 
PC36A
 

PC57