張杰 吳勇 郭攀峰

安徽省計(jì)量科學(xué)研究院 安徽合肥 230051

大電流試驗(yàn)系統(tǒng)一般分為具有輸出功能和輸入功能兩類。具有輸出功能的試驗(yàn)系統(tǒng)一般由電流輸出裝置、電壓監(jiān)測(cè)裝置、電流監(jiān)測(cè)裝置以及負(fù)載等共同或部分組成整套回路。而輸入功能的試驗(yàn)系統(tǒng)一般由產(chǎn)生電流的被試品或電流源、電流輸入裝置、電壓監(jiān)測(cè)裝置、電流監(jiān)測(cè)裝置共同或部分組成的整套回路。其中電壓監(jiān)測(cè)裝置一般由交直流電壓表或直接用于調(diào)節(jié)輸出并具有顯示功能的調(diào)壓裝置構(gòu)成[1-2]。電流監(jiān)測(cè)裝置一般由電流表、電流傳感器、分流器和其它可用于測(cè)量回路電流的試驗(yàn)儀器構(gòu)成。負(fù)載可以是電子負(fù)載、實(shí)物電阻和用于試驗(yàn)的試驗(yàn)對(duì)象等。

1 大電流測(cè)試系統(tǒng)的計(jì)量特性

1.1 試驗(yàn)電壓

試驗(yàn)系統(tǒng)直流電壓最大允許誤差為：±（0.05%-10%）。

試驗(yàn)系統(tǒng)交流電壓最大允許誤差為：±（0.05%-10%）。

1.2 試驗(yàn)電流

試驗(yàn)系統(tǒng)直流電流最大允許誤差為：±（0.05%-10%）。

試驗(yàn)系統(tǒng)交流電流最大允許誤差為：±（0.05%-10%）。

1.3 電流監(jiān)測(cè)裝置

電流監(jiān)測(cè)裝置直流電流最大允許誤差為：±（0.05%-10%）。

電流監(jiān)測(cè)裝置交流電流最大允許誤差為：±（0.05%-10%）。

2 測(cè)試系統(tǒng)的校準(zhǔn)方法

2.1 電壓示值誤差

（1）標(biāo)準(zhǔn)電壓源法。將標(biāo)準(zhǔn)電壓源接入被校試驗(yàn)系統(tǒng)的電壓采樣端，此時(shí)被校試驗(yàn)系統(tǒng)應(yīng)處于非試驗(yàn)狀態(tài)。根據(jù)被校系統(tǒng)的基本量程選取電壓量程的10%、20%、50%、80%、100%五個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)，對(duì)于非基本量程一般選取量程的10%、50%、100%三個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)即可。標(biāo)準(zhǔn)電壓源輸入交流電壓或者直流電壓是由被校試驗(yàn)系統(tǒng)決定的。

根據(jù)選取的校準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)電壓源的輸出電壓，輸出后，待被校試驗(yàn)系統(tǒng)電壓顯示穩(wěn)定后，記錄被校試驗(yàn)系統(tǒng)顯示電壓值。電壓示值誤差按式（1）計(jì)算：

（2）標(biāo)準(zhǔn)電壓表法。將負(fù)載接入被校試驗(yàn)系統(tǒng)，將標(biāo)準(zhǔn)電壓表接入負(fù)載兩端后，啟動(dòng)被校試驗(yàn)系統(tǒng)。根據(jù)被校系統(tǒng)電壓設(shè)置范圍一般選取整段量程的10%、20%、50%、80%、100%五個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)，也可根據(jù)委托方要求進(jìn)行校準(zhǔn)點(diǎn)的選取。如選取試驗(yàn)對(duì)象作為負(fù)載，需同委托方協(xié)商經(jīng)同意后進(jìn)行校準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)電壓表所置交流電壓或者直流電壓檔位是由被校試驗(yàn)系統(tǒng)決定的。

根據(jù)選取的校準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置試驗(yàn)系統(tǒng)的輸出電壓，輸出后，待標(biāo)準(zhǔn)電壓表電壓顯示穩(wěn)定后，記錄標(biāo)準(zhǔn)電壓表的顯示電壓值。電壓示值誤差按式（2）計(jì)算：

2.2 電流示值誤差

（1）標(biāo)準(zhǔn)電流表法。根據(jù)被校試驗(yàn)系統(tǒng)的輸入輸出功能不同，將負(fù)載或電流源接入被校試驗(yàn)系統(tǒng)，將標(biāo)準(zhǔn)電流表接入試驗(yàn)回路后，啟動(dòng)被校試驗(yàn)系統(tǒng)。根據(jù)被校系統(tǒng)電壓設(shè)置范圍一般選取整段量程的10%、20%、50%、80%、100%五個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)，也可根據(jù)委托方要求進(jìn)行校準(zhǔn)點(diǎn)的選取。如選取試驗(yàn)對(duì)象作為負(fù)載，需同委托方協(xié)商經(jīng)同意后進(jìn)行校準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)電流表所置交流電流或者直流電流檔位是由被校試驗(yàn)系統(tǒng)決定的[3]。

根據(jù)選取的校準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置試驗(yàn)系統(tǒng)的輸入或輸出電流，待標(biāo)準(zhǔn)電流表電流顯示穩(wěn)定后，讀取并記錄標(biāo)準(zhǔn)電流表的顯示電流值。電流示值誤差按式（3）計(jì)算：

（2）分流器法。根據(jù)被校試驗(yàn)系統(tǒng)的輸入輸出功能不同，將負(fù)載或電流源接入被校試驗(yàn)系統(tǒng)，將分流器接入試驗(yàn)回路后，啟動(dòng)被校試驗(yàn)系統(tǒng)。如選取試驗(yàn)對(duì)象作為負(fù)載，需同委托方協(xié)商經(jīng)同意后進(jìn)行校準(zhǔn)。

（3）電流傳感器法。根據(jù)被校試驗(yàn)系統(tǒng)的輸入輸出功能不同，將負(fù)載或電流源接入被校試驗(yàn)系統(tǒng)，將標(biāo)準(zhǔn)電流傳感器接入試驗(yàn)回路后，啟動(dòng)被校試驗(yàn)系統(tǒng)。校準(zhǔn)點(diǎn)的選擇參照2.2.1。如選取試驗(yàn)對(duì)象作為負(fù)載，需同委托方協(xié)商經(jīng)同意后進(jìn)行校準(zhǔn)。

2.3 電流監(jiān)測(cè)裝置的校準(zhǔn)

電流監(jiān)測(cè)裝置作為大電流測(cè)試系統(tǒng)中重要組成部分，需要時(shí)可單獨(dú)進(jìn)行校準(zhǔn)。常見的電流監(jiān)測(cè)裝置包括電流表、分流器、電流傳感器、電流探頭、大電流測(cè)試儀、鉗形表等。

根據(jù)實(shí)際情況的不同可從標(biāo)準(zhǔn)電流表、標(biāo)準(zhǔn)分流器和標(biāo)準(zhǔn)電流傳感器中選取合適的設(shè)備，按要求接入試驗(yàn)回路中進(jìn)行校準(zhǔn)。

回路電流的可通過校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室常見的穩(wěn)定性較好的恒電流發(fā)生裝置獲取，如互感器校驗(yàn)裝置、鉗形電流表校驗(yàn)裝置和大電流發(fā)生裝置等。如果電流監(jiān)測(cè)裝置配套使用的大電流試驗(yàn)系統(tǒng)經(jīng)量值溯源并具有良好的穩(wěn)定性，可與客戶協(xié)商經(jīng)同意后，作為回路電流的獲取途徑。

選取合適的校準(zhǔn)點(diǎn)并設(shè)置回路電流，讀取并記錄回路中電流監(jiān)測(cè)裝置的讀數(shù)，同時(shí)讀取標(biāo)準(zhǔn)電流表、標(biāo)準(zhǔn)分流器或標(biāo)準(zhǔn)電流傳感器的電流值。電流示值誤差按式（4）計(jì)算：

3 結(jié)語

本文以大電流參數(shù)的校準(zhǔn)為主要方向，未限定具體適用的單個(gè)設(shè)備種類，給出常規(guī)的校準(zhǔn)方法，該方法簡(jiǎn)單、實(shí)用、適用范圍較廣。另外，負(fù)載使用選擇方面也嘗試了使用現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)樣品代替標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載，強(qiáng)調(diào)了委托方在校準(zhǔn)工作開展過程中的地位。