一、引言

直流電阻箱，能夠調(diào)節(jié)產(chǎn)生寬范圍的精密電阻值，既可用以檢定各等級電阻計量器具，又能在電路調(diào)試中應(yīng)用為可變電阻，廣泛應(yīng)用于計量校準(zhǔn)、生產(chǎn)測試、教學(xué)實驗等至關(guān)重要的測量測試場合。在長期的使用過程中，直流電阻箱內(nèi)部的電阻元件由于老化、磨損、氧化等原因會出現(xiàn)阻值偏離，此時，定期檢定便如同一位敏銳的守護(hù)者，能夠及時捕捉到這些阻值的細(xì)微變動。通過定期檢定，能夠確保直流電阻箱的測量準(zhǔn)確性以及量值的可靠性，進(jìn)而有力保障量值傳遞的準(zhǔn)確性與一致性，為基于電阻測量的各類實驗和工業(yè)生產(chǎn)過程筑牢根基。所以，對直流電阻箱進(jìn)行定期檢定校準(zhǔn)，無疑是一項不可或缺的重要工作。

二、直流電阻箱概述

1、直流電阻箱的定義和分類

直流電阻箱是一種能夠提供精確、穩(wěn)定可變直流電阻值的電阻標(biāo)準(zhǔn)量具，由若干已知精密電阻和切換開關(guān)按串并聯(lián)形式組合，通過改變開關(guān)位置，使阻值在已知的范圍內(nèi)按一定的步進(jìn)而改變。

直流電阻箱十進(jìn)電阻盤線路結(jié)構(gòu)一般有兩種形式：一種是串聯(lián)式，即由同名義值電阻串聯(lián)后依靠電刷移動到不同位置而達(dá)到阻值變換；另一種是組合式，即由多個單只電阻器經(jīng)組合串聯(lián)而成。

2、直流電阻箱的應(yīng)用場景

計量校準(zhǔn) 直流電阻箱具有多種準(zhǔn)確度等級，能夠輸出穩(wěn)定精確的電阻值，可以用于測試和校準(zhǔn)各種儀器。在計量實驗室中，直流電阻箱被廣泛應(yīng)用于電阻測量的校準(zhǔn)工作，在多項規(guī)程規(guī)范中作為標(biāo)準(zhǔn)儀器，對直流電阻表、直流電流表等測量儀器進(jìn)行校準(zhǔn)，確保其測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

生產(chǎn)測試 用于電路調(diào)試、測試和生產(chǎn)等工作。在電子電路設(shè)計和調(diào)試過程中，可以用于調(diào)整電路的參數(shù)，如電阻、電流、電壓等。通過改變電阻箱的阻值，可以觀察電路的工作狀態(tài)，從而優(yōu)化電路設(shè)計；還可用來驗證電路對不同電阻值的響應(yīng)，模擬各種電路元件的電阻值，幫助工程師分析和解決電路問題。

教學(xué)實驗 直流電阻箱是一種常用的教學(xué)實驗設(shè)備，可以幫助學(xué)生了解電阻的概念、測量方法和電路原理。在物理、電子等學(xué)科的教學(xué)實驗中，直流電阻箱可以作為實驗器材，讓學(xué)生進(jìn)行電阻測量、電路搭建和實驗數(shù)據(jù)分析等實驗操作。

三、直流電阻箱檢定規(guī)程

JJG 982-2022直流電阻箱檢定規(guī)程是對2003版同名規(guī)程的最新修訂，其中涉及對直流電阻箱準(zhǔn)確度等級范圍、穩(wěn)定性考核范圍、殘余電阻誤差的規(guī)定、開關(guān)變差的檢定方法的修改，又鑒于數(shù)字電壓表法在直流電阻箱實際檢定中應(yīng)用廣泛，因此規(guī)程對該方法在敘述上做了些修改。

1、規(guī)程適用范圍

適用于準(zhǔn)確度等級0.005級及以下等級、電阻值范圍(10-3~108)Ω、線路絕緣電壓不大于 650V的直流電阻箱的首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢查。本規(guī)程不適用于作為儀器內(nèi)部組件的或因特殊要求而研制的直流電阻箱及交流電阻箱的檢定。

2、檢定項目

外觀及線路檢查、絕緣電阻、殘余電阻、開關(guān)變差、基本誤差、年穩(wěn)定性。

3、檢定方法

直接測量法、同標(biāo)稱值替代法、數(shù)字電壓表法。

四、直流電阻箱檢定福祿克解決方案

(一)  在直流電阻箱的檢定工作中，選擇合適的電阻測量儀器或裝置至關(guān)重要。福祿克8588A作為一款穩(wěn)定度、準(zhǔn)確度一流的參考級八位半標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字多用表，具有許多優(yōu)勢，使其成為檢定直流電阻箱的理想選擇。

1、高準(zhǔn)確度

8588A在電阻、電壓、電流等參數(shù)的測量上都具有很高的準(zhǔn)確度，電阻測量準(zhǔn)確度 7.1 ppm (95%)；直流電壓測量準(zhǔn)確度 2.7 ppm (95%)，能夠滿足直流電阻箱檢定規(guī)程對標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的要求。

2、強大的電阻測量功能

8858A電阻量程1Ω ~ 10GΩ；最小分辨率10nΩ，能夠滿足規(guī)程對直流電阻箱電阻范圍的覆蓋。還具有多種電阻測量方法：兩線標(biāo)準(zhǔn)、四線標(biāo)準(zhǔn)和四線真歐姆等。

3、比率功能

8588A標(biāo)配前后面板兩路測量通道?？梢蕴峁┍戎苯訙y量獲取更高準(zhǔn)確度的電阻和電壓比率測量功能，提供多種比率方法選擇前-后，或前/后，或（前-后）/后。8588A的比率功能可以應(yīng)用于檢定基本誤差項目時的同標(biāo)稱值替代法和數(shù)字電壓表法。

4、分析功能

8588A具有全新用戶交互界面，可顯示趨勢圖、統(tǒng)計信息、直方圖和FFT。統(tǒng)計信息可以提供測量結(jié)果趨勢圖、最大值、最小值、跨距、平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差、讀數(shù)數(shù)量。在檢定殘余電阻和開關(guān)變差項目時，可以使用8588A的分析功能直接獲取三次測量的平均值和三次測量值中最大值與最小值之差。

5、數(shù)學(xué)運算功能

8588A 具有對采集到的讀數(shù)進(jìn)行數(shù)學(xué)運算功能，提供運算公式：(mx – c) / z；“x”是采集到的讀數(shù)；公式中的三個常數(shù)為：“c” ：開啟后顯示的讀數(shù)為測量值減去常數(shù) c；“z” ：開啟后顯示的讀數(shù)為測量值除以常數(shù) z；“m” ：開啟后顯示的讀數(shù)為測量值乘以常數(shù) m。在檢定基本誤差項目時可以使用8588A數(shù)學(xué)運算的減c和乘m，用于去除殘余電阻和乘以標(biāo)準(zhǔn)電阻真值。

6、靈活的觸發(fā)系統(tǒng)

8588A具有四層定義數(shù)據(jù)采集觸發(fā)系統(tǒng)，支持自定義以不同的方式觸發(fā)測量：總線、電源、手動、定時器、內(nèi)部等多種模式?？梢苑浅ｌ`活地與自動化系統(tǒng)中的其他儀器進(jìn)行交互。在檢定殘余電阻項目時，可以使用8588A手動觸發(fā)模式來獲取三次測量的平均值。

(二)  在直流電阻箱的檢定工作中，根據(jù)被檢直流電阻箱的準(zhǔn)確度等級、標(biāo)稱值的不同，選用不同的檢定方法。在選用數(shù)字電壓表法時還需要用到標(biāo)準(zhǔn)電阻福祿克742A系列，以及恒流源/多功能源福祿克5560A系列。

1、福祿克742A

提供從1Ω~19MΩ，共12支在空氣中使用的標(biāo)準(zhǔn)電阻，無需油槽。最優(yōu)一年技術(shù)指標(biāo)：±4ppm，還提供溫度特性修正數(shù)據(jù)表，能夠進(jìn)一步降低不確定度。

2、福祿克5560A

可以輸出多種信號，包括直流電壓、交流電壓、直流電流、交流電流、功率、相位等，能夠滿足不同類型儀器的校準(zhǔn)需求。在直流電壓、交流電壓、直流電流、交流電流、直流功率、交流功率、電阻、電容、電感等參數(shù)的測量上都具有很高的準(zhǔn)確度。具有廣泛得覆蓋能力，可以手動和自動校準(zhǔn)高達(dá)6.5位的手持式和臺式DMM、鉗型表、電子測溫儀、過程校準(zhǔn)器、功率計、相位計、記錄儀、數(shù)據(jù)采集、高達(dá)2.1 GHz的單通道示波器等多種設(shè)備，是眾多企業(yè)及計量校準(zhǔn)機構(gòu)首選的計量標(biāo)準(zhǔn)、建標(biāo)利器。

五、直流電阻箱檢定演示視頻

查看使用Fluke 8588A、742A和5560A檢定直流電阻箱的基本演示視頻。

六、總結(jié)

對于直流電阻箱的檢定，福祿克能提供完善且便利的解決方案。

通過8588A的電阻測量功能直接檢定直流電阻箱的殘余電阻、開關(guān)變差和基本誤差。

通過8588A的分析和運算功能可以直接獲得被檢電阻箱的實際值，省去對測量結(jié)果的分析和計算步驟，減少了工作量、提高了工作效率。

對于有0.005級電阻盤的直流電阻箱也可以使用8588A配合標(biāo)準(zhǔn)電阻742A以及多功能源5560A，使用數(shù)字電壓表法或同標(biāo)稱值替代法進(jìn)行檢定。