浅谈高精度交流电流校准器的核查

　　0　引言

　　工作标准的期间核查是对校准实验室的通用要求之一。目前我国的测量标准溯源体制基本上还是向上级送检,因此在两次送检期间内,工作标准的核查是保证标准器在运行中受控的重要环节。

　　高精度的多功能校准器是很多计量部门的电学主标准器,技术指标高,使用频繁,因此核查工作十分重要。但目前直流电压的测量手段比较多,核查方法的确定和核查标准的选择相对方便和灵活,而交流电流的核查则相对手段缺乏。如Fluke的5720A多功能校准器,其交流电流指标要高于同档次的数字多用表,用数字多用表做核查标准直接测量5720A的交流电流,将会影响其核查结果的可靠性。因此选择合适的核查方法和稳定的核查标准,是完成工作标准核查的重要技术工作。

　　1　核查方法的选择

　　核查结果是否可靠,在技术上取决于核查标准的稳定性。而工作标准对核查标准的稳定性有何要求,还没有明确的定量规定。但是要求核查标准稳定性引入的不确定度,应该比被核查的工作标准的不确定度越小越好,这样才能在核查数据中不至于因为核查标准的不稳定而掩盖了工作标准真实的变化。核查标准的值也可以是一个函数值,关键是这个函数值能够真实反映出测量过程随着时间和测量条件的变化而产生的变动情况。

　　1·1　标准电流表法

　　用交流标准电流表做核查标准,直接测量校准器的交流电压输出,方法简单。但要求交流标准电流表的指标最好要高出电流源,这样核查结果的可靠性才有保证。这种方式适合于用指标较高的表来核查指标较低的源。对高精度多功能校准器的核查,目前比较适用的核查手段就是Fluke的4950多功能传递标准,其交流电流的最好技术指标是测量不确定度为56×10-6,但是因价格等因素,一般计量部门很少订购。

　　1·2　电流电压转换法

　　数字多用表的交流电压测量指标要高于交流电流的测量指标,利用电阻将交流电流转换成交流电压,再进行交流电压测量,在电阻和电压相对稳定的条件下,电压的变化反映了电流的变化。作为核查标准,这种方法是可行的。目前比较适用的测量手段有Fluke的A40交流分流器(不确定度为200×10-6),792交直流传递标准(不确定度为10×10-6),5790交流测量标准(不确定度为24×10-6)。同样,这些标准设备价格昂贵,一般单位很少具备。

　　因此我们认为应该按照核查的基本要求,利用自己的现有条件设计核查标准。我们采用了电流电压转换方法,为了直观,测量得到的电压值可换算成电流值,电阻取名义值即可。其实对于核查测量过程的重复性来说,交流电压的变化表征了交流电流的变化。