隨著新型電阻測(cè)量?jī)x器的開發(fā)和應(yīng)用不斷涌現(xiàn)，為滿足日益增加的量值溯源和市場(chǎng)需求，制定交直流模擬電阻器的國(guó)家計(jì)量技術(shù)規(guī)范顯得十分必要和迫切。由浙江省計(jì)量科學(xué)研究院等單位承擔(dān)制定起草的JJF1723-2018《交直流模擬電阻器校準(zhǔn)規(guī)范》于2018年12月25日經(jīng)國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)管總局批準(zhǔn)發(fā)布，自2019年3月25日起在全國(guó)實(shí)施。

一、關(guān)于適用范圍的說(shuō)明

交直流模擬電阻器（以下簡(jiǎn)稱“模擬電阻器”）是一種有源的四端標(biāo)準(zhǔn)電阻器，常用于電阻測(cè)量?jī)x器的檢定、校準(zhǔn)或其他相關(guān)參數(shù)的測(cè)量。模擬電阻器采用電子技術(shù)使其伏安特性遵循歐姆定律，進(jìn)行電阻阻值的模擬，其本身并非真實(shí)的電阻（或部分實(shí)物電阻，模擬值是實(shí)物電阻的比例倍數(shù))；由電流（電壓）轉(zhuǎn)換裝置和無(wú)源標(biāo)準(zhǔn)電阻器等構(gòu)成，分為電流型有源模擬電阻器和電壓型有源模擬電阻器。

模擬電阻器是測(cè)量接地導(dǎo)通電阻測(cè)試儀、回路電阻測(cè)試儀和直流低電阻測(cè)試儀等電氣安全測(cè)量設(shè)備電阻量值的標(biāo)準(zhǔn)裝置，其基本原理是基于歐姆定律，根據(jù)輸入測(cè)試電流I產(chǎn)生與標(biāo)準(zhǔn)電阻R0對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)，實(shí)際為一個(gè)電流電壓轉(zhuǎn)換器，模擬電阻R與標(biāo)準(zhǔn)電阻R0滿足如下關(guān)系：R=R0/K，其中K為電流（電壓）轉(zhuǎn)換裝置的變比。

按工作模式，模擬電阻器有交流有源模擬電阻器、直流有源模擬電阻器和交、直流兩用有源模擬電阻器。通過多年的檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)積累及市場(chǎng)調(diào)研，并廣泛征求意見，編制時(shí)既確保規(guī)范的適用性，又考慮國(guó)產(chǎn)和進(jìn)口同類器具的現(xiàn)狀，同時(shí)兼顧其用途。編制組認(rèn)為本規(guī)范適用于電流為0.1A～1kA的直流、工頻交流有源模擬電阻器的校準(zhǔn)，也就是說(shuō)，模擬電阻器輸入電流上限不超過1kA、下限不低于0.1A，交流工作頻率為工頻（45～65）Hz。

二、計(jì)量特性要求及校準(zhǔn)項(xiàng)目的設(shè)立

1.計(jì)量特性要求

根據(jù)模擬電阻器的工作原理、設(shè)計(jì)技術(shù)特征以及目前市場(chǎng)上現(xiàn)有模擬電阻器的主要技術(shù)特性參數(shù)，實(shí)際為電流電壓比例器，其比例值就是所模擬的電阻值。因此，JJF1723-2018計(jì)量特性確定為模擬電阻、電流示值的最大允許誤差。其他項(xiàng)目如直流輸出電壓的交流電壓分量和交流輸出電壓的直流電壓分量作為通電檢查項(xiàng)目。

模擬電阻器作為標(biāo)準(zhǔn)用于計(jì)量檢定、校準(zhǔn)接地導(dǎo)通電阻測(cè)試儀時(shí)，模擬電阻范圍一般為0.1mΩ～0.6Ω，電流為0～30A，準(zhǔn)確度等級(jí)為0.1%～0.05%；用于計(jì)量檢定、校準(zhǔn)回路電阻測(cè)試儀、微歐姆計(jì)和變壓器內(nèi)阻快速測(cè)試儀時(shí)，電阻一般為 10μΩ～20Ω，電流為0～300A，準(zhǔn)確度等級(jí)為0.1%～0.02%。參考進(jìn)口同類器具的使用現(xiàn)狀，規(guī)范確定模擬電阻測(cè)量范圍為1μΩ～200Ω，最大允許誤差為±（0.2%～0.02%） ；電流測(cè)量范圍為（0.1～1000）A，最大允許誤差為±（0.2%～0.02%）。

2.校準(zhǔn)項(xiàng)目的設(shè)立

依據(jù)JJF1071-2010《國(guó)家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則》的要求，校準(zhǔn)項(xiàng)目應(yīng)與計(jì)量特性要求一一對(duì)應(yīng)。因此，編制組在制定JJF1723-2018時(shí)，校準(zhǔn)項(xiàng)目盡可能全面，用戶可根據(jù)需求選擇校準(zhǔn)其中的項(xiàng)目。模擬電阻器校準(zhǔn)項(xiàng)目如表1所示。

三、校準(zhǔn)方法

在JJF1723-2018制定過程中，編制組進(jìn)行了相關(guān)的試驗(yàn)，并積極與制造商及廣大用戶溝通、探討，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)和獲得了大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，力求編寫的規(guī)范技術(shù)內(nèi)容完善、校準(zhǔn)方法正確可行和計(jì)量特性技術(shù)參數(shù)規(guī)定合理。現(xiàn)對(duì)每個(gè)校準(zhǔn)項(xiàng)目的校準(zhǔn)方法進(jìn)行解讀。

1.模擬電阻的校準(zhǔn)

首先，明確模擬電阻器電阻值校準(zhǔn)點(diǎn)的選取原則。校準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)覆蓋所有量程并兼顧各量程之間的覆蓋性及量程內(nèi)的均勻性，同時(shí)參考被校模擬電阻器使用說(shuō)明書中對(duì)校準(zhǔn)點(diǎn)的建議，并可根據(jù)實(shí)際情況或送校單位的要求選取。其次，對(duì)于同時(shí)具有交流、直流模擬電阻功能的模擬電阻器應(yīng)分別進(jìn)行校準(zhǔn)。再次，規(guī)定選取準(zhǔn)確度最優(yōu)量程（倍率組合）為基本量程，其他量程為非基本量程。并且要求基本量程所有測(cè)量點(diǎn)全校；非基本量程，選取2～3個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)，一般包括量程的10%和100%測(cè)量點(diǎn)。

JJF1723-2018確定模擬電阻器的電阻值校準(zhǔn)方法有直接測(cè)量法和標(biāo)準(zhǔn)源表法兩種。其中，直接測(cè)量法僅適用于直流模擬電阻器的校準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)源表法適用于交流、直流模擬電阻器的校準(zhǔn)。

在校準(zhǔn)模擬電阻值時(shí)，為了使校準(zhǔn)數(shù)據(jù)更加接近實(shí)際使用狀態(tài)下的值，用標(biāo)準(zhǔn)源表按圖1方式連接被校模擬電阻器，在額定電流下根據(jù)校準(zhǔn)點(diǎn)調(diào)節(jié)被校模擬電阻器的電阻設(shè)定值，用數(shù)字電壓表測(cè)量其電壓輸出端電壓，依據(jù)電阻設(shè)定值、電壓和電流測(cè)量值，即可得到被校模擬電阻器的實(shí)際電阻阻值及其相應(yīng)測(cè)量不確定度。

對(duì)于直流模擬電阻器，其電阻值校準(zhǔn)也可采用電阻測(cè)量?jī)x器法，即直接測(cè)量法，常用的電阻測(cè)量?jī)x器有電橋、電流比較儀等。在額定電流下用比被校模擬電阻器高兩個(gè)準(zhǔn)確度等級(jí)的精密直流電阻測(cè)量裝置直接進(jìn)行校準(zhǔn)，測(cè)量裝置示值即為被校模擬電阻值。

2.電流示值的校準(zhǔn)

JJF1723-2018明確電流示值校準(zhǔn)點(diǎn)在各電流量程選取3～5個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)，且一般包括量程的20%、100%測(cè)量點(diǎn)。其示值校準(zhǔn)方法有標(biāo)準(zhǔn)源法和標(biāo)準(zhǔn)表法兩種，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)源輸出值或標(biāo)準(zhǔn)表的讀數(shù)，即可得到模擬電阻器電流的示值誤差。

四、執(zhí)行中的注意事項(xiàng)

1.JJF1723-2018列出了常用的電流測(cè)量裝置有標(biāo)準(zhǔn)電流表、標(biāo)準(zhǔn)電阻器、同軸分流器、標(biāo)準(zhǔn)互感器等。

2.校準(zhǔn)時(shí)應(yīng)考慮電流測(cè)量裝置的輸入阻抗和輸入零電流對(duì)校準(zhǔn)結(jié)果的影響。如果阻抗不匹配，將會(huì)影響校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

3.JJF1723-2018僅規(guī)定了模擬電阻器主要計(jì)量特性的校準(zhǔn)方法，考慮到其他項(xiàng)目如直流輸出電壓的交流電壓分量和交流輸出電壓的直流電壓分量?jī)H是模擬電阻器的產(chǎn)品質(zhì)量特性，故列入本規(guī)范中的通電檢查項(xiàng)目進(jìn)行校準(zhǔn)前檢查。

本文刊發(fā)于《中國(guó)計(jì)量》雜志2019年第5期

作者：浙江省計(jì)量科學(xué)研究院　陳志明?鄭孟霞?林婷

注：陳志明為JJF1723-2018的主要起草人，鄭孟霞、林婷為參加起草人。