桥式电阻及其应用制造技术

技术编号:12244993 阅读:172 留言:0更新日期:2015-10-28 11:41
本发明专利技术提供一种桥式电阻,包括标称值相同的四个子电阻,四个子电阻依次连接成四边形,每一个子电阻作为桥臂电阻形成所述四边形的一个边,四边形的四个顶角上分别设置输出端子,四边形中任意两个对角的输出端子之间的输出电阻值与所述标称值一致。本发明专利技术提出的新型桥式电阻可完成以下三项任务:1.测定电阻的负载系数;2.模拟等效毫欧至微欧量级的直流电阻;3.模拟等效毫欧量级交流电阻;解决了目前电学计量领域中存在的技术难题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电学计量
,特别是涉及一种。
技术介绍
目前在电学计量领域,存在三个突出的技术问题:一、电阻负载系数的测定电阻负载系数是电阻的关键技术指标,在电阻用于精密测量或作为仪器中的关键器件时具有重要作用,例如电阻作为分流器用于测量电流时,其功率往往较大或很大,分流器的负载效应成为电流测量误差的主要因素,但对其校准却通常在低功率下进行,不能得知分流器在大功率下的量值,既得不到分流器的负载系数。主要原因是难以找到已知负载效应的大功率标准电阻作为参考标准。二、微欧姆计的校准微欧姆计是用于测量低值电阻的仪器,校准微欧姆计需要毫欧至微欧量级的低值标准电阻,但毫欧至微欧量级的低值标准电阻研制极为困难,成为电学计量薄弱环节。三、交流电阻测量仪的低量程校准由于交流低值电阻受分布电感和涡流的影响明显,目前低值交流标准电阻的交直流差和时间常数都较大,在校准交流电阻测量仪的低阻量程时,数值偏差很大,分不清是被校交流电阻测量仪的误差还是标准电阻的误差,不能形成校准关系,成为电学计量的突出问题。
技术实现思路
本专利技术根据现有技术存在的问题,提供一种桥式电阻,有利于解决以下问题:1.测定电阻负载系数;2.模拟等效毫欧至微欧量级的直流电阻;3.模拟等效毫欧量级交流电阻。本专利技术的技术方案是:—种桥式电阻,其特征在于,包括标称值相同的四个子电阻,所述四个子电阻依次连接成四边形,每一个子电阻作为桥臂电阻形成所述四边形的一个边,所述四边形的四个顶角上分别设置输出端子,所述四边形中任意两个对角的输出端子之间的输出电阻值与所述标称值一致。所述标称值相同的四个子电阻的阻值偏差均小于万分之一。桥式电阻在测量电阻负载系数中的应用,其特征在于,测量所述桥式电阻的负载系数,得到已知负载系数的桥式标准电阻,利用已知负载系数的桥式标准电阻,测量待测电阻的负载系数;在直流电流比较仪式电桥的被测电阻端接入桥式电阻任意两对角输出端,所述直流电流比较仪式电桥的标准电阻端接入与桥式电阻任意两对角端输出电阻同标称的标准电阻,将所述桥式电阻的另两个对角端连接一交流电流源,改变交流电源的输出电流,直流电流比较仪式电桥可测得桥式电阻随输入交流电流变化而发生改变的量值,即得到桥式电阻的负载系数曲线,所述桥式电阻成为已知负载系数的桥式标准电阻;将已知负载系数的桥式标准电阻的两个对角端连接直流电流比较仪式电桥的标准电阻端,所述待测电阻负载系数的被测电阻连接于直流电流比较仪式电桥的被测电阻端,通过改变直流电流比较仪电桥的输出电流,即可由已知负载系数的桥式电阻测得被测电阻的负载系数。所述直流电流比较仪式电桥的测量准确度达到10 7量级。所述桥式电阻随功率变化的曲线可以表征为电阻负载系数。桥式电阻在校准微欧姆计中的应用,其特征在于,通过在所述桥式电阻的一个桥臂电阻上再并联调节电阻的方式,模拟等效毫欧至微欧量级的直流电阻,用于校准微欧姆计;将所述桥式电阻的一对对角输出端分别连接被校微欧姆计的电流正端、电流负端,另一对对角输出端分别连接被校微欧姆计的电压正端、电压负端,并将连接微欧姆计的电流负端和电压负端的两个端子之间的桥臂电阻并联相应的电阻;在微欧姆计的电流正、负端给桥式电阻的一对对角端施加电流I时,微欧姆计电压正、负端可测得桥式电阻的另一对角端的输出电压U,U/I可等效一微小电阻,当并联电阻阻值不同时,可等效不同的毫欧至微欧量级的直流电阻,实现在毫欧至微欧量级校准微欧姆计。若需等效0.1Ω至ΙπιΩ的毫欧级电阻,所述桥式电阻的桥臂电阻一般为10Ω,并联电阻的范围在240 Ω至30kQ ;若需等效100 μ Ω至10 μ Ω的微欧级电阻,所述桥式电阻的桥臂电阻一般为I Ω,并联电阻的范围在24k Ω至300k Ω。桥式电阻在校准交流电阻测量仪中的应用,其特征在于,通过在所述桥式电阻的一个桥臂电阻上再并联调节电阻的方式,模拟等效毫欧量级交流电阻,用于交流电阻测量仪的低量程校准;将所述桥式电阻的一对对角输出端分别连接被校交流电阻测量仪的电流正端、电流负端,另一对对角输出端分别连接被校交流电阻测量仪的电压正端、电压负端,并将连接交流电阻测量仪的电流负端和电压负端的两个端子之间的桥臂电阻并联相应阻值的电阻;在交流电阻测量仪的电流正、负端给桥式电阻的一对对角端施加电流I,交流电阻测量仪电压正、负端可测得桥式电阻的另一对角端的输出电压U,U/I可等效一微小电阻,当并联电阻阻值不同时,可等效不同的毫欧量级的电阻,实现在毫欧量级校准交流电阻测量仪。若需等效1Ω至ΙΟπιΩ的毫欧级电阻,桥式电阻的桥臂电阻一般为100 Ω,并联电阻的范围2.4kQ至300k Ω.本专利技术的技术效果:本专利技术提供了一种新的电阻形式,即包括标称值相同的四个子电阻,四个子电阻依次连接成四边形,每一个子电阻作为桥臂电阻形成四边形的一个边,四边形的四个顶角上分别设置输出端子,四边形中任意两个对角的输出端子之间的输出电阻值与所述标称值一致。利用本专利技术提出的新型桥式电阻可完成以下三项任务,解决了目前电学计量领域中存在的技术难题。I)完成电阻负载系数的测定,主要应用对象是作为分流器的电阻,当电阻作为分流器用于测量电流时,其功率往往较大或很大,但对其校准却通常在低功率下进行,不能得知分流器在大功率下的量值,既得不到分流器电阻的负载系数。分流器的负载效应成为电流测量误差的主要因素,其主要原因是难以找到已知负载系数的大功率标准电阻作为参考标准。利用本专利技术提出的桥式电阻,可在较大功率下首先得到桥式电阻的负载系数,从而得到已知负载系数的参考电阻,再以此桥式电阻为标准测定其他电阻的负载系数。2)模拟毫欧至微欧量级的低值直流电阻,可以用于校准微欧姆计。由于校准微欧姆计需要毫欧至微欧量级的低值标准电阻,而实际的毫欧至微欧量级的低值标准电阻研制又极为困难,利用本专利技术提出的桥式电阻,在其中一个桥臂电阻上再并联相应的电阻,使桥式电阻的桥臂出现不平衡量,通入电流后,产生电压差,电压与电流的比值可以等效低值电阻,实现微欧姆计的校准。3)模拟毫欧量级的低值交流电阻,可以用于交流电阻测量仪的低量程校准,克服了目前低值交流标准电阻的交直流差和时间常数都较大的缺陷,解决了交流电阻测量仪的低量程校准问题。其原理与模拟低值直流电阻一致,不同之处是所用桥式电阻的桥臂电阻较大,并联电阻的阻值也较大,不宜产生微欧量级的电阻,适合于毫欧量级的模拟等效,可满足实际校准的需要。【附图说明】图1是本专利技术的桥式电阻的结构示意图。图2是本专利技术测量桥式电阻负载系数的示意图。图3是本专利技术应用桥式电阻测量待测电阻负载系数的示意图。图4是本专利技术的应用桥式电阻校准微欧姆计的示意图。图5是本专利技术的应用桥式电阻校准交流电阻测量仪低量程的示意图。【具体实施方式】以下结合附图对本专利技术的实施例作进一步详细说明。如图1所示,是本专利技术的桥式电阻的结构示意图。所述桥式电阻包括标称值相同的四个子电阻Rl、R2、R3、R4,四个子电阻Rl、R2、R3、R4依次连接成四边形,每一个子电阻作为桥臂电阻形成四边形的一个边,四边形的四个顶角上分别设置输出端子A、B、C、D,四边形中任意两个对角的输出端子之间的输出电阻值与所述标称值一致。本实施例中,所述标称值相同的四个子电阻的阻值偏差均小于万分之一。桥式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种桥式电阻,其特征在于,包括标称值相同的四个子电阻,所述四个子电阻依次连接成四边形,每一个子电阻作为桥臂电阻形成所述四边形的一个边,所述四边形的四个顶角上分别设置输出端子,所述四边形中任意两个对角的输出端子之间的输出电阻值与所述标称值一致。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:黄晓钉
申请(专利权)人:北京东方计量测试研究所
类型:发明
国别省市:北京;11

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