導體直流電阻測量誤差分析
發(fā)布時(shí)間:2022-06-15 15:58:42
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導體電阻是眾多電線(xiàn)電纜質(zhì)量檢測項目中最重要的檢測項目之一。在實(shí)際檢測過(guò)程中,測量結果的偏差往往是由于忽略了某些因素造成的。
1.概述
電線(xiàn)電纜直流電阻的測試方法如下:按要求從被測電纜上剪下不少于1m的試樣,去掉被測導體外表面的絕緣、護套或其他覆蓋物,暴露導體。在將樣品連接到測量系統之前,清潔接頭的導體表面以去除沉積物和油污。盡可能去除接頭表面的氧化層后,將導體樣品固定在專(zhuān)用的四端夾具上。電橋四個(gè)測試端與導體兩端可靠連接后,直流電源開(kāi)關(guān)閉合,儀器預熱后開(kāi)始測量。調整電橋平衡。讀取橋梁讀數,記錄至少四位有效數字。
2.系統錯誤
一般來(lái)說(shuō),我們測試的樣品的導體電阻遠小于1Ω/m。通常使用雙臂電橋和專(zhuān)用的四端測量夾具,并使用樣品、標準電阻、電流計、壓敏電阻、電流表和連接。將電線(xiàn)、開(kāi)關(guān)、溫度計等測試設備組合成一個(gè)測量系統進(jìn)行測試。可見(jiàn),檢測設備的精度、驗證和校準是造成系統誤差的主要原因。如何減少系統錯誤?我們應定期對檢測設備進(jìn)行驗證和校準,以確保所有設備的精度滿(mǎn)足檢測需要。使用雙臂橋時(shí),標準電阻和樣品之間的導線(xiàn)電阻應明顯小于標準電阻和樣品的電阻。否則,應采用適當的方法進(jìn)行補償,如導線(xiàn)補償,使線(xiàn)圈和引線(xiàn)的電阻比充分平衡。對夾具的要求是每個(gè)電位觸點(diǎn)與對應的電流觸點(diǎn)之間的距離不小于試樣截面周長(cháng)的1.5倍。
3.過(guò)程錯誤
過(guò)程誤差也可稱(chēng)為方法誤差,是在整個(gè)測量過(guò)程中由于方法使用不當或測量程序錯誤而引起的誤差。在標準中,對導體電阻的檢測進(jìn)行了明確的定義。
A. 抽樣。樣品的制備非常重要,涉及到樣品的表面處理、電流導入方式、夾具的類(lèi)型等。其基本技術(shù)路線(xiàn)是減少絞合導體因單線(xiàn)表面條件而對接觸電阻的影響,使各單線(xiàn)內的分布電流均勻,從而提高測量精度。截取的樣品長(cháng)度應不小于1m,夾具之間的距離為1m,兩個(gè)夾具為20cm,所以我們一般應從1.4m到1.5m取樣。樣品絕緣層被去除,導體不會(huì )被損壞。測量過(guò)程中試樣不得彎曲或測量,因為試樣的長(cháng)度和橫截面積是影響導體電阻測量精度的因素。試樣接電橋前,應事先對導體表面進(jìn)行清潔,去除表面污染和油污及表面氧化層。測量大截面鋁導體的電阻時(shí),標準中有具體要求:導體截面積(95-185)m2,取3m;240m2及以上取5m,爭議導體截面積185m2及以下取5m,240m2及以上取10m,電流引入端用鋁壓接接頭壓接。電位電極可用直徑約為0.1的軟銅線(xiàn)打結。
B. 檢測。樣品應在實(shí)驗環(huán)境中放置一定時(shí)間,以保證導體溫度與環(huán)境平衡。也可以將樣品浸入溫度受控的液體浴中至少一小時(shí)。測量應在短時(shí)間內完成,使試驗前后的溫度變化不超過(guò)1℃。同時(shí),可以盡可能準確地估算出電線(xiàn)電纜的電阻值,或者可以將標準型號對應的導體電阻的參考值作為預設值,以減少測量時(shí)間,可以減少樣品的熱量或人體的散熱。環(huán)境溫度升高引起的誤差。在測量小電阻(0.1Ω)時(shí),我們可以用電流換相法分別讀取正向讀數和反向讀數,取算術(shù)平均值。這里的換相不是交換電纜的兩端,而是交換電流輸入端,電纜連接不動(dòng)。在滿(mǎn)足測試系統靈敏度要求的情況下,應盡量選擇較小的測試電流,因為大電流往往會(huì )導致導體迅速升溫,導致測量誤差。
4.環(huán)境錯誤
導體電阻測量的外部環(huán)境標準要求也非常嚴格。在國際標準規定的參數允許波動(dòng)范圍內,應有效控制測量環(huán)境要求在±1℃范圍內。測試期間的溫度應在(15°C - 25°C)范圍內。例行試驗時(shí),溫度應在(5℃~35℃)范圍內,空氣濕度不超過(guò)85%RH。下限不是必需的。因此,在選擇實(shí)驗室時(shí),首先要選擇恒溫恒濕。如果不具備這種條件,則應考慮空氣流量較小、相對封閉、濕度不宜過(guò)大的房間,避免熱輻射和空氣對流。對溫控設備的要求一定很高。建議使用FM雙溫空調。測溫設備的精度應達到0.1℃。使用的測溫設備必須定期檢定或校準,測溫設備應放置在距地面不小于1m、距墻壁不小于10cm、距試樣不大于1m的范圍內,并且與試樣高度大致相同。樣品應在實(shí)驗室放置不少于16小時(shí),以保證樣品溫度與測試環(huán)境溫度平衡,盡量避免因環(huán)境溫度變化引起的測量誤差可能的。
5.人為錯誤
導體電阻測試的測試人員應通過(guò)相關(guān)標準培訓,通過(guò)考試,并持有檢驗員證書(shū)進(jìn)行測試。檢查人員應對相關(guān)標準有深入的了解,了解實(shí)驗過(guò)程中會(huì )影響測量結果的因素,注意檢查技能的提高,熟練掌握各種測量導體電阻的方法。仔細閱讀,盡量避免人為錯誤。如有必要,我們可以采取多人比較的方法來(lái)驗證導體電阻的測量值。電阻測量值應為根據IEC60051標準換算為20℃的1km導體長(cháng)度的電阻值的最終報告值。在轉換過(guò)程中,
總結
任何測量結果,由于操作條件的限制,都會(huì )產(chǎn)生誤差。本文分析了導體直流電阻測量誤差的原因,并提出了相應的解決方案。目的是為了有效地控制上述誤差并做出測量結果。更接近真實(shí)值。