专利名称：一种小信号校准仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于测量校准技术，涉及一种具有较高精度的小信号校准仪。
背景技术：
温度测试广泛应用于现代工业的各个领域，因其关系到材料特性、产品性能等指标，故对其进行准确测试就显得尤为重要。在温度(尤其是高温)测试中，配热电偶的仪表是其主要的测试手段。对直流小电压(20mV以下)数表的测量主要有标准源法和直流电位差计法。直流低电热电位差计因必须和标准电池、检流计等配套使用，使用起来较为繁琐，工作效率低， 同时因标准电池对运输的条件要求较高，不便于现场工作。用标准直流电压源作标准器检定配热电偶的仪表时，应仔细计算其误差限是否满足作标准的要求。而现有的标准源，无论国产的或进口的在IOmV以下量程均无法达到O. 005%以上的准确度，亦无法开展低量程(20mV以下)电压数字表的校准。
发明内容本实用新型的目的是提供一种使用方便、误差小、准确度高的小信号校准仪。本实用新型的技术方案是一种小信号校准仪，其包括恒流源、分压器以及显示仪表，其中，所述显示仪表与分压器相连，所述恒流源为与分压器相连，所述分压器包括四个相互串联的电阻及用于控温的加热丝，所述电阻由同一材的电阻丝构成。其中，第四个电阻的阻值为四个电阻阻值和的千分之一，第三、第四个电阻的阻值之和为四个电阻阻值和的百分之一，第二、第三、第四个电阻的阻值之和为四个电阻阻值和的十分之一。第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻的阻值分别为90欧、9欧、O. 9欧和O. I欧。所述分压器中的四个电阻的连接方式采取四线制。所述恒流源输出的电流在0-30mA之间。所述分压器两边连接有用于拓展功能的短接片。本实用新型的有益效果是本实用新型小信号校准仪通过分压器的设计，将小电压的精确测量转化为电流的精确测量，并通过加热丝的配置，使电阻始终处于一定的温度之下，达到恒温的效果，保证电阻精度，可以达到O. 05级的技术指标。再配以高准确度直流数字电压表可对O. 02级20mV量程的5位半以上直流数字电压表进行检定，能实现对直流低电压表(20mV以下)的精确测量校准。并通过短接片可以拓展应用功能，能实现对4 20mA直流电流表、O. I Ω 1000 Ω电阻表的检定及校准，具有较大的实际应用价值。
图I是本实用新型小信号校准仪的整体结构原理图；图2是分压器的结构原理图，[0013]其中，I-分压器、2-加热丝、3-显示仪表、4-短接片、6-恒流源、7-第一电阻、8-第二电阻、9-第三电阻、10-第四电阻。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本实用新型做进一步说明请参阅图1，其是本实用新型小信号校准仪的整体结构原理图。所述小信号校准仪包括高精度的恒流源、分压器以及高准确度等级的显示仪表。其中，所述显示仪表与分压器相连，用于显示的电压。所述恒流源输出0-30mA电流，与分压器相连。请同时参阅图2，其是分压器的结构示意图。所述分压器采用四线制(以四端钮定义精密电阻。具有四个可供给测量连接用的端钮C1，C2和P1，P2。前者供通过电流称电流端钮，后者供取出节点间电压进行测量称电位端钮。取出节点间的电阻测量值R等于P1，P2 间的电压U与通过Cl，C2的电流I的比值。)，包括4个相互串联的电阻及用于控温的加热丝。其中，第四个电阻的阻值为四个电阻阻值和的千分之一，第三、第四个电阻的阻值之和为四个电阻阻值和的百分之一，第二、第三、第四个电阻的阻值之和为四个电阻阻值和的十分之一。本实施方式中，第一电阻7阻值为90 Ω、第二电阻8阻值为9 Ω、第三电阻9阻值为O. 9 Ω、第四电阻10阻值为O. I Ω。上述电阻额定功率0. Olff,最大功率值0. Iff,而且上述电阻示值误差不大于±0.01% ;电阻年稳定性不大于±0.005% ;环境温度20°C ±10°C时，示值变化不大于±0.001%。另外，由于采取四线制，能够消除引线所带来的误差，提高测量准确度。所述加热丝相对于各电阻对称设置，尽量环绕电阻对称排列，提供一个稳定的热源，使电阻始终处于一定的温度下，消除了环境温度对电阻带来的影响。本实施方式中，该恒流源的技术指标为稳定性不大于±0. 001% /3分钟。所述显示仪表采用数字多用表，其测量准确度±(0. 005% RD+0. 0015% FS) (2V量程);± (0.006% RD+0. 002% FS) (20V 量程);输入阻抗1000M Ω (2V 量程)，10ΜΩ (20V
量程)。实际测量校准时，本实用新型多功能小信号校准仪利用短期稳定性极高的恒流源输出0-30mA的直流电流通过串联的标准电阻，根据分压原理，依靠电阻的精度保证，将小电压的精确测量转化为大电压的精确测量。根据欧姆定律，电阻比即电压比，而电阻比已知，只要用数表监测阻值较大的电阻上的电压读数，就可推知小电阻上的电压真实值。另外，通过在分压器两边连接短接片，则可通过短接片连接其他测量仪表，从而进行测量校准功能的拓展，提高装置的应用范围。综上所述本实用新型小信号校准仪通过分压器内部电阻的配置以及加热丝的设置，可以达到O. 05级的技术指标，配以高准确度直流数字电压表可对O. 02级20mV量程的5位半以上直流数字电压表进行检定。并通过对控制面板的设计，使其功能多样化，能实现对直流低电压表(20mV以下)、4 20mA直流电流表、O. I Ω 1000 Ω电阻表的检定及校准，具有较大的实际应用价值。
权利要求1.一种小信号校准仪，其特征在于包括恒流源、分压器以及显示仪表，其中，所述显示仪表与分压器相连，所述恒流源为与分压器相连，所述分压器包括四个相互串联的精密电阻及用于控温的加热丝，各精密电阻材料相同，温度系数相同，其中，第四个电阻的阻值为四个电阻阻值和的千分之一，第三、第四个电阻的阻值之和为四个电阻阻值和的百分之一，第二、第三、第四个电阻的阻值之和为四个电阻阻值和的十分之一。
2.根据权利要求I所述的小信号校准仪，其特征在于第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻的阻值分别为90欧、9欧、O. 9欧和O. I欧。
3.根据权利要求2所述的小信号校准仪，其特征在于所述分压器中的四个电阻的连接方式采取四线制。
4.根据权利要求3所述的小信号校准仪，其特征在于所述恒流源输出的电流在0-30mA 之间。
5.根据权利要求I至4任一项所述的小信号校准仪，其特征在于所述分压器两边连接有用于拓展功能的短接片。
专利摘要本实用新型属于测量校准技术，涉及一种具有较高精度的小信号校准仪。所述小信号校准仪包括恒流源、分压器以及显示仪表。其中，显示仪表与分压器相连，恒流源与分压器相连。而所述分压器是由四个相互串联的精密电阻和用于控温的加热丝组成的。各精密电阻材料相同，温度系数相同。其中，第四个电阻的阻值为四个电阻阻值和的千分之一，第三、第四个电阻的阻值之和为四个电阻阻值和的百分之一，第二、第三、第四个电阻的阻值之和为四个电阻阻值和的十分之一。本实用新型小信号校准仪通过分压器的设计以及加热丝的配置，可以达到0.05级的技术指标，其使用方便，误差小，准确度高，功能拓展性好，具有较大的实际应用价值。
文档编号G01R35/00GK202631720SQ20112057476
公开日2012年12月26日 申请日期2011年12月27日 优先权日2011年12月27日
发明者倪有明, 钱雯滨 申请人:中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心