专利名称：低值空气标准电阻的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电子元件，具体涉及低值空气标准电阻。
背景技术：
目前美国FLUKE公司742A和加拿大高联公司9334A低值空气标准电阻处于国际先进水平，但其价格昂贵，单只电阻数万元，国内一般用户难以接受，使用面太窄。而国内低值空气标准电阻主要有以下几种型号为代表BZ3、BZ3C、BZ6、BZ6E、ZY0195等，尽管精度比较高，但保证精度的环境条件要求也高，需要在恒温室内恒温油槽条件下测试，只能在实验室的环境下进行测试，而不能根据实际情况在企业进行现场测试，测试非常不方便，且测试成本高。
发明内容本实用新型的目的在于提供低值空气标准电阻，该电阻性能可靠，成本低，测试精度高，能在(20士 10) °C的宽温度范围、(25% 75% )RH宽湿度范围内工作，可在企业现场进行测试，且无需恒温油槽或空气槽环境下进行精密测试或校准，测试非常方便，从而大大降低了检测能耗。为达到上述目的，本实用新型低值空气标准电阻包括筒状外壳，在面板的表面固定有电流接线柱Cl和C2、电位接线柱Pl和P2，外壳内固定有电路，其特征是所述电流接线柱Cl和C2以及电位接线柱Pl和P2通过固定面板固定在面板的表面上，且通过等长度的导线与外壳内的电路连接，外壳内固定有安装板组合件，安装板组合件是由绝缘材料制成的上固定板和下固定板和固定支柱组成，上固定板和下固定板之间通过固定支柱固定， 在上固定板和下固定板上固定有若干个导电片；所述电路通过导电片由导线连接，是由调整电阻Rt和二只以上主电阻组成，调整电阻Rt和每只主电阻两端通过等长度的导线并联接在电流接线柱Cl和C2上，每只主电阻又通过等长度的导线并联接在电位接线柱Pl和P2 上。所述每只主电阻分别与两只平衡电阻通过等长度的导线串联后再通过等长度的导线并联接在电位接线柱Pl和P2上。所述每只主电阻采用锰铜合金丝绕制。所述每只平衡电阻的精度优于士2X 10_4Ω。所述两只平衡电阻对称串联接在每只主电阻的两端。所述固定面板是采用Ρ2301酚醛树脂粉压铸而成，其体电阻率大于IO15 Ω -cm ；上固定板和下固定板均是由电阻率大于1017Ω · cm的聚四氟乙烯材料制成，固定支柱采用黄铜棒加工制成。所述外壳是采用黄铜带冲压而成，导线是由紫铜材料制成。在上述技术方案中，是采用平衡电阻并联法制作低值空气标准电阻，即采用多只主电阻的两端通过等长度的导线并联接在电流接线柱Cl和C2上，每只主电阻又通过等长度的导线并联接在电位接线柱Pl和P2上，通过采用平衡电阻并联技术，使每个主电阻上工作电流仅为总电流的四分之一，因此在总电流不变的情况下，每个主电阻消耗的功率较小， 电阻自热影响较小，从而在测试时可以使低值空气标准电阻脱离恒温油槽或空气槽，在现场环境的温度在(20士 10) °C和湿度在(25% 75% )RH的条件下，保持高精度技术指标。 调整电阻Rt的两端并接到电流接线柱Cl和C2上，可以对该低值空气标准电阻进行精细调整。采用本实用新型的技术方案，精度非常高，低值空气标准电阻的误差可控制在0. 01 %以内，其阻值范围宽，其价格仅为国外同类电阻的十分之一，测试非常方便，大大降低了检测能耗。
图1是本实用新型低值空气标准电阻的外观结构示意图；图2是本实用新型低值空气标准电阻内部的一种结构示意图；图3是图2的左视图；图4是本实用新型低值空气标准电阻内部的另一种结构示意图；图5是图4的左视图；图6是图2的电路原理图；图7是图4的电路原理具体实施方式
以下结合附图对本实用新型低值空气标准电阻作进一步详细说明。由图1、图2、图3、图4、图5可见，本实施例的低值空气标准电阻，包括筒状外壳1， 在外壳1的面板固定有电流接线柱Cl和C2、电位接线柱Pl和P2，外壳1内固定有电路，电流接线柱Cl和C2以及电位接线柱Pl和P2通过固定面板2固定在外壳1的表面上，且通过等长度的导线与外壳1内的电路连接，外壳1内固定有安装板组合件，安装板组合件是由绝缘材料制成的上固定板3和下固定板4和固定支柱5组成，上固定板3和下固定板4之间通过固定支柱5固定，在上固定板3和下固定板4上固定有若干个导电片6 ；外壳1内的电路中各电子元件通过导电片6由导线连接。在本实施例中，外壳1是采用黄铜带冲压而成圆筒状，导电片6和连接导线是由紫铜材料制作，固定面板2是采用P2301酚醛树脂粉压铸而成，其体电阻率大于IO15 Ω · cm;上固定板3和下固定板4均是由电阻率大于IO17 Ω · cm 的聚四氟乙烯材料制成，固定支柱5是采用黄铜棒加工制成。图6是图2的电路原理图，由图6可见，电路是由调整电阻Rt和四只阻值相同或相近或相近的主电阻Rl、R2、R3、R4组成，调整电阻Rt和四只主电阻Rl、R2、R3、R4的两端通过等长度的导线并联接在电流接线柱Cl和C2上，每只主电阻又通过等长度的导线并联接在电位接线柱Pl和P2上，即阻值相同或相近的主电阻Rl、R2、R3和R4又通过等长度的导线并联接在电位接线柱Pl和P2上。本电路在实际装配时，在制作0. 01 Ω、0. 1 Ω、1 Ω、 10 Ω等不同阻值的精密低值电阻时，主电阻Rl、R2、R3、R4均采用锰铜合金丝绕制，其阻值可选择相应的0. 04 Ω、0. 4 Ω、4 Ω、40 Ω。在选择主电阻时，首先对主电阻的加工工艺采用高低温循环老化处理技术，使主电阻Rl、R2、R3、R4的充分老化达到较高的稳定性，其制作精度优于士2Χ10—4，功率大于1W，并采用RT9606/9607全自动电阻校验装置和高精度控温空气箱，对大量的主电阻进行温度系数和阻值的测量，建立数据库，采用统计方法进行科学配
4对和对多只电阻温度系数进行拟合，直到整体电阻温度系数理论值为零，然后将配对好的 4只主电阻Rl、R2、R3、R4采用完全对称法，即4只电阻Rl、R2、R3、R4和调整电阻Rt的两端电流引线等长度焊接到电流端同一点，4只电阻的电位引线等长度焊接到电位端同一点， 从而有效抵消热电势影响。通过采用并联技术，使每个主电阻上工作电流仅为总电流的四分之一，因此在总电流不变的情况下，每个主电阻消耗的功率较小，电阻自热影响较小，从而使整体电阻脱离恒温油槽或空气槽，在现场环境的温度在(20士 10) °C和湿度在(25% 75% )RH的条件下，保持高精度技术指标。调整电阻Rt的两端并接到电流接线柱Cl和C2 上，可以对该低值空气标准电阻进行精细调整。图7是图4的电路原理图，在本实施例中，电路是由调整电阻Rt和四只阻值相同或相近的主电阻Rl、R2、R3、R4以及阻值相同或相近的平衡电阻rll、rl2、r21、r22、r31、 r32、r41、r42组成，调整电阻Rt和四只主电阻Rl、R2、R3、R4的两端通过等长度的导线并联接在电流接线柱Cl和C2上，每只主电阻分别与两只阻值相同或相近的平衡电阻通过等长度的导线串联后再通过等长度的导线并联接在电位接线柱Pl和P2上，即阻值相同或相近的平衡电阻rll、rl2对称串联接在主电阻Rl的两端后再接在电位接线柱Pl和P2上，阻值相同或相近的平衡电阻r21、r22对称串联接在主电阻R2的两端后再接在电位接线柱Pl 和P2上，阻值相同或相近的平衡电阻r31、r32对称串联接在主电阻R3的两端后再接在电位接线柱Pl和P2上，阻值相同或相近的平衡电阻r41、r42对称串联接在主电阻R4的两端后再接在电位接线柱Pl和P2上。在本实施例中，主电阻R1、R2、R3、R4均采用锰铜合金丝绕制；平衡电阻rll、rl2、r21、r22、r31、r32、r41、r42的精度均优于士2Χ1(Γ4Ω。本电路在实际装配时，在制作0. 001Ω、0. 01Ω、0. 1Ω、1Ω、10Ω等低值低值空气标准电阻时，每只主电阻采用锰铜合金丝绕制，每只主电阻分别采用阻值为0. 004Ω、0. 04Ω、0. 4Ω、4Ω、 40 Ω，每只平衡电阻分别采用阻值为1 Ω、10 Ω、100 Ω、Ik Ω、IOk Ω。在根据实际需要不同阻值的低值空气标准电阻时，需要选择相应阻值的主电阻和平衡电阻。在本实施例中，并联采用4只主电阻R1、R2、R3、R4两端的电流引线等长度焊接到电流接线端Cl和C2的同一点， 电位接线端Pl和P2之间各串入精度优于士2X10_4的平衡电阻，平衡电阻的阻值为主电阻的阻值100-1000倍，再等长度焊接到电位端同一点。通过采用平衡电阻并联技术，使每个主电阻上工作电流仅为总电流的四分之一，因此在总电流不变的情况下，每个主电阻消耗的功率较小，电阻自热影响较小，从而在测试时可以使低值空气标准电阻脱离恒温油槽或空气槽，在现场环境的温度在(20 士 ΙΟ)!和湿度在(25% 75%)RH的条件下，保持高精度技术指标。调整电阻Rt的两端并接到电流接线柱Pl和P2上，可以对该低值空气标准电阻进行精细调整。本电路在实际装配时，根据实际需要不同阻值的低值空气标准电阻时，需要选择相应阻值的主电阻和平衡电阻。另外，也需要对大量的主电阻进行温度系数和阻值的测量，建立数据库，采用统计方法进行科学配对和对多只主电阻温度系数进行拟合，直到整体电阻温度系数理论值为零。采用本实施例的技术方案，精度非常高，低值空气标准电阻的误差可控制在 0.01%以内，其阻值范围宽，其价格仅为国外同类电阻的十分之一，测试非常方便，大大降低了检测能耗。本实施例的低值空气标准电阻广泛应用于电磁类量值传递、高精度仪器、仪表检测等计量领域。
权利要求1.一种低值空气标准电阻，包括筒状外壳(1)，在外壳(1)的表面固定有电流接线柱Cl 和C2、电位接线柱Pl和P2，外壳(1)内固定有电路，其特征是所述电流接线柱Cl和C2以及电位接线柱Pl和P2通过固定面板O)固定在外壳(1)的表面上，且通过等长度的导线与外壳(1)内的电路连接，外壳(1)内固定有安装板组合件，安装板组合件是由绝缘材料制成的上固定板⑶和下固定板⑷和固定支柱(5)组成，上固定板(3)和下固定板⑷之间通过固定支柱(5)固定，在上固定板C3)和下固定板(4)上固定有若干个导电片(6)；所述电路通过导电片(6)由导线连接，并由调整电阻Rt和二只以上主电阻组成，每只主电阻的两端分别设有双引线，调整电阻Rt和每只主电阻两端通过等长度的导线并联接在电流接线柱Cl和C2上，每只主电阻又通过等长度的导线并联接在电位接线柱Pl和P2上。
2.根据权利要求1所述的一种低值空气标准电阻，其特征是所述每只主电阻分别与两只的平衡电阻通过等长度的导线串联后再通过等长度的导线并联接在电位接线柱Pl和 P2上。
3.根据权利要求1所述的一种低值空气标准电阻，其特征是所述每只主电阻采用锰铜合金丝绕制。
4.根据权利要求2所述的一种低值空气标准电阻，其特征是所述每只平衡电阻的精度优于士 2Χ10_4Ω。
5.根据权利要求2所述的一种低值空气标准电阻，其特征是所述两只平衡电阻对称串联接在每只主电阻的两端。
6.根据权利要求1所述的一种低值空气标准电阻，其特征是所述固定面板(2)是采用Ρ2301酚醛树脂粉压铸而成，其体电阻率大于IO15 Ω · cm ；上固定板(3)和下固定板(4) 均是由电阻率大于1017Ω · cm的聚四氟乙烯材料制成，固定支柱( 是采用黄铜棒加工制成。
7.根据权利要求1所述的一种低值空气标准电阻，其特征是所述外壳(1)是采用黄铜带冲压而成，导电片(6)和导线是由紫铜材料制成。
专利摘要本实用新型公开了低值空气标准电阻，包括筒状外壳，在面板的表面固定的电流接线柱C1和C2以及电位接线柱P1和P2通过等长度的导线与外壳内的电路连接，电路是由调整电阻Rt和二只以上主电阻组成，调整电阻Rt和每只主电阻的两端通过等长度的导线并联接在电流接线柱C1和C2上，每只主电阻又分别通过等长度的导线并联接在电位接线柱P1和P2上。采用本实用新型的技术方案，低值空气标准电阻性能可靠，成本低，测试精度高，能在宽温度范围和宽湿度范围内工作，且无需恒温油槽或空气槽环境下进行精密测试或校准，大大降低了检测能耗，广泛应用于电磁类量值传递、高精度仪器、仪表检测等计量领域。
文档编号H01C3/14GK202025588SQ201120113079
公开日2011年11月2日 申请日期2011年4月18日 优先权日2011年4月18日
发明者方联欧, 朱立无, 程方斌, 程旺苗 申请人:安庆市计量测试所