0 引言
直流低電阻測試儀作為電阻測量的*常用設備， 在市場上保有量較大， 在日常計量校準的過程中可采用的計量方法和標準器具也較多。 本文分別采用多功能電氣安全校準器 （5320A） 的模擬電阻和旋轉式精密直流電阻箱 （ZX54） 的實物電阻對直流低電阻測試儀進行校準， 并進行不確定度評定。 通過比較， 確定各自的優(yōu)勢和劣勢， 以便于廣大計量工作者在選用標準器具時進行參考。
1 直流電阻測試儀校準原理
a） 校準依據： JJG 837—2003 《直流低電阻表檢定規(guī)程》。
b） 環(huán)境條件： 環(huán)境溫度為（20±5） ℃； 環(huán)境濕度為25%RH~75%RH [1]。
c） 標準器具： 根據標準器具的使用說明書，其關鍵指標如表1所示。
d） 被校對象直流低電阻測試儀； 型號為TH2513； 廠家為同惠。
e） 校準方法采用四端子接法比對示值誤差 （如圖1所示）。
2 兩種標準裝置和不同校準方法的不確定評定
2.1 兩類不確定度的描述[2]
a） A類不確定度評定用試驗標準差表示通過統(tǒng)計分析一系列觀測數據來評定的方法。
b） B類不確定度評定除統(tǒng)計分析方法外， 由于各類原因限制， 不能夠**地反映對測量結果的影響因素和偏差的數值。 只能通過收集部分信息， 如過往測量數據、產品說明書和他人的研究成果等， 采用這種方式也可以得出測量結果的標準不確定度。
本文綜合用A類和B類不確定度評定方法。
2.2 模擬電阻 （5320A作標準）
2.2.1 校準方法
多功能電氣安全校準器 （5320A） 校準直流低電阻測試儀 （TH2513）， 采用直接測量法， 調節(jié)多
功能電氣安全校準器模擬電阻輸出為10 Ω， 讀取
直流低電阻測試儀的直流電阻示值。
2.2.2 校準模型
Vx=Vn （1）
式 （1） 中： Vx——直流低電阻測試儀示值；
Vn——多功能電氣安全校準器示值。
2.2.3 直流電阻標準不確定度評定
a） 標準不確定度的來源 [3]
標準不確定度的來源主要包括以下幾個方面：
1） 多功能電氣安全校準器 （5320A） 上級校準證書引入的不確定度；
2） 多功能電氣安全校準器 （5320A） *大允許誤差引入的不確定度；
3） 多功能電氣安全校準器 （5320A） 分辨率引入的不確定度；
4） 直流低電阻測試儀 （TH2513） 校準示值重復性引入的不確定度。
b） 標準不確定度的計算
1） 上級證書引入的不確定度為3 mΩ （k=2），則有：
u1=3 mΩ/2=1.5 mΩ
2） 根據多功能電氣安全校準器的使用說明書[2]， 其在10 Ω點的*大允許誤差為± （0.2%讀數+10 mΩ）， 可視為均勻分布， 則：
u2= （0.2%×10 Ω+10 mΩ） /■ 3 =17.3 mΩ
3） 根據多功能電氣安全校準器的使用說明書[2]， 其在10 Ω點的分辨率為10 mΩ， 可視為均勻分布， 則：
u3=10 mΩ/■ 3 =5.8 mΩ
4） 多功能電氣安全校準器輸出5次10 Ω的模擬電阻， 被校直流低電阻測試儀 （TH2513） 的示值如表2所示。
根據貝塞爾公式計算得出：
u4=15.8 mΩc） 合成標準不確定度
uc= u12+u22+u32+u4 ■ 2 =24.2 mΩ
d） 相對擴展不確定度
Urel= 24.2 mΩ10 Ω ×2×100%=0.5% （k=2）
2.3 實物電阻 （ZX54作標準）
2.3.1 校準方法
旋轉式精密直流電阻箱 （ZX54） 校準直流低電阻測試儀 （TH2513）， 采用直接測量法， 調節(jié)旋轉式精密直流電阻箱實物電阻輸出為10 Ω， 讀取直流低電阻測試儀的直流電阻示值。
2.3.2 校準模型
Vx=Vn （2）
式 （2） 中： Vx——直流低電阻測試儀示值；
Vn——旋轉式精密直流電阻箱示值。
2.3.3 直流電阻標準不確定度評定
a） 標準不確定度的來源 [3]
標準不確定度的來源主要包括以下幾個方面：
1） 旋轉式精密直流電阻箱 （ZX54） 上級校準證書引入的不確定度；
2） 旋轉式精密直流電阻箱 （ZX54） *大允許誤差引入的不確定度；
3） 直流低電阻測試儀 （TH2513） 校準示值重復性引入的不確定度。
b） 標準不確定度的計算
1） 上級證書引入的不確定度為0.3 mΩ （k=2）， 則：u1=0.3 mΩ/2=0.15 mΩ
2） 根據旋轉式精密直流電阻箱的使用說明書[3]， 其在10 Ω點的*大允許誤差為5 mΩ， 可視為均勻分布， 則：u2=5 mΩ/■ 3 =2.9 mΩ
3） 分別扭動旋轉式精密直流電阻箱的旋鈕，使得輸出5次10 Ω的實物電阻， 被校直流低電阻測試儀 （TH2513） 的示值如表3所示。
根據貝塞爾公式計算得出 [4]：
u3=5.5 mΩc） 合成標準不確定度
uc= u12+u22+u3 ■ 2 =6.2 mΩ
d） 相對擴展不確定度 [5]
Urel= 6.2 mΩ10 Ω ×2×100%=0.13% （k=2）
3 兩種標準裝置比較
根據上述的不確定度評定， 不難發(fā)現實物電阻的校準不確定度優(yōu)于模擬電阻的校準不確定度 [6]，一方面是由標準器具的*大允許誤差決定的； 另一方面可以發(fā)現， 被校儀器的重復性結果， 實物電阻的穩(wěn)定性上要優(yōu)于模擬電阻。 由于篇幅有限，雖然僅僅是10 Ω這一個點的校準， 但是通過大量數據的反復論證發(fā)現， 在環(huán)境條件較為穩(wěn)定的前提下， 實物電阻的校準穩(wěn)定性要優(yōu)于模擬電阻 [7]。
多功能電氣安全校準器作為一臺綜合性的電氣安全標準器具， 雖然整合了耐電壓、 漏電流、低電阻、 高阻抗、 接地阻抗、 線路/環(huán)路阻抗和萬用表等多種功能， 但是從單項的指標來看， 其準確度等級/*大允許誤差不是特別優(yōu)良。 但是其綜合性能較高， 在日常的計量校準活動中， 在企業(yè)現場校準較為方便， 并且其對環(huán)境的要求比較寬泛， 能夠適應各種復雜的條件。
4 結束語
模擬電阻和實物電阻在本質上沒有區(qū)別， 都能夠提供試驗所需的阻抗 [8]。 但是從計量校準的實際工作上來說， 實物電阻的穩(wěn)定性較好， 但對校準的環(huán)境條件要求較高， 特別是溫度。 模擬電阻的適應性較強， 能夠應對復雜多變的外部環(huán)境，因此兩者各有優(yōu)劣。 另外在選用標準器具上， 并不是國外知名品牌的標準器具就一定優(yōu)于國產標準器具， 筆者從多年的工作經驗中發(fā)現， 在電氣安全方面， 國內的計量標準器具優(yōu)于國外品牌，特別是高壓和特高壓方面， 更是處于****地位。 并且國產標準器具在售后和維護成本上， 要大大地低于國外的標準。 因此， 廣大計量工作者可以根據自身的工作需要， 選用適合自己的計量標準， 不能一概而論， 以偏概全。
