直流電阻箱示值誤差超差排除

蒙立光

摘要：為保證儀器量值的準確可靠，文章筆者根據(jù)多年從事該項目檢修的經(jīng)驗，對直流電阻箱的常見故障進行了分析，主要針對直流電阻箱示值誤差超差問題，提出了相應的維修方案，以期與同行交流。

關(guān)鍵詞：電阻箱；零位電阻；電阻損壞；示值誤差

直流電阻箱又稱測量用直流電阻箱，一般簡稱電阻箱。它是一個由若干個阻值已知的電阻線圈按一定形式連接在一起組合而成的可變電阻量具。目前，直流電阻箱是廣泛用于工礦企業(yè)、科研單位的重要精密電測量計量器具。然而，因使用頻繁及其他原因，常出現(xiàn)各種故障，影響儀器量值的準確可靠性，需要及時維修。

1.零位電阻大及零位電阻變差大

主要原因是電阻箱的轉(zhuǎn)換開關(guān)的電刷片接觸不好或焊接點有虛焊，可針對故障原因予以排除：

（1）開關(guān)式直流電阻箱（如ZX25a），常因電刷與電刷套間接觸不好或有毛屑，導致零電阻大，有的則因壓力調(diào)節(jié)不當或刷形開關(guān)變形導致變差大，可用汽油清洗各點開關(guān)觸點及電刷和調(diào)整。

（2）接線調(diào)鈕表面有明顯的氧化層，不清潔而需擦磨干凈。

2.電阻回路不通或某個電阻線圈不通

出現(xiàn)此類故障，一種可能是引線虛焊、斷線、松動、電刷接觸片變形導致沒有接觸上；另一種是電阻線圈從頭部燒壞，可仔細檢查對癥排除。

如果不是電刷接觸的問題，則可以先把各電阻擋切換開關(guān)都轉(zhuǎn)至“0”擋再用萬用表電阻擋檢查通斷。當萬用表兩表筆搭接在電阻箱的兩接線柱上時，電路仍不通，那一定是電阻箱各切換開關(guān)的連接線因使用震動而使得焊點焊錫虛焊。可用萬用表逐個檢查電阻箱切換開關(guān)間連接線各焊點，直到找到虛焊點，重新將其焊牢，電路不通故障即可排除。假如是某個電阻的電阻絲被折斷或被燒壞而引起的電路不通，可以先根據(jù)電原理圖分析各個電阻斷路時對測量的影響。根據(jù)示值回路的通斷情況找到損壞的電阻，或者將轉(zhuǎn)換開關(guān)撥置于不同分擋位，再用萬用表相應電阻擋逐個檢查電阻，直到找到損壞的電阻。找到損壞的電阻后，換上相同規(guī)格的電阻就可以了。

3.示值誤差超差的排除

如果電阻箱的某盤從第一點或某點開始，出現(xiàn)示值誤差即呈增性超差，不要急于調(diào)整，一定要根據(jù)它整個誤差趨勢來考慮，分析誤差的分布情況，確定調(diào)哪幾個電阻元件合適，因為不能確定示值超差的那幾點示值對應的電阻元件有問題，而有的超差往往是由前面幾點的電阻元器件引起的，所以調(diào)修前必須熟悉所修電阻箱的結(jié)構(gòu)特點和電阻元器件的連接及轉(zhuǎn)換形式。如一般高精度電阻箱采用等量十進配數(shù)式結(jié)構(gòu)。

例如一臺ZX25a電阻箱，配數(shù)結(jié)構(gòu)為等量十進式×1000Ω盤第1～4點超差，利用換位可使其恢復原有級別，數(shù)值如表1所示。

從結(jié)構(gòu)上分析該盤得知其為等量十進式結(jié)構(gòu)，是由10只同名義值的1000Ω電阻串聯(lián)組成的，由表1可知，（1000～4000）Ω，4點均超過±0.02%的要求，由該盤結(jié)構(gòu)可知換位電阻元件是較為方便的。通過分析檢定數(shù)據(jù)，經(jīng)過換位，不須調(diào)整電阻元件阻值，就可以使×1000Ω各點的誤差優(yōu)于±0.02%。

先把每一電阻元件的實際值算出來。如第2個電阻元件的實際值等于2000.64Ω-1000.52Ω=1000.12Ω，以此計算出10個電阻元件的數(shù)值，然后再按其誤差大小、正負進行重新排列，使電阻累進制的誤差優(yōu)于±0.02%。換位前后元件位置如表2所示。

從表2可知，只要將第1個元件和第10個元件換位后，即可使整個×1000Ω盤全部合格。換位后累進值如表3所示。

由此可見，利用換位將誤差大的電阻元件排列到最后幾點，可使整個累進值恢復到原有準確度級別。一般情況下，經(jīng)過“換位”將誤差不合格的調(diào)整合格而不調(diào)整電阻元件，這對于保持電阻元件的穩(wěn)定性是很重要的。

另外，如有某個電阻值偏大，可利用并聯(lián)一個高電阻來進行調(diào)整。通過計算求得需要并聯(lián)電阻的大小，比如一超差電阻為100.20Ω，要求調(diào)整。由電阻并聯(lián)公式得知：

式中x為并聯(lián)電阻。

從上式中求得：

如果x有1%的誤差，對整個并聯(lián)后阻值的影響也只有2×10-3，利用并聯(lián)電阻的方法是可取的，它既不影響原有電阻的穩(wěn)定性，對比并聯(lián)電阻本身要求又低，便于調(diào)修。

如阻值偏小，則在被調(diào)電阻上串加一段較粗的錳絲銅線，不要改變電阻元件，事先根據(jù)被調(diào)電阻值，算好串加的電阻大小，繞制后再設(shè)法與被調(diào)電阻焊接。由于串加電阻一般都比較小，對于準確度和穩(wěn)定性要求低，一般都能符合技術(shù)要求。

4.結(jié)束語

總之，為了正確使用直流電阻器，保證儀器量值的準確可靠，當電阻箱出現(xiàn)故障時，要能及時發(fā)現(xiàn)并解決故障，同時，在日常使用中應經(jīng)常注意維護保養(yǎng)，降低故障的發(fā)生。

參考文獻：

[1]李進軍.直流電阻儀器在使用中應注意的問題[J].現(xiàn)代質(zhì)量，1998（3）：28-28.

[2]詹喻威，李瑞泉.直流電阻箱誤差對檢定二次儀表的影響[J].計測技術(shù)，2014（3）：88-90.