JJG 280-81 M4-1(MTO-1)型标准热敏电阻电桥检定规程.pdf

中华人民共和国计量器具检定规程M 4 - -I 型标准热敏电阻电桥J J G 2 8 0 -8 1声 啼. 令 峥峥峥峥. 今 峥、大，.令.占甲心M4 - 1 ( MT O - 1 ) 型标准热敏 电阻电桥检定规程V e r i f i c a t i o n R e g u l a t i o n o f S t a n d -a n d Th e r mi s t o r Br id g e T yp e Mq - 1( MTO- 1 )J J G 2 8 0 -8 1玉甲.牵，奋.牵.气 如扣如和和如如加扩 本检定 规程经国家计量总局 于1 9 8 1 年1 2 月2 1 日 批准，并自 1 9 8 2 年1 1 月1日起施行.归 口单 位 :中国计量科学研究院侣 草 单 位:中国计量科学研究院主要起草人:陈晓梅本规程技术条文由起草单位负责解释。目录一、主要技术指标” “ ” “ ” ” ” “ “ ” “ “ “ ” ” 一 ( 1 )二、检定条件及检定用设备 ” ” ” ” ” “ ” “ ” ，. ” 一 ( 1 )三、检定项目 及检定方法” ” “ ” ” “ ” ” ” “ “ . 一 ( 2 )四、检定结果及检定周期“ ” “ ” “ ” ” ， ” ” “ ” ” ” ( s )附录1 M4 - 1 ( M T O - 1 )型标淮热敏电阻电桥的用途及基本工 作原理. . 。 . . . “ “ ” ， ” ” ” 。 ” “ ” 。( 9)附录2 电桥预热功率和测量范围的计算 ” 二。 “ “ “ : ( 1 1 )附录3 检定记录格式” ” ” “ ” ” ” “ “ “ ” ” 一 ( 1 2 )J J G 2 8 0 - 8 1共1 3 页第 1 页M4 - 1 型标准热敏电阻电桥检定规程 木规程适用于新制的 、使用中和修理调整后的M 4 - 1 以及M r o - 1-3 f 9 标准热敏电阻电桥 ( 以下简称电桥)的检定. 一、主 要 技 术 指 标1 测量范围 1 5 , 5 0 , 1 5 0 , 5 0 0 , 1 5 0 0 和5 0 0 0 P W,2 热敏电阻的工作阻值 7 5 , 8 0 , 8 5 , 9 0 , 1 0 0 , 1 2 5 , 1 5 0 , 1 7 5 , 2 0 0 , 2 4 0 , 2 8 5 3 3 0 和4 0 0 0.3 电桥的基本误差不大于:F+0 _ S A10 0一 + 0 . 5 ) ( V W )钊或 士 ( 1 十 -0 -5 A + 5 0 P式中 :P被测功率的 示值 ( u w). A测量挡的满度值 ( “ w)。 4 经预热一小时后 ，在3 0 秒钟内 指示器的短时间不稳定度不 超过士l I+ w. 5 指示建立的 时间不超过1 2 秒。 6 当预热功率为 1 0 - 2 0 m w,热敏电阻的工作阻值在7 5 - 4 0 0 L d的范围内时，电桥能正常工作.二、检定亲件及检定用设备 7 环境条件 7 . 1环境温度:2 0 1 5 IC ，在仪器工作过程中 不允许有温度的 骤变. 7 . 2相对湿度: ( 6 5 1 5 )%.共1 3 页第 2页J J 2 8 0 - 8 1 7 . 3电源电压:2 2 0 V士1 0 %, 5 0 士0 , S H z . 7 . 4电桥应放置在稳固的工作台上，周围环境应无影响其正常工作的机械振动和冲击，并且无较 大的气流.电桥应可靠地接地. 8 检定 用仪器设备 8 . 1 .自祸变压器:0 -2 5 0 V . S O O V A. 8 . 2交流电压表:0 . 5 级、3 0 0 V, 8 . 3数字式电压表 ( 或直流低阻电位差计II 级，上限2 0 M V )。 8 . 4直流电阻箱:0 . 1 级、最小步进值0 . 0 1 1 a ，共需5 只。 8 . 5标准电阻:l a l只、1 0 0 02只. 8 . 6电池组:8 . 5 V 3 组、稳定度不 低于。 . 0 0 5 00% m i n 1 . 8 . 7计时器 ( 或秒表)1 块. 8 . 8直流复射式检流计 ( 如 AC 9 / 4 )。 8 . 9标准电池:II级 1只。 8 . 1 0微安表:中心指零，S O g A. 三、检定 项目 及检定方法 ， 工作正常 性检查 检定前对电桥的外观进行检查，同 时按照 使用 说明书的第) a 和第班部分 所规定的项目检查电桥的 一般工作性能，电 桥要 能正常工作。 1 0 电 源稳定性的检定 1 0 . 1按图1 接好线路，并接通电源，电桥接上相应的 热敏电 阻座J J G 2 8 0 - 8 1共1 3 页第 3页预热 1 小时。 1 0 . 2将电桥的 “ 热敏电阻工作阻值”选择旋钮放在与 所接热敏电阻座工作阻值相同的位置，将量程选择旋钮放在 1 5 w w 挡上. 1 0 . 3按使用说明书操作，使电桥平衡， 并将检测器旋 钮放在“ 测量”位置. 1 0 . 4调节 “ 零点细调”旋钮，使输出表头指示在2 -3 t M 的刻度上， 此时电源电压应保持为2 2 0 V ，记下此时输出表头的 读数值A - 1 0 . 5调节自 祸变压器，使电源电压为1 9 8 V或2 4 2 V ，记下输出表头的 读数次 1 0 . 6重复第1 0 . 4 , 1 0 . 5 款的步骤，以取得n 组读数 ( n 5 ) ，则电源电压变动 所引 起的误差为 : 二乙。 一乙误差的平均值为: 习 ! 。 1 平 。 = 上 卫n误差的极限 值为 。 _ 身 * 一 A * * ) z八 二= 0 . 忆 + 3 了 一 . . 、飞 一心 月“一孟A r ea 2 0 0 为合格. 1 4 工作电阻阻值的检定 1 4 . 1将直流电阻箱接人电桥 的 工作热敏电阻接线柱上，接通电源预热 1 小时. 1 4 . 2检测器 旋钮放在 “ 工作电 桥平衡细调”位置，调节工作电统调节旋钮，将其旋至最右边. i 4 . 3逐挡改变电桥的 “ 热敏电 阻转换” 旋钮，并相应地改变直流电阻箱的 数值，使得检测器微安表指零 ( 工作电桥 达到平衡)，此时电阻箱的 示值即为工作热敏电 阻的实际值尺 、 ，记下此数值. 1 5 电桥基本误差的 检定 1 5 . 1在 1 5 0 , 5 0 0 , 1 5 0 0 , S O O O U W 量程上: 1 5 . 1 . 1 从电桥两侧面取下 工作电 流和参考电流接线片，按图2接好线路，接通电源预热二小时. 1 5 . 1 . 2将检测器旋钮放在 “ 电子稳压器” 位置. 1 5 . 1 . 3分别调节电阻R I , R z 和R - 使达到一定的工作电流租渗考电流。数字式 电 压表或直流低 限电位差 计M4 I 标 准热敏 电 桥参考工作R. 匕 R. 标 准电阻( 1 0 0 0 或I Q )5v小共1 3 页第 6页J J G 2 8 0 - 8 1此 1 , a当工作电阻阻值为3 3 0 - 4 0 0 。时，此电流约为l O m A . b当工作电阻阻值为 2 8 0 - 1 2 5 。时，此电流约为 1 S m A. c当工作电阻阻值为 1 0 0 - v 7 5 。时，此电流约为 2 0 m A.由数字电压表 ( 或直 流低阻电位差计)上可读得此电流1 , ，在_ 数字电压表示值一 福 1 f -*ipl m- 一1 5 . 1 . 4将拾测器旋钮放到测量位置，调节各零点调节旋钮，使输出表指零. 1 5 . 1 . 5调节R , . R , 改变工作电流， 使输出表指示在植定刻度上，并从数宇电压表读得此时之工作电流1 E 的值. 读数按下面的公式计算得替代功率的实际值为:， ， = 、 ， ， + 1 s ) (1 , 一 : ) R ,4测量误差按下式计算: A = P ( 1 一 1K ,. ) 一 P ,A G 1 ( P + O . S Al o o. 十 0 . 5 )( 1+ W )( P W )为合格。 式中;P -M4 - 1电桥的示值， K ,. 工作电桥自 动平衡系 统的 放大系数， A 所用电桥量程的满度值. 1 5 . 2在1 5 , S O W W量程上: 1 5 . 2 . 1按图3 连接好线路， 接通电源，预热2 小时. 1 5 . 2 . 2将线路中的开关放在 “工 ”位置上，调 节 电 阻 箱 R a .R, ，使工作电流达到规定值 ( 同 1 3 . 1 款的规定)一 1 5 . 2 . 3将检测器旋钮放在 “ 测量”位置， 将 “ 零点调节范围”及 “ 零点粗调”旋钮按顺时针方向钮至最右边，调节电阻箱R 5 ,使输出表指零。J J G 2 8 0 -8 1共1 3 页第 7页 1 5 . 2 . 4从数字电压表或直流低阻电位差计 上读得此时之电流值. /Ul . t I . = 了 _ 1 . 、尺/ ， 1 5 . 2 . 5将开关扳向 “ II ”位置，调节电阻箱R ， 和R , ，使数字电压表指示为零. 1 5 . 2 . 6调电阻箱R R 4 ，使输出 表指在被检定刻度上，并从数字电压表或直流低阻电位差计_ L 读得相应的电流变化量:八 卜 全 旦1 0 0此时替代功率的实际值用下式计 算:尸 ， 一 2 1 ， 一 I n I 4式 中:凡第 1 4 条检定所得的数据. 检定点的选择: a工作阻值在7 5 - 4 0 0 0 范围内，检定5 0 0 0 A W刻度点， b工作阻值在3 3 0 。时检定各量程的上限刻度点; c工作阻值在3 3 0 0 时在S O O w W量程上检定所有有数码的 刻共1 3 页 第8 员J J C 2 8 0 - 8 1度点 ( 即 5 0 0 0 , 4 5 0 0 , 4 0 0 0 , 3 5 0 0 , 3 0 0 0 , 2 5 0 0 , 2 0 0 0 A W各点)。 注z 1 . 每一检定点的测f次数按ILI 池的t定情况及侧急结果的离散程度而定. z . 在进行此项检定时，要求整个系统尽全稳定。 为保证电他的稳定度，可在检定、 前 进行预 放 电 ( 放 电 电流在” m A以上 ，时 间在牛天 以上 ) 。 1 6 预热功率 和测量范围的检定 1 6 . 1用 0 . 1 级 最小分度为0 . 0 1 5 2的电阻箱代替热敏电阻座与仪器连接，将阻值放在对应 于 7 5 4 2 的R , 数值上， “ 热敏电阻”选择旋钮放在 7 5 。位置. 1 6 . 2将检测器 旋钮放在 “ 工作电流”位置，调节 “ 工作电流”旋钮，使微安表指示的 工作电流为6 6 p A . 1 6 . 3接通工作电桥自动平衡系统的Q D K P钮子开关，工作电桥应当平衡.缓慢减小电 阻箱的电阻值，可使微安表的指示不大于5 4 N A. 1 6 . 4关掉。K P钮子开关，电阻箱电阻值调回原来的数值，调节“ 工作电流”旋钮，使微安表指示的工作电流为4 7 u A . 1 6 . 5再接通(D K P 钮子开关，工作电桥应当 平衡.缓慢减小电 阻箱电阻值，可使微安表的 指示达到2 8 p A . 以 七 实验还应在 4 0 0 5 2 阻值上进行，此时微安表指示为 1 2 IA A . 此项检定结果表明电桥可给出1 0 - 2 0 M W 的预热功率，且工作电桥自 动平衡系统的工作范围能满足测量5 0 0 0 Ft w功率的 要求. 四、检定结果及检定周期 1 7 凡符合以上各项检定指标 的M4 - 1以及 MT O - 1 型标堆热敏电阻电桥是合格的，发给检定证书.若有某项指标超差，可对电桥棍应 部 分 进行 修 理、 调 整 后 ， 再 重新 进 行 检 定 . 1 8 检定周期为 1 年。J J C 2 8 0 -8 1共1 3 页第 9页附录附录 1 M4 - 1 ( M T O - 1 ) 型标准热故电阻电桥的用途及签本2作原理 2 用 途 M 4 - 1 ( M T O - 1 )型标准热敏电 阻电桥，作 为微波小功率计的重要组成部分，主要用来与热敏电阻座配合，测量微波小功率，同时还可作为其它微波参数测 量中的功率差值指示器，可得到较高的 分辨率与准确度，电桥本身还可以用来侧量热敏电阻器的某些特性参数。 2 墓本工作原理 电桥的工作原理是基于加在热敏电阻座上的被测微波功率，自动替换有相同热效应的直流预热功率. 电桥的 简化方 框图如图4 , 其中l 0 0 0 H z 振荡电压通过电流调节器加至电桥上，当电 桥不平衡时，在另一对角线上出现的电压，通过光电补偿放大器加至电流调节器，使其输出电流向维持电桥平衡的方向变化。当未加被测微波功率和周围环境温度不变时，这一闭合系统 ( 即电桥自动平衡系统)是稳定的，也就是直流预热功率P o 、相应的电桥电流I : 达到稳定，而当有被测微波功率P ， 加至 热敏电 阻座上时，这一闭合系统使直流预热功率自动地减少为P 。 一 P 。 而与电桥电流I 。 相应，以维持电桥的平衡，此时热敏电阻座上消耗的总功率 仍 为尸。 ，且考虑到直流功率与微波功率在热效应上是等效的，因而被测微波功率 等 于直 流预热功率的变化量 ，即:， ， = ( I 一 ) s 2- ) R : 一 ( 2 -, R ,R ,( I 十 1 z ) ( I 一 “ 厂 又 二式中:R ， 一 一 热放电阻的工作阻值. 为了测R 被替换的直流预热功率 ( 即被测的 微波功率)，采用了一个电动式瓦特表作为功率指示器.共1 3 页第1 0 页J J G 2 8 0 - 8 1篡把 履 翻甲困J J G 2 8 0 - 8 1共1 3 页第1 1 页附录2 电桥预热功率和测t范围的计算1 当工作电阻阻值为 7 5 0 时 检测器电表示数为6 6 W A( 或4 7 w A )，实际上相当予工作电 流为3 3 m A( 或2 3 . S m A )， 此时 之预热功率分别为:(等 ) 75 = 20 .4 1 88 (M W )( 半 ) x 7 5 = 1 0 . 3 5 4 7 (M W )减小阻值使检测器示数分别为5 4 W A和2 8 ( !+ A )， 相当于工作电流为2 7 m A和1 4 m A ,此时预热功率分别减少为:x 7 5=1 3. 6 6 8 8 ( MW )x 7 5=3 . 6 7 5 ( MW )则测量范围可达: 2 0. 41 8 8一1 3 . 6 6 8 8=6 . 7 5 ( MW) 1 0. 3 5 4 7一3 . 6 7 5=6 . 6 8 ( mW) 2 当工作电阻阻值为4 0 0 。时 检测器电表示数为2 0 W A ，相当于l O m A ，相当子给出预热功率为:(粤 ) 40 0 = 10 (M W )当减小阻值，使检测器示数为 1 1 . 5 w A、相当于5 . 7 5 M A,此时预热功率减小为:( 毕 ) 4 0 0 = 3 .3 0 63 ( M W )测量范围可达: 1 0一3 . 3 0 6 3=6 . 6 9 ( MW ) 计算结果表明，电桥可 给出1 0 - 2 0 m W的预热功率，工作电桥自动平衡系统的工作范围能满足测量S m w 功率的要求。共1 3 页第珍页a a c 2 8 0 - s 1附录3检定记录格式电N稼定性检定表 1Q一 d 1Rw ) . 4 ,兰 4mla(uW )-I, ias V -I 242 V I (uW ) II, (.W ) 一一- Dc,PW ) 一n) Amo8(uw ) -(f+W )_匕 _读盆短时间不往定性检定表 2工 作 电 阻 阻 值 的 检 定R行称( s 2 iRt除7 5 )8 0 一 8 59 0 I 1 0 0 I 1 2 5 I 1 5 0 I 1 7 5 一2 0 0 表 324 0 1 2 80 33 0 40 0一!J J C 2 8 Q 一 名 1共13页第13页1一、3 3 0 0今二份( “ W )甚 本 误 差 检 定一丁一p 丽了 “ 叭护 )士 尸 。 它 ( 卜 W ) 衰 4士么 尸 该( 卜 勺 犷 )概司 挂 一 荞P 称=5 0 0 O I W裹 5双俄日t 甘)( 女 )尸 竺 协W )士 尸 翻 定( 协 W )1一一!一一一一一一一一一一一一一!一一_ _一一 l一!一一 一 ，一 _一一 一 厂 一一一一一一一一 一 !一- -一