PC36 系列直流电阻测量仪 性能介绍
随着电子技术的飞速发展，数字式测量技术在电线电缆测量领域中得到了越来越多的应用，在现有的国家标准中，规定了可以采用电桥以外的其他测量仪器作为导体直流电阻的测试仪器，可以预见在不久的将来，各种高性能的数字式直流电阻测量仪（数字式低阻计）将会逐步取代该领城中双臂电桥的地位，使测量更加方便、快速、准确。上海太欧电子有限公司（原上海远中）于2004年升始研制 PC36 系列直流电阻测量仪，作为一种新型的电线电缆电性能测量的专用设备，该仪器的设计目标如下∶
1.仪器的主要技术性能∶测量范围、测量电流、精确度、灵敏度、分辨率等全面满足国家标准GB/T3048《电线电缆电性能试验方法第 2部分;金属材料电阻率试验》及《电线电统电性能试验方法第 4 部分∶导体直流电阻试验》中对电阻测试设备的各项技术要求。
2.为了方便用户操作、在仪器的附加功能中添置了GB/T3048.2和GB/T3048.4推荐的一些特殊功能及测量方法，如温度补偿校准、正反向电流测量、倍率电流测量、热电势平衡等。
3.仪器有几种派生型号，以适应不同规格电线电缆生产厂家的需求，仪器的技术指标和功能设置以适应国家标准为主、以满足用户的需求为主、做到既是充分的又是必要的，力争实现高性价比。
主要性能
1，测量范围及分辨率在3048.2中5.2.1条规定了导体电阻测量的下限值为10-5 Ω，这个看似简单的要求给仪器的设计带来了新的挑战，10-5微量级的电阻是什么概念？截面积在 172mm²至1724mm²范园内1米长的铜导线在20°C时电阻值就落在10-5Ω数量级范园内，（10-99.9 μΩ），考虑到GB/T3048.2中电阻率测试允差0.15%及 GB/T3048.4中导体电阻测试允差 0.5%的要求，仪器的有效位应不少于4位，（3位有效读数在不利的情况下，最后1位变化1个字的量化误差，可造成1%的测量误差），这就要求仪器的最高分辨率达到10-8（0.01μΩ）。
综观现有的数字式低阻计，其最低量程为 2mΩ，最高分辨率为0.1μQ.如采测量172mm²1米长的钢线，电阻值在100μΩ以下，仪器的读数仅有 3位有效数字，示值仅为该量程的1/20以下，这显然不符合测量的要求，由此可见，现有的数字式低阻计在测量范园和分辨率尚不能满足全系列电线电缆的测量要求，必须进一步提高，PC36系列直流电阻测量仪设置了200μΩ的量程，是现有的产品的十分之一。该量程的最高分辨率是0.01μΩ，是现有产品的十倍，当被测电阻≥10-5Ω时，仪器有4 位有效数字，保证满足全系列电线电缆测量的要求。
2，测量灵敏度 电线电统的测试人员都知道，买提高电桥的测量结果有 2个途径，其一是加大测量电流，其二是提高电桥的指零装置-检流器的灵敏度。在数字式低阻计中情况也大致如此，由干电加热效应以及标准电阻容许流过电流的限制，测量电流的提高幅度是有限的，最大在 10A 左右，根据欧姆定律 R=U/I 在I=10A 的测量电流下，仪器的电阻测量分辨率要达到 0.01 μΩ，仪器的电位端电压灵敏度必须达到0.1μV、比现有的低阻计提高了10 倍，为了达到这个目标，本仪器的设计者采用新技术，特制了高灵敏，低噪声的纳伏放大器，其电位输入端的最高灵敏度 70.7 nV（0.0707μV），就电压灵敏度和嗓声特性这一点来说，本仪器已经达到了61/2 位高性能数字电压表所能达到的水平，高灵敏度放大器的作用就如同给检流器前面加了壹台高灵敏度的光电放大器一般，实现了测量电流与同类仪器相同，而达到了分辨率提高 10 倍的目标。
PC36 系列直流电阻测量仪
3，测量电流的选择 在电线电缆导体电阻的测量中，选择合适的测量电流是至关重要的，这是因为被测铜线或铝线的电阻率具有极高的温度系数，测量电流过大会引起导线发热，从而造成测量误差，在 GB/T3048.4 第 5.6条中有铜导线测量电流密度不大于 1A/mm²的规定，但是测量电流过小又会严重影响仪器的灵敏度和分辨率，同样对测量精确度不利，本仪器有多电流测量功能，各个量程设置了不同的测量电流可供选择，并在仪器面板上表明，仪器设有"常规电流"和"低电流"的2种测量状态，可以通过开关选择，仪器在"常规电流"测量状态下，有6 档量程，具有测量精准度高，抗干扰性强的特点；在"低电流"测量状态下，也有6档量程，具有极高的灵敏度和分辨率，该性能克服了目前数字表以及数字式低阻计测量电流不能调节，而且在某些档位测试电流过大引起导线发热，电阻值随测量时间的增加向上漂移的缺陷，这一点在微细导线测量时尤为重要，例如直径为 0.05mm 的铜导线，截面积2*10-3mm²的电阻值为8.8Ω，接GB/T3048.4的要求计算，该导线的测量电流应不大干2mA，在现有数字式低阻计中，20Ω量程的测量电流一般为10mA，有的甚至高达100mA，大大超过了标准规定的电流，导体将会严重发热。在本仪器中，则可以选择 20Ω"低电流"量程，测量电流仅为 1mA，完全符合国家标准。 仪表测量档位见下表量程
4，测量精确度与稳定性 为了提高测量的精确度与稳定性，仪器采用了新设计的数字比例式测量电桥，其工作原理是通过仪器内部高精度A/D转换器，将被测电阻与仪器内部的标准电阻做比例运算，将运算结果以4 1/2位的方式显示，与目前数字式低阻计常用的恒流源—电压表方式不同，本仪器的测量结果与测量电流的大小无关，仅与被测电阻和标准电阻有关，这一点与电桥的测量方法相仿，因此本仪器有双臂电桥的高精确度和高稳定性。由于测量结果在一定范园内与测量电流大小无关，也使本仪器多电流测量和倍率电流测量得以实现，与仪器密切相关的精确度和稳定性密切相关是作为比例运算基准的一套标准电阻器，该电阻器采用锰铜材料并经过特殊的老化工艺制成，具有和 BZ3系列标准电阻相当的很低的温度系数和很高的稳定性，在测量时常要通过大电流的标准电阻安装在特制的冷却油箱内，使仪器的高灵敏度电位输入端采用低热电势，长寿命的覆银切换开关和低热电势的镀金接插件，可以确保测量的精确度和长期的稳定性。 仪器精确度见下表
5，测量速度 数字式测量仪由于不需要进行反复烦杂的平衡操作，加上数字的直读的特点、测量速度快、使用方便的特点是传统电桥望尘莫及的，测量速度的提高不但节约时间，更大的好处是减少了测量电流对被测导线的加热效应，提高了实测示值的准确性和可靠性，这是因为，在一次测量中，被测导线的加热程度与测量电流引入的能量E成正比，E=I2×R×t.随着测量时间的增加，导线温度逐渐上升，直至达到热平衡，当被测导线截面积较大时，这是一个缓慢的过程，如果在测量开始后的较短时间内，就取得读数，完成测量，由测量电流造成的导体温升，引起测量误差将会大幅度减低。
6、倍率电流测量功能 为了方便用户实施GB/T3048.4第 5.6条中用比例为1∶1.41的两个测量电流分别测试样的电阻值，以判定是否发生温升超标的方法，本仪器设置0.707I、1I、1.41I，三档电流可供选择。比例电流的切换即刻完成，避免了调节外部电流源的烦琐操作，如采 1I、1.41I倍率电流测量的结果判定电流过大，数据无效，则可再进行一次0.707I、1I倍率电流测量（两者比例仍为1.41倍），如果变化量小于标准规定的数值，表明在0.707I条件下测量有效，避免了为了降低测量电流而改变量程档位，造成测量精度和分辨率的损失。
7，外部热电势平衡功能 在电线电缆导体电阻测量夹具，其电位端的接触刀口常用黄铜材料制成，与铜、铝导线材料之间有较高的接触热电势，在测量过程中由于环境温度不可能完全均衡，在夹具上安装导线时，人体也不可避免地接触到并加热电位节点，由此产生的热电偶电势，会对高灵敏度的测量产生千扰，使测量结果发生偏移。 为了降低电位端的外部接触电势与热电势对测量结果的影响，本仪器设置了外部热电势平衡调节装置，通过平衡调零，可以抵消在测量回路中的热电偶电势，该方法是GBIT3048.2第6.5.3 条推荐的方法之一。
8，反向电流测量功能 根据GB/T3048.4第 5.5 条规定，当试样电阻<0.1Ω时，应将电流反向再测量一次，取2次测量的绝对平均值，这是消除测量回路中的热电偶电势的又一种简单而有效的方法，同时也消除了仪器测量回路自身的电压零点漂移，因此正反向2次测量的平均值. 比单次测量的结果有更高的准确性和可靠性，在双臂电桥测量导体电阻时，该功能是通过切换外部换向闸刀实现的，而在现有的数字式低阻计中，为了防止电感性负载产生的反电势损坏仪器，其输入回路往住接有反向保护2极管，因此，是不容许反向的。无法实现标准要求的操作。仪器设计了双向电流保护电路，即防止了反电势对仪器的损害，同时又允许讲行反向电流测量，并在仪器内部设置了大功率换向继电器，通过面板上的开关，实现正反向电流测量，数据瞬间可得.操作简便。
9、铜、铝导线温度校准功能 当试验环境温度在15-25℃范围内，用户只要将 PC36C温度校准设置为环境温度的实际值，仪器会将被测铜线或铝线的电阻值根据 GB/T3048.4推荐的公式自动换算到该导线在基准温度20℃时的电阻值，免去了用户换算的麻烦，使用更加方便。
基本参数见下表
