隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字式測量技術(shù)在電線電纜測試領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用，在現(xiàn)有的國家標(biāo)準(zhǔn)中，已經(jīng)規(guī)定了可以采用電橋以外的其它電子測量儀器作為導(dǎo)體直流電阻的測試設(shè)備，可以預(yù)見在不遠(yuǎn)的將來，各種高性能的數(shù)字式直流電阻測量儀（數(shù)字式低阻計(jì)）將會(huì)逐步取代該領(lǐng)域中雙臂電橋的地位，使得測量工作更加快速、準(zhǔn)確、方便。上海遠(yuǎn)中電子儀器廠于2004年開始研制PC36系列直流電阻測量儀，作為一種電線電纜電性能試驗(yàn)的專用設(shè)備，該儀表的設(shè)計(jì)目標(biāo)如下：1.表的主要技術(shù)性能：測量范圍、測量電流、準(zhǔn)確度、靈敏度、分辨力等應(yīng)全面滿足國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T3048.2《電線電纜電性能試驗(yàn)方法第2部分：金屬材料電阻率試驗(yàn)》及GB/T3048.4《電線電纜電性能試驗(yàn)方法第4部分：導(dǎo)體直流電阻試驗(yàn)》中對電阻測試設(shè)備的各項(xiàng)技術(shù)要求。2.為了方便用戶操作，在儀表的附加功能中添置了GB/T3048.2及GB/T3048.4推薦的一些特殊功能及測量方法，如反向電流測量、倍率電流測量、熱電勢平衡、導(dǎo)線溫度校正等功能。3.儀表有幾種派生型號(hào)，以適應(yīng)不同規(guī)格電線電纜生產(chǎn)廠的需要。儀表的技術(shù)指標(biāo)和功能設(shè)置以適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的要求為主，以滿足用戶的需要為主，做到既是充分的又是必要的，力爭實(shí)現(xiàn)較高的性能價(jià)格比。 經(jīng)過一年多時(shí)間的研制、試用和改進(jìn)，該儀表已正式面世,其間得到了上海電纜研究所與上海南洋電材有限公司的大力支持和幫助。經(jīng)測試，儀表的技術(shù)性能完全達(dá)到了設(shè)計(jì)目標(biāo)。本文主要介紹該儀表的特點(diǎn)、研制工作中所克服的技術(shù)難點(diǎn)、儀表的主要技術(shù)性能、附加功能、基本參數(shù)以及實(shí)際使用效果。1主要技術(shù)性能1.1測量范圍及分辨力在GB/T3048.25.2.1條規(guī)定了導(dǎo)體電阻測量的下限值為10-5 ，這個(gè)看似簡單的要求給儀表的設(shè)計(jì)帶來了新的挑戰(zhàn)，10-5 數(shù)量級(jí)的電阻是個(gè)什么概念？截面在172mm2至1724mm2范圍內(nèi)的1m長的銅導(dǎo)線在20℃時(shí)的電阻值就落在10-5 數(shù)量級(jí)范圍內(nèi)（10.0 99.9 )，考慮到GB/T3048.2中電阻率測試允許誤差0.15%及GB/T3048.4中導(dǎo)體電阻測試允許誤差0.5%的要求，儀表讀數(shù)的有效位應(yīng)不少于4位，（3位有效讀數(shù)在最不利的情況下，最后一位變化1個(gè)字的量化誤差，可能造成1%的測量誤差），這就要求儀表的最高分辨力達(dá)到10-8 （0.01 ）。綜觀現(xiàn)有的數(shù)字式低阻表,水平最高的如SB2232型直流電阻測量儀、ZY9858型數(shù)字微歐計(jì)等，其最低量程為2m ，最高分辨力為0.1 ，如果測量截面超過172mm21m長的銅導(dǎo)線，電阻值在100 以下，儀表讀數(shù)僅有3位有效數(shù)字，示值僅為該檔量程的1/20以下，這顯然是不能符合測量準(zhǔn)確度要求的。由此可見，現(xiàn)有的數(shù)字式低阻表的測量范圍和分辨力尚不能滿足全系列電線電纜的測量要求，必須進(jìn)一步提高。PC36系列直流電阻測量儀設(shè)置了200 量程,是現(xiàn)有產(chǎn)品的十分之一,該量程的分辨力為0.01 ，是現(xiàn)有產(chǎn)品的十倍，當(dāng)被測電阻大于或等于10-5 時(shí)，儀表保證有4位以上的有效讀數(shù)，可以滿足全系列電線電纜的測量要求。1.2測量靈敏度電線電纜測試人員都知道，要提高電橋測量結(jié)果的分辨力有兩個(gè)途徑，其一是加大測量電流，其二是提高電橋的指零裝置 檢流器的靈敏度，在數(shù)字式低阻表中情況也大致如此。由于電流加熱效應(yīng)以及標(biāo)準(zhǔn)電阻容許流過電流值的限制，測量電流的提高幅度是有限的，最大值在10A左右，根據(jù)歐姆定律：R=U/I，在I=10A的測量電流下，儀表的電阻測量分辨力要達(dá)到0.01 ，儀表的電位端電壓靈敏度必須達(dá)到0.1 V,比現(xiàn)有的數(shù)字式低阻表的最高電壓靈敏度1 V提高了10倍。為了達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，本儀表的設(shè)計(jì)者采用最新技術(shù)特制了高靈敏、低噪聲的納伏放大器，其電位輸入端的最高靈敏度為70.7nV(0.0707 V)，就電壓靈敏度與噪聲特性這一點(diǎn)來說，本儀表已經(jīng)達(dá)到了61/2位高性能數(shù)字電壓表所能達(dá)到的水平。高靈敏度放大器的作用就如同給電橋的檢流器前加裝了一臺(tái)靈敏度極高的光電放大器一樣，實(shí)現(xiàn)了測量電流與同類儀表相同，而分辨力卻提高10倍的目標(biāo)。 PC36系列直流電阻測量儀（數(shù)字式低阻表，數(shù)字式微歐計(jì)，數(shù)字式電橋）執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：Q/AEXJ3型號(hào)、名稱基本參數(shù)適用范圍　出廠價(jià)主要功能特點(diǎn)PC36A直流電阻測量儀范圍：0.01 -199.99 。電流：0.707mA-14.1A。　　體積：360 400 133mm。重量：12kg全系列電線電纜導(dǎo)體電阻、金屬材料電阻率精密測量，分流電阻、接觸電阻精密測量。可取代QJ36、QJ19、QJ57等電橋。　　本廠專利新產(chǎn)品，技術(shù)性能全面滿足GB/T3048.4的要求，是電線電纜導(dǎo)體電阻測量專用設(shè)備，雙臂電橋的更新?lián)Q代產(chǎn)品。測量靈敏度與分辨力比現(xiàn)有產(chǎn)品提高了10倍，測100mm2截面1m長銅導(dǎo)線電阻，有5位有效讀數(shù)。可按需要選擇測量電流，并根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)的要求特設(shè)了倍率電流、反向電流測量，熱電勢平衡、溫度校正等功能。操作簡捷、快速精確。準(zhǔn)確度等級(jí)：0.04、0.05、0.1級(jí)，41/2位數(shù)字顯示，字高35mm，帶背光。1.3測量電流的選擇在電線電纜導(dǎo)體電阻的測量中，選擇合適的測量電流是至關(guān)重要的，這是因?yàn)楸粶y對象銅線或鋁線的電阻率具有很高的溫度系數(shù)，測量電流過大會(huì)引起導(dǎo)線發(fā)熱，從而造成測量超差，在GB/T3086.4第5.6條中有銅導(dǎo)線測量電流密度不大于1.0A/mm2的規(guī)定；但是測量電流過小又會(huì)嚴(yán)重影響儀表的靈敏度與分辨力，同樣對測量準(zhǔn)確度不利。本儀表具有多電流測量功能，各個(gè)量程設(shè)置了不同的測量電流可供選擇，并在儀表面板上標(biāo)明。儀表設(shè)有 常規(guī) 與 低電流 兩種測量狀態(tài)，可以通過面板開關(guān)加以選擇，儀器在 常規(guī) 測量狀態(tài)（常規(guī)測量電流）有六檔量程，具有測量準(zhǔn)確性高、抗干擾性能好的特點(diǎn)；在 低電流 測量狀態(tài)（低測量電流、高靈敏度）也有六檔量程，具有較高的測量靈敏度與分辨力。該性能克服了目前數(shù)字表及某些電橋與數(shù)字式低阻表測量電流不能調(diào)節(jié)，而且在某些檔位電流偏大引起被測導(dǎo)體發(fā)熱,電阻值隨著測量時(shí)間的增加向上漂移的缺陷，這一點(diǎn)在微細(xì)導(dǎo)線測量時(shí)尤為重要，例如直徑為0.05mm的銅導(dǎo)線,截面約為2 10-3mm2,1m的電阻值約為8.8 ,按GB/T3086.4的要求計(jì)算,該導(dǎo)線的測量電流應(yīng)不大于2mA,在現(xiàn)有數(shù)字式低阻表中,20 量程的測量電流一般為10mA,有的甚至高達(dá)100mA,大大超過了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的電流范圍,導(dǎo)線將會(huì)嚴(yán)重發(fā)熱，在本儀表中，則可選擇20 低電流 量程，測量電流僅位為1mA，完全符合標(biāo)準(zhǔn)的要求。儀表各測量檔位的測量電流見表1。表1 量程測量狀態(tài)常規(guī)電流低電流200 10A2m 10A1A20m 1A400mA200m 400mA100mA2 100mA10mA20 10mA1mA200 1mA100 A2000 100 A