CN105702398A - 一种旋转式十进微调电阻箱 - Google Patents

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郭志斌
许素芳
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陆胜华
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State Grid Corp of China SGCC
State Grid Fujian Electric Power Co Ltd
Sanming Power Supply Co of State Grid Fujian Electric Power Co Ltd
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State Grid Fujian Electric Power Co Ltd
Sanming Power Supply Co of State Grid Fujian Electric Power Co Ltd
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C10/00—Adjustable resistors
    • H01C10/16—Adjustable resistors including plural resistive elements

Abstract

本发明公开了一种旋转式十进微调电阻箱，包括多个的电阻盘及一个微调电阻盘，所述的微调电阻盘包括一个标准电阻RS 、10个不同阻值的辅助电阻RN 、及动、静触头K，标准电阻RS固定焊接于该盘电路的输入、输出两端，10个辅助电阻RN分别与动、静触头K串联后与标准电阻RS并联输出，辅助电阻RN的示值为0至10，辅助电阻的输出值为10、11......19、20。本旋转式十进微调电阻箱可提高一个及以上的准确度等级；可使得电阻箱输出值小数点后的位数得到增加，每增加一位则提高十倍的分辩率；可利用现有标准电阻箱进行改进，无需额外资金投入；使整体标准电阻箱的准确度和分辨率得到更大提高。

Description

一种旋转式十进微调电阻箱
技术领域
本发明涉及一种微调电阻箱，特别是适用一种计量检定用电桥或数字温度表的一种旋转式十进微调电阻箱。
背景技术
通常，旋转式十进电阻箱每盘输出电阻值都是由一组串联电阻和电阻选择动、静触点组成。串联电阻越大，其动、静触点的接触电阻r越可忽略，反之则不可。旋转式十进标准电阻箱（以下简称电阻箱）由多个电阻盘串联组成，可作为电桥或数字温度表的标准器。然而,由于电阻箱存在着动、静触点的接触电阻，使得电阻箱小数点以下位数的电阻盘准确度不高。作为标准器的电阻箱,对它的等级要求一般要高于被检定的电桥或数字温度表二个及以上准确度等级,另一个是分辩率,即位数要求。所以,一个电阻箱能否作为电桥或数字温度表的标准器,实际上就是选择电阻箱的准确度等级及其位数。如果分辩率（即位数）不足，检定电桥时,电桥调节不了平衡；检定数字温度表时，显示值不连续，会跳跃。
发明内容
本发明的目的在于使示值实际输出不受接触电阻r的影响，因而在位数上的准确度有着显著提高的一种旋转式十进微调电阻箱。
一种旋转式十进微调电阻箱，包括多个的电阻盘，其结构要点在于：还包括一个微调电阻盘，所述的微调电阻盘包括一个标准电阻RS、10个不同阻值的辅助电阻RN、及动、静触头K，标准电阻RS固定焊接于该盘电路的输入、输出两端，10个辅助电阻RN分别与动、静触头K串联后与标准电阻RS并联输出，辅助电阻RN的示值为0至10，辅助电阻的输出值为10、11......19、20，且RN≥RS,设并联后微调电阻盘输出的总电阻为RSC，RSC=N，N为需要输出且准确的目标值(10~20)，RSC=RS*RN/(RS+RN),通过确定标准电阻RS的值，就可确定辅助电阻RN的值，由于微调电阻盘辅助电阻RN的每一输出值为10、11、12、...19、20m?,为此需将每示值减去10mΩ，即将10mΩ转移至上一位电阻盘,本盘示值只有0、1、2、...9、10，上一位电阻盘是微调电阻盘的前一位十进盘，被改十进盘，只需变动该盘的起始位置，即采用错位法，它的刻度数值通过错位法作如下处理:将0改为1,将1改为2......将9改为10,将10改为0，改制后的十进盘，其输出值与原来一致，所述的微调电阻盘为本电阻箱的高位盘。
本发明在一种旋转式十进微调电阻箱设置一个微调电阻盘，且微调电阻盘为本电阻箱的最高位盘，在微调电阻盘中引入由于标准电阻RS，并将其固定焊接于本电阻盘电路的输入、输出两端，由于动、静触头连接，连接处会产生接触电阻r。而加入标准电阻后接触电阻r是先与辅助电阻RN串联后，再与精准的标准电阻RS并联，最后串联到总电路中。使得电路输出不直接受动、静触头接触电阻的影响。从而提高微电阻箱的测量精度。
所述的微调电阻盘为本电阻箱的最高位盘。
10只辅助电阻RN是采用指针式万用表的精密线绕电阻。
所述的标准电阻RS为自制电阻,采用稳定性高的锰铜电阻丝经老化处理后按需要精密绕制而成。
综上所述,本发明相比现有技术有如下优点:
本旋转式十进微调电阻箱可提高一个及以上的准确度等级；可使得电阻箱输出值小数点后的位数得到增加，每增加一位则提高十倍的分辩率；可利用现有标准电阻箱进行改进，无需额外资金投入；可按此法进行标准电阻箱小数点后的几个电阻盘，使整体标准电阻箱的准确度和分辨率得到更大提高。
附图说明
图1是本发明的微调电阻盘电路示意图。
图2是本发明的微调电阻箱总电路图。
标号说明1标准电阻箱ZX25a十进旋转电阻盘2标准电阻RS3辅助电阻RN（N＝1～10）4动、静触头开关K。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行更详细的描述
实施例1
一种如图1所示的旋转式十进微调电阻箱（以下简称为微调电阻箱），包括多个的电阻盘及一个微调电阻盘，微调电阻盘包括有动、静触头开关K4，标准电阻RS2，10个不同阻值的辅助电阻RN3。它可以是全新制作产品，也可以是对已有电阻箱的改进，以下结合标准电阻箱ZX25a改进为例进行说明。ZX25a的主要技术指标是：由6个十进旋转电阻盘1串联组成,连续可调,调节范围(0.01～1111.11)Ω,最高准确度其误差为万分之2；小数点后2位准确度其误差分别为1%和5%。电阻值的输出靠旋转盘开关K的复银动、静触头连接,连接处会产生接触电阻r。标准电阻箱在输出毫欧母级或更小的电阻值时,由于输出小电阻是串联在电路中，接触电阻r的影响是相当大，故电阻箱小数点以后的盘的准确度不高。接触电阻r的存在，影响标准电阻箱小数点后位数的增加。
本实施例的微调电阻箱是利用现有的标准电阻箱，将无需加入测量(测量时始终置0的盘)的高位盘进行改造。以下用ZX25a标准电阻箱为例，将微调电阻盘加入其千分位盘（小数点后第3位）进行阐述：制作时将其高位盘的电阻元件全部拆除，将自制的标准电阻RS2焊接于该盘电路输入、输出两端，将对应于示值0至10的辅助电阻RN分别按序接入该盘。由于标准电阻RS2固定焊接于本电阻盘输入、输出两端，使得电路输出不直接受接触电阻的影响。接触电阻r是先与辅助电阻RN串联后，再与精准的标准电阻RS并联，最后串联到总电路中。10只辅助电阻RN是采用指针式万用表的精密线绕电阻，并按表一计算值自制获得。设计中,取RS=20mΩ,RN≥RS,设并联后微调电阻盘输出的总电阻为RSC，RSC=N，N为需要输出且准确的目标值(10~20),RSC=RS*RN/(RS+RN),则RN=20*N/(20-N),具体的计算见表一。
表一辅助电阻RN的计算值,单位:mΩ
示值盘N 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
RN 20 24.44 30 37.14 46.67 60 80 113.3 180 380 空挡
因为旋转盘开关K的接触电阻r先与辅助电阻RN串联后再与RS并联,其总电阻主要由精准电阻RS(小电阻值)决定。而旋转盘开关K接触电阻r又远小于RN,所以微调电阻盘能输出精准的电阻值,而基本不受到接触电阻先r的影响。
由于微调电阻盘每一输出值为10、11、12、...19、20m?,为此需将每示值减去10mΩ，即将10mΩ转移至上一盘P,本盘只有0、1、2、...9、10，使得各盘读数一致、直观。上一个十进盘P是微调电阻盘的前一位十进盘,它的数值作如下处理:将0改为1,将1改为2......将9改为10，将10改为0，即10被短接至0。被改十进盘P，在改动时，只需变动该盘的起始位置，即采用错位法。当每一盘的电阻值都置0时,标准电阻箱此时的输出电阻称为残余电阻rC,（或0值电阻）,转移至上一盘P的10mΩ作为残余电阻rC,，在精准计量时进行更正扣除。使用时,若需要数值5,旋转微调电阻盘置5,则RS与辅助电阻RN5并联,微调电阻盘此时给出准确数值5,其余数值方法相同。从表一可看出，当RN=20时（最小值），受接触电阻r影响相对最大。此时RSC会变成R／ SC=RS*（RN＋r）/(RS+RN＋r)。解决的办法是：通过技术手段，测量出被改盘触电阻r的大小，使得所选RN比理论值约小于一个r值，以保持微调电阻盘RSC输出准确。改造后的标准电阻箱ZX25a（将不需用到的×1000Ω最高位盘加以改之）,其调节范围变为(0.000~111.110)Ω,分辩率提高10倍，准确度也可提高几个等级。
本实施例未述部分与现有技术相同。

Claims (4)

1.一种旋转式十进微调电阻箱，包括多个的电阻盘，其特征在于：还包括一个微调电阻盘，所述的微调电阻盘包括一个标准电阻RS、10个不同阻值的辅助电阻RN、及动、静触头K，标准电阻RS固定焊接于该盘电路的输入、输出两端，10个辅助电阻RN分别与动、静触头K串联后与标准电阻RS并联输出，辅助电阻RN的示值为0至10，辅助电阻的输出值为10、11......19、20，且RN≥RS,设并联后微调电阻盘输出的总电阻为RSC，RSC=N，N为需要输出且准确的目标值(10~20)，RSC=RS*RN/(RS+RN),通过确定标准电阻RS的值，就可确定辅助电阻RN的值，由于微调电阻盘辅助电阻RN的每一输出值为10、11、12、...19、20m?,为此需将每示值减去10mΩ，即将10mΩ转移至上一位电阻盘,本盘示值只有0、1、2、...9、10，上一位电阻盘是微调电阻盘的前一位十进盘，被改十进盘，只需变动该盘的起始位置，即采用错位法，它的刻度数值通过错位法作如下处理:将0改为1,将1改为2......将9改为10,将10改为0，改制后的十进盘，其输出值与原来一致，所述的微调电阻盘为本电阻箱的高位盘。
2.根据权利要求1所述的一种旋转式十进微调电阻箱，其特征在于：所述的微调电阻盘为本电阻箱的最高位盘。
3.根据权利要求2所述的一种旋转式十进微调电阻箱，其特征在于：10只辅助电阻RN是采用指针式万用表的精密线绕电阻。
4.根据权利要求3所述的一种旋转式十进微调电阻箱，其特征在于：所述的标准电阻RS为自制电阻,采用稳定性高的锰铜电阻丝经老化处理后按需要精密绕制而成。
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