為了提高數字電壓表在直流電位差計檢定（dìng）的效率（lǜ）及結果的（de）有效性，下麵筆者就基於（yú）數（shù）字電（diàn）壓表的直流電位差計自動檢定裝置進行討論。

一 裝置的功能需求
　　

　　1.實現對直流電位差計的自動測量、數據自動處理及自動生成原始記錄（lù）功能（néng）。電位差計自動檢（jiǎn）定裝置通過計算機和數據采集器的功能（néng）可以有效提高人工（gōng）記錄數據。

　　2.自動檢定裝置所使用的數字電壓表的誤差修正和mV、μV位（wèi）數值的（de）準確性及有效性確認。例如，目（mù）前常用的高等級數（shù）字電壓表FLUKE八位（wèi）半的8508A和（hé）吉時利七位（wèi）半的2182A等，在中國計量科學研究院進行量值溯源時，其量值一般溯源至其最小量程的十分之（zhī）一，即mV量程的（de）級別。而在用數字表對直流電位差計進行檢定過程（chéng）中，要求數字表要有與被檢直（zhí）流電位差計（jì）相一致的量程即可。但在實際使用及計量標準的考核中，對數字表在μV級別甚至nV級別數值的有效性（xìng）及準確性難以確（què）認。因此，對數字表的mV、μV及nV位數（shù）值的準確性及有（yǒu）效性需經確認（rèn）和誤差修正（zhèng）。

　　3.檢定裝置提供高穩定度的供電電壓源。直流（liú）電位（wèi）差計的高穩定供電電壓源是其準確度的保證。


二 裝置的設（shè）計討論

　　基（jī）於數字電壓表的直流電位差計（jì）自動檢定裝置主要是（shì）完成對直流電位差計的直接自動測量，其原理框圖如圖1所示。其主要是以數字電壓表直接測量電位（wèi）差計的方法為（wéi）參考，通過對數字（zì）電（diàn）壓表誤差進行修正補償的方（fāng）法，利（lì）用高穩定度電壓源對電位差計（jì）進行供電，采用控製采集器以實現自（zì）動（dòng）誤差補償，實現自動測量、自動處理測量數據的檢定係（xì）統。


圖1　基（jī）於數字電壓表的直流電位差計自動（dòng）檢定裝置（zhì）原理框圖

　　項目參照國家檢定（dìng）規（guī）程給（gěi）出的檢（jiǎn）定方（fāng）法，為實現自動測（cè）量、自（zì）動化數據處理和提（tí）高數字電壓表的準確度等級（jí），檢定裝置中加入了誤差補償端口（kǒu）、數據采集控製器、PC終端、控製軟件及相應（yīng）的打印設備。該自動檢定裝置可以通過誤差修正端口對數字電壓表的誤差進行補償和修正，PC端通過控製采集器打開電位差計測量通（tōng）道，對電位差（chà）計的電勢（shì）進行（háng）測（cè）量，測量結果自動采用修正值進行修正，並將修正（zhèng）後（hòu）的結果添加到原始記錄模板的相應（yīng）位置處。依（yī）次測量完成後，可將記（jì）錄存儲到存（cún）儲器中，並可以通過外接打印設備完（wán）成原始記錄的打印（yìn）工作。

　　基於數字（zì）電壓表（biǎo）的直（zhí）流電位差計自動檢定裝置誤差補（bǔ）償（cháng）裝置是通過FLUKE多功能標準源的直（zhí）流微小電流作為標準電流源，其在一等直流電阻器（qì）上的壓（yā）降作為標準電壓，用以對數字電（diàn）壓表（biǎo）上（shàng）的mV、μV及nV位（wèi）數值的準確性及（jí）有效性進行確認（rèn）和誤差修正。

　　基於數字電壓表的直（zhí）流電位差計自動檢定裝置的供電模塊高穩定度供電電源（yuán）采用二級穩壓電路設計，一級穩壓采用（yòng）穩壓器（qì）實現，二級穩（wěn）壓采用光電（diàn）穩壓係統。

　　基於數字電（diàn）壓表的（de）直流電位（wèi）差計自動檢定裝置在電位（wèi）差計的檢定過程中具（jù）有效率高、人為操作對誤差（chà）影響小等優點，可大幅提升人員的工作效率，節約支出，保證其量值傳遞的準確（què）、可靠和有效。

本文刊發於《中（zhōng）國計量》雜誌2018年第9期（qī）

作者：天津市計量監督檢測科學研究院　付（fù）江楠 姬更新 趙新明 周恩源（yuán） 邊娜 趙青