CN104240875B - 一种束状芯线交直流差可计算电阻 - Google Patents
一种束状芯线交直流差可计算电阻 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104240875B CN104240875B CN201410469814.XA CN201410469814A CN104240875B CN 104240875 B CN104240875 B CN 104240875B CN 201410469814 A CN201410469814 A CN 201410469814A CN 104240875 B CN104240875 B CN 104240875B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- resistance
- cored wire
- temperature coefficient
- pencil
- copper
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Details Of Resistors (AREA)
Abstract
本发明提供的一种束状芯线交直流差可计算电阻，将一束包含多根电阻丝的电阻芯线代替单丝直线形的电阻丝，置于金属圆筒中心轴线上，制成同轴状交直流差可计算电阻，大幅降低了负载效应和趋肤效应的影响，提高了交直流差可计算电阻的稳定性和准确性。所述束状芯线包括多根长度相同的电阻丝线，每根电阻丝线具有相同的电阻量值，具有正温度系数或负温度系数，具有正温度系数的电阻丝线的正温度系数总和与具有负温度系数的电阻丝线的负温度系数总和之和趋于零。
Description
技术领域
本发明涉及电学计量技术领域，特别是涉及一种束状芯线交直流差可计算电阻。
背景技术
电阻是最常见的电子元器件之一，精密电阻不仅是高准确度仪器仪表的重要器件，也被广泛运用于许多科研场合，大部分实际应用中，电阻器件多用于交流和高频电路。在交流状态下，电阻器件中会存在寄生电感、寄生电容，电阻材料存在趋肤效应，电阻导线之间存在邻近效应，电阻还存在周围介质损耗等因素，使交流电路中电阻元件的阻抗实部并不等于直流状态下的电阻量值。所以交流电阻的量值不能简单地搬用该电阻器件在直流状态下的电阻值，需要建立交流电阻标准以解决电阻在交流状态的溯源问题。
目前，建立交流电阻标准的有效方法是采用“交直流差可计算电阻”。由于电阻器件中存在的寄生电感和寄生电容以及各种附加损耗主要与电阻器件的导线形状、位置和周围的电磁环境有关，因此，对于几何形状规则的电阻器件，其中的电磁场可以准确计算，就可计算出其寄生电感和寄生电容以及各种附加损耗，从而准确求出电阻在交流状态与直流状态的差别，这样就可以从可溯源的直流电阻量值导出其交流电阻量值，使电阻在交流状态的量值也具有了可溯源性，这种具有可确定电阻频率特性的电阻器称为“交直流差可计算电阻”。
现有技术中，已经实现了几种类型的“交直流差可计算电阻”，如单丝同轴形、四回线形、八回线形和双螺旋线形等，其中单丝同轴形是将单丝直线形的电阻丝置于金属圆筒中心处做成的同轴状交直流差可计算电阻，这种结构最规则，该种情况下的电磁场较易准确计算。但是这种结构中，电阻丝总长度较短，因此负载效应影响较大，电阻的稳定性较差，当交直流差可计算电阻的量值越小时，其电阻丝线径则越粗，则趋肤效应的影响较大，导致这种交直流差可计算电阻的频率误差较大。
发明内容
本发明根据现有技术存在的缺陷，提出一种束状芯线交直流差可计算电阻，目的是提高交直流差可计算电阻的稳定性和减小其频率误差。
本发明的技术方案是：
一种束状芯线交直流差可计算电阻，其特征在于，所述束状芯线包括多根长度相同的电阻丝线，每根电阻丝线具有相同的电阻标称值，具有正温度系数或负温度系数，具有正温度系数的电阻丝线的正温度系数总和与具有负温度系数的电阻丝线的负温度系数总和之和趋于零；将所述束状芯线置于金属圆筒长度方向的中心轴线上，并分别固定于金属圆筒的两个端面的中心固定点上，制成为同轴状交直流差可计算电阻。
所述交直流差可计算电阻采用四端对电阻结构，所述金属圆筒具有电流正极引出端及其屏蔽端、电流负极引出端及其屏蔽端、电压正极引出端及其屏蔽端、电压负极引出端及其屏蔽端，所述金属圆筒内靠近两个端面附近各有一个防止电磁泄漏的环氧树脂覆铜板，所述覆铜板与金属圆筒的两个端面同心平行设置，覆铜板半径略小于金属圆筒端面半径，以避免与金属圆筒短路；所述束状芯线非接触的穿过覆铜板中心点；所述电流正极引出端、电流负极引出端分别从金属圆筒端面和覆铜板之间的电阻芯线上引出，所述电压正极引出端、电压负极引出端分别靠近两个覆铜板，从两个覆铜板之间的电阻芯线上引出。
所述束状电阻芯线具有偶数根电阻丝，每根电阻丝具有相同的电阻量值，其中有一半具有正温度系数，另一半具有等量值的负温度系数。
所述束状电阻芯线包括4根电阻丝，每根电阻丝具有相同的电阻量值，其中2根具有正温度系数，2根具有负温度系数。
所述金属圆筒上的电流正极引出端、电流负极引出端、电压正极引出端、电压负极引出端均以同轴方式引出，屏蔽端端子为BNC插座。
所述金属圆筒采用紫铜材料制成。
本发明的技术效果：
本发明提供的一种束状芯线交直流差可计算电阻，将一束包含多根电阻丝的电阻芯线代替单丝直线形的电阻丝，置于金属圆筒中心轴线上，制成同轴状交直流差可计算电阻，大幅降低了负载效应和趋肤效应的影响。首先一束电阻芯线中多根电阻丝线的长度相同，具有相同的电阻量值，是多根电阻丝并联，使总电阻减小，将原来一根丝上发出的热量分散到多根丝上，每根丝的温升较低；其次，一束电阻芯线中的电阻丝，有正温度系数，有负温度系数，其量值总和趋于零，具有正温度系数的电阻丝与具有负温度系数的电阻丝进行温度补偿，抵消电阻丝在通电后由于温度变化产生的阻值变化，即采用多丝分散发热量和正负温度系数抵消的方法使负载效应的影响大幅降低；另一方面，采用多根电阻丝，克服了单根低值电阻丝线由于线径较粗带来的趋肤效应较大的缺陷；再一方面，采用四端对电阻的形式可减小电流引线回路与电压引线回路间的互感耦合，其电阻的定义与现有测量设备一致，即在金属圆筒上以同轴的方式引出电流正极端、电流负极端、电压正极端、电压负极端。利用同轴状交直流差可计算电阻的电磁场可以准确计算的特点，大大提高了交直流差可计算电阻的稳定性和准确度。以下是一束由4根芯线组成的电阻与单丝电阻实验测定结果，从实验结果可看出，束状电阻芯线制成的同轴状交直流差可计算电阻的稳定性大大提高，而角差(时间常数)没有增大。
| 单丝 | 四根丝 | |
| 10分钟电阻稳定性 | 6X10-5 | 7X10-6 |
| 时间常数(秒) | 1.2X10-8 | 1.2X10-8 |
附图说明
图1是本发明的一种束状芯线交直流差可计算电阻的实施例示意图。
附图标记列示如下：1-束状电阻芯线，2-BNC插座，3-金属圆筒，4-绝缘堵头，5-中心固定点，6-环氧树脂覆铜板，I1-电流正极引出端，I2-电流负极引出端，V1-电压正极引出端，V2-电压负极引出端。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。
如图1所示，是本发明的一种束状芯线交直流差可计算电阻的实施例示意图。
本发明的束状芯线交直流差可计算电阻的设计思想是，将一束包含多根电阻丝的电阻芯线代替单丝直线形的电阻丝，置于金属圆筒中心轴线上，制成同轴状交直流差可计算电阻，因为这种结构与单丝同轴状交直流差可计算电阻结构类似，这种情况下的电磁场也可以准确计算。
本发明所述的束状芯线包括多根长度相同的电阻丝线，每根电阻丝线具有相同的电阻标称值，具有正温度系数或负温度系数，具有正温度系数的电阻丝线的正温度系数总和与具有负温度系数的电阻丝线的负温度系数总和之和趋于零。
如图1所示，是本发明一种束状芯线交直流差可计算电阻的实施例示意图。所述束状电阻芯线1置于金属圆筒3长度方向的中心轴线上，并分别固定于金属圆筒的两个端面的中心固定点5上，制成为同轴线状交直流差可计算电阻。为减小电流引线回路与电压引线回路间的互感耦合，并使电阻的定义与通常的交流阻抗测试设备一致，本发明的交直流差可计算电阻采用四端对电阻结构，即以同轴线的方式引出两对电流引线和两对电压引线，金属圆筒3具有电流正极引出端I1、电流负极引出端I2、电压正极引出端V1、电压负极引出端V2，电流正极引出端I1、电流负极引出端I2、电压正极引出端V1、电压负极引出端V2上均具有屏蔽端，端子为BNC插座。金属圆筒3内靠近两个端面附近各有一个防止电磁泄漏的环氧树脂覆铜板6，环氧树脂覆铜板6与金属圆筒的两个端面同心平行设置，其中覆铜板半径略小于金属圆筒端面半径，以避免与金属筒短路；束状电阻芯线1非接触的穿过环氧树脂覆铜板6的中心点；电流正极引出端I1、电流负极引出端I2分别从金属圆筒端面和环氧树脂覆铜板之间的电阻芯线上引出，电压正极引出端V1、电压负极引出端V2分别靠近两个环氧树脂覆铜板，从两个环氧树脂覆铜板之间的电阻芯线上引出。金属圆筒的两个端面上分别具有绝缘堵头4。所述金属圆筒采用紫铜材料制成。
本发明实施例的束状电阻芯线具有偶数根电阻丝，每根电阻丝具有相同的电阻量值，其中有一半具有正温度系数，另一半具有等量值的负温度系数。例如具有4根电阻丝，每根电阻丝具有相同的电阻量值，其中2根具有正温度系数，2根具有负温度系数。
在此指明，以上叙述有助于本领域技术人员理解本发明创造，但并非限制本发明创造的保护范围。任何没有脱离本发明创造实质内容的对以上叙述的等同替换、修饰改进和/或删繁从简而进行的实施，均落入本发明创造的保护范围。
Claims (6)
1.一种束状芯线交直流差可计算电阻，其特征在于，所述束状芯线包括多根长度相同的电阻丝线，每根电阻丝线具有相同的电阻标称值，具有正温度系数或负温度系数，具有正温度系数的电阻丝线的正温度系数总和与具有负温度系数的电阻丝线的负温度系数总和之和趋于零；将所述束状芯线置于金属圆筒长度方向的中心轴线上，并分别固定于金属圆筒的两个端面的中心固定点上，制成为同轴状交直流差可计算电阻。
2.根据权利要求1所述的束状芯线交直流差可计算电阻，其特征在于，所述交直流差可计算电阻采用四端对电阻结构，所述金属圆筒具有电流正极引出端及其屏蔽端、电流负极引出端及其屏蔽端、电压正极引出端及其屏蔽端、电压负极引出端及其屏蔽端，所述金属圆筒内靠近两个端面附近各有一个防止电磁泄漏的环氧树脂覆铜板，所述覆铜板与金属圆筒的两个端面同心平行设置，覆铜板半径略小于金属圆筒端面半径，以避免与金属圆筒短路；所述束状芯线非接触的穿过覆铜板中心点；所述电流正极引出端、电流负极引出端分别从金属圆筒端面和覆铜板之间的电阻芯线上引出，所述电压正极引出端、电压负极引出端分别靠近两个覆铜板，从两个覆铜板之间的电阻芯线上引出。
3.根据权利要求1所述的束状芯线交直流差可计算电阻，其特征在于，所述束状芯线具有偶数根电阻丝，每根电阻丝具有相同的电阻量值，其中有一半具有正温度系数，另一半具有等量值的负温度系数。
4.根据权利要求1所述的束状芯线交直流差可计算电阻，其特征在于，所述束状芯线包括4根电阻丝，每根电阻丝具有相同的电阻量值，其中2根具有正温度系数，2根具有负温度系数。
5.根据权利要求2所述的束状芯线交直流差可计算电阻，其特征在于，所述金属圆筒上的电流正极引出端、电流负极引出端、电压正极引出端、电压负极引出端均以同轴方式引出，屏蔽端端子为BNC插座。
6.根据权利要求1所述的束状芯线交直流差可计算电阻，其特征在于，所述金属圆筒采用紫铜材料制成。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410469814.XA CN104240875B (zh) | 2014-09-15 | 2014-09-15 | 一种束状芯线交直流差可计算电阻 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410469814.XA CN104240875B (zh) | 2014-09-15 | 2014-09-15 | 一种束状芯线交直流差可计算电阻 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104240875A CN104240875A (zh) | 2014-12-24 |
| CN104240875B true CN104240875B (zh) | 2017-09-26 |
Family
ID=52228785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410469814.XA Active CN104240875B (zh) | 2014-09-15 | 2014-09-15 | 一种束状芯线交直流差可计算电阻 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104240875B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105047336B (zh) * | 2015-07-15 | 2017-12-22 | 北京东方计量测试研究所 | 充油型交直流差可计算电阻 |
| CN105336459B (zh) * | 2015-12-08 | 2017-11-03 | 杭州大华仪器制造有限公司 | 一种交流电阻箱 |
| CN106205910B (zh) * | 2016-07-26 | 2018-11-09 | 厦门火炬特种金属材料有限公司 | 一种复合精密电阻带材 |
| CN117805485B (zh) * | 2023-11-30 | 2025-04-04 | 北京东方计量测试研究所 | 一种模拟交流量子电阻的交直流差可计算电阻 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102520237A (zh) * | 2011-12-19 | 2012-06-27 | 北京东方计量测试研究所 | 一种数字式交直流电流转换测量装置和方法 |
| CN102650660A (zh) * | 2012-05-14 | 2012-08-29 | 中国计量科学研究院 | 一种四端电阻及测量四端电阻时间常数的方法 |
-
2014
- 2014-09-15 CN CN201410469814.XA patent/CN104240875B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102520237A (zh) * | 2011-12-19 | 2012-06-27 | 北京东方计量测试研究所 | 一种数字式交直流电流转换测量装置和方法 |
| CN102650660A (zh) * | 2012-05-14 | 2012-08-29 | 中国计量科学研究院 | 一种四端电阻及测量四端电阻时间常数的方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 准确测量四端电阻时间常数的关键技术研究;潘仙林;《中国博士学位论文全文数据库工程科技II辑》;20140115(第1期);第C042-50页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104240875A (zh) | 2014-12-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104240875B (zh) | 一种束状芯线交直流差可计算电阻 | |
| Metwally | Design of different self-integrating and differentiating Rogowski coils for measuring large-magnitude fast impulse currents | |
| CN102662110B (zh) | 一种测试电容式电压互感器介损和电容量的方法 | |
| CN205333789U (zh) | 一种冲击电压试验系统 | |
| CN103018499B (zh) | 泄露电流测试辅助装置 | |
| CN104459330B (zh) | 一种高压输电线路零序阻抗测量电路及其测量方法 | |
| CN105047336B (zh) | 充油型交直流差可计算电阻 | |
| CN103592518A (zh) | 电容式电压互感器的电容器介质损耗及电容量测量方法 | |
| CN107167698B (zh) | 一种避雷器泄漏电流带电测试装置及方法 | |
| CN102305883A (zh) | 一种高压电能计量装置 | |
| CN110749849A (zh) | 电容式电压互感器介损和电容量测试系统及方法 | |
| CN105067889B (zh) | 接地网冲击电流导致的二次电缆转移阻抗的测量方法 | |
| Schwab | Low-resistance shunts for impulse currents | |
| CN103344927A (zh) | 磁共振射频线圈以及磁共振成像系统 | |
| CN102565487A (zh) | 一种电子式电压互感器 | |
| CN104267232B (zh) | 一种非接触测量用电容传感器下限频率拓展系统 | |
| CN103698596B (zh) | 一种电力系统高电压测量装置及方法 | |
| CN205809276U (zh) | 一种互感器二次端子短接装置 | |
| US20130335103A1 (en) | Line impedance stabilization network | |
| CN205643676U (zh) | 一种互感器二次端子短接系统 | |
| CN105301335B (zh) | 一种用于电压采样及信号调理的电路 | |
| CN204422594U (zh) | 一种直流高压发生器 | |
| Modarres et al. | Design and implementation of a resistive MV voltage divider | |
| CN203720257U (zh) | 超高压或特高压输电线路的近场区验电装置 | |
| CN107167754A (zh) | 便携式介质损失角标准校验装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |