導體直流電阻測量誤差分析

導體電阻是眾多電線電纜質量檢測項目中最重要的檢測項目之一。在實際檢測過程中，測量結果的偏差往往是由于忽略了某些因素造成的。

　　1.概述

　　電線電纜直流電阻的測試方法如下：按要求從被測電纜上剪下不少于1m的試樣，去掉被測導體外表面的絕緣、護套或其他覆蓋物，暴露導體。在將樣品連接到測量系統之前，清潔接頭的導體表面以去除沉積物和油污。盡可能去除接頭表面的氧化層后，將導體樣品固定在專用的四端夾具上。電橋四個測試端與導體兩端可靠連接后，直流電源開關閉合，儀器預熱后開始測量。調整電橋平衡。讀取橋梁讀數，記錄至少四位有效數字。

　　2.系統錯誤

　　一般來說，我們測試的樣品的導體電阻遠小于1Ω/m。通常使用雙臂電橋和專用的四端測量夾具，并使用樣品、標準電阻、電流計、壓敏電阻、電流表和連接。將電線、開關、溫度計等測試設備組合成一個測量系統進行測試。可見，檢測設備的精度、驗證和校準是造成系統誤差的主要原因。如何減少系統錯誤？我們應定期對檢測設備進行驗證和校準，以確保所有設備的精度滿足檢測需要。使用雙臂橋時，標準電阻和樣品之間的導線電阻應明顯小于標準電阻和樣品的電阻。否則，應采用適當的方法進行補償，如導線補償，使線圈和引線的電阻比充分平衡。對夾具的要求是每個電位觸點與對應的電流觸點之間的距離不小于試樣截面周長的1.5倍。

　　3.過程錯誤

　　過程誤差也可稱為方法誤差，是在整個測量過程中由于方法使用不當或測量程序錯誤而引起的誤差。在標準中，對導體電阻的檢測進行了明確的定義。

　　A. 抽樣。樣品的制備非常重要，涉及到樣品的表面處理、電流導入方式、夾具的類型等。其基本技術路線是減少絞合導體因單線表面條件而對接觸電阻的影響，使各單線內的分布電流均勻，從而提高測量精度。截取的樣品長度應不小于1m，夾具之間的距離為1m，兩個夾具為20cm，所以我們一般應從1.4m到1.5m取樣。樣品絕緣層被去除，導體不會被損壞。測量過程中試樣不得彎曲或測量，因為試樣的長度和橫截面積是影響導體電阻測量精度的因素。試樣接電橋前，應事先對導體表面進行清潔，去除表面污染和油污及表面氧化層。測量大截面鋁導體的電阻時，標準中有具體要求：導體截面積（95-185）m2，取3m；240m2及以上取5m，爭議導體截面積185m2及以下取5m，240m2及以上取10m，電流引入端用鋁壓接接頭壓接。電位電極可用直徑約為0.1的軟銅線打結。

　　B. 檢測。樣品應在實驗環境中放置一定時間，以保證導體溫度與環境平衡。也可以將樣品浸入溫度受控的液體浴中至少一小時。測量應在短時間內完成，使試驗前后的溫度變化不超過1℃。同時，可以盡可能準確地估算出電線電纜的電阻值，或者可以將標準型號對應的導體電阻的參考值作為預設值，以減少測量時間，可以減少樣品的熱量或人體的散熱。環境溫度升高引起的誤差。在測量小電阻（0.1Ω）時，我們可以用電流換相法分別讀取正向讀數和反向讀數，取算術平均值。這里的換相不是交換電纜的兩端，而是交換電流輸入端，電纜連接不動。在滿足測試系統靈敏度要求的情況下，應盡量選擇較小的測試電流，因為大電流往往會導致導體迅速升溫，導致測量誤差。

　　4.環境錯誤

　　導體電阻測量的外部環境標準要求也非常嚴格。在國際標準規定的參數允許波動范圍內，應有效控制測量環境要求在±1℃范圍內。測試期間的溫度應在（15°C - 25°C）范圍內。例行試驗時，溫度應在（5℃～35℃）范圍內，空氣濕度不超過85%RH。下限不是必需的。因此，在選擇實驗室時，首先要選擇恒溫恒濕。如果不具備這種條件，則應考慮空氣流量較小、相對封閉、濕度不宜過大的房間，避免熱輻射和空氣對流。對溫控設備的要求一定很高。建議使用FM雙溫空調。測溫設備的精度應達到0.1℃。使用的測溫設備必須定期檢定或校準，測溫設備應放置在距地面不小于1m、距墻壁不小于10cm、距試樣不大于1m的范圍內，并且與試樣高度大致相同。樣品應在實驗室放置不少于16小時，以保證樣品溫度與測試環境溫度平衡，盡量避免因環境溫度變化引起的測量誤差可能的。

　　5.人為錯誤

　　導體電阻測試的測試人員應通過相關標準培訓，通過考試，并持有檢驗員證書進行測試。檢查人員應對相關標準有深入的了解，了解實驗過程中會影響測量結果的因素，注意檢查技能的提高，熟練掌握各種測量導體電阻的方法。仔細閱讀，盡量避免人為錯誤。如有必要，我們可以采取多人比較的方法來驗證導體電阻的測量值。電阻測量值應為根據IEC60051標準換算為20℃的1km導體長度的電阻值的最終報告值。在轉換過程中，

　　總結

　　任何測量結果，由于操作條件的限制，都會產生誤差。本文分析了導體直流電阻測量誤差的原因，并提出了相應的解決方案。目的是為了有效地控制上述誤差并做出測量結果。更接近真實值。