电压表电流表如何校验

电压表和电流表的校验是确保电气测量准确性的关键环节。本文详细解析直接比较法、标准表法、电位差计法等12种核心校验技术，涵盖设备准备、操作步骤、误差计算及安全注意事项，依据国家计量规程提供专业可靠的实操指南。

       校验基础原理与设备准备

       电气仪表校验本质是通过比对被测表示值与标准器输出值之间的差异来确定精度。根据国家计量检定规程要求，标准器的准确度等级应至少比被检仪表高三级，例如校验1.5级电压表需选用0.5级及以上标准源。实验室环境需控制在温度23±2℃、相对湿度45%～75%范围内，避免电磁干扰和机械振动。

       直流电压表直接比较法

       采用高稳定度直流标准源输出基准电压，同时接入被检表和标准数字万用表。以100V量程点为例，调节标准源输出100.000V，记录被检表显示值99.8V，则基本误差ΔU=99.8-100.0=-0.2V，引用误差γ=(-0.2/100)×100%=-0.2%。需在量程的10%、25%、50%、75%、100%五个点进行测试。

       交流电压表波形失真影响

       交流校验需特别注意波形失真度的影响。根据国家电力行业标准，标准信号源的总谐波失真应小于0.5%。实际校验时，需用失真度仪监测输出波形，当失真度超过1%时应中止校验。对于真有效值响应的仪表，还需验证其在非正弦波下的转换精度。

       电流表分流器法校验

       大电流校验通常采用标准分流器配合毫伏表方案。例如校验100A电流表时，选用75mV/100A分流器，当通入100A标准电流时，测量分流器两端电压应为75.0mV±0.1mV。需注意温升对分流器阻值的影响，连续通电时间不宜超过3分钟。

       数字式仪表的线性度测试

       对于数字电压电流表，除基本误差外还需检验线性度。采用最小二乘法拟合示值与标准值关系曲线，计算非线性误差。典型要求为：各点示值与拟合直线的偏差不超过允许误差的50%。例如某0.2级仪表，其非线性误差应小于0.1%。

       电位差计法精密校验

       采用直流电位差计校验电压表可达0.01级精度。以UJ33a型电位差计为例，工作电流标准化后，通过测量电阻上的压降与被检表示值比对。该方法避免了标准表法引入的比对误差，特别适合校验0.5级及以上精密仪表。

       交流标准源法高效校验

       现代校验多采用多功能校准源，如Fluke 5500A可同时输出交直流电压电流。设置自动测试程序，在45Hz-1kHz范围内选取7个频率点，每个频率点测试5个量程值，系统自动生成误差曲线和校验报告。

       绝缘电阻测试要求

       根据安全规范，校验前需测量仪表绝缘电阻。使用2500V兆欧表测量输入端子与外壳之间阻值，新出厂仪表应不低于1000MΩ，使用中的仪表不低于10MΩ。测试时应解除内部防雷器件以免损坏。

       温度系数补偿验证

       精密仪表需测试温度影响量。将仪表置于恒温箱中，在15℃和35℃两个温度点稳定4小时后，测量同一量程点的示值变化。对于0.2级仪表，温度系数应小于0.005%/℃。

       响应时间特性测试

       数字仪表的响应时间需用阶跃信号源测试。突然施加量程80%的输入信号，用示波器测量从施加信号到显示值稳定在最终值的99.5%所需时间。工业用仪表响应时间通常要求小于500毫秒。

       功率消耗影响评估

       电压表内阻不足时会引起负载误差。校验时在回路串联标准电阻，测量通电前后信号源输出电压变化。对于5V量程的模拟电压表，其输入阻抗应大于10kΩ/V，即内阻不低于50kΩ。

       磁场干扰试验方法

       将仪表置于400A/m的工频磁场中，测量示值变化。合格标准为：0.5级及以下仪表变化量不超过基本误差限的100%，1.0级以上仪表不超过50%。测试时需改变磁场与仪表相对方向取最大值。

       数据记录与证书出具

       校验记录应包含环境温湿度、标准器编号、测试点数据、误差计算等要素。合格证书需注明校验日期、有效期、下次校验日期。根据计量法规定，强制检定器具的校验周期一般不超过1年。

       现场校验特殊要求

       现场校验需使用便携式标准源，如MTL750系列。特别注意接地保护，必须先接好保护地线再接通信号线。在石化等防爆区域，必须使用本安型校验设备并获得动火作业许可证。

       测量不确定度评定

       完整校验报告需包含测量不确定度分析。以直流电压表校验为例，需考虑标准源误差、分辨力误差、温度影响、重复性误差等分量，按GUM方法合成扩展不确定度，通常取包含因子k=2，对应95%置信概率。

       自动化校验系统构建

       大批量校验宜采用自动化系统。通过通用接口总线控制标准源、开关阵列、被检表，用LabVIEW等平台开发测试程序。系统自动完成多点测试、数据采集、误差计算及证书生成，效率比人工操作提升5倍以上。

       校验周期确定原则

       校验周期需根据仪表使用频率、环境条件、历史数据等因素动态调整。对连续运行的关键仪表，首次校验周期设为3个月，若三次校验数据均优于允许误差的50%，可延长至6个月；若出现超差，则缩短至1个月。

       通过系统化的校验实践，不仅能确保测量数据的可靠性，还能延长仪表使用寿命。建议建立完整的仪表校验档案，利用统计过程控制方法分析误差变化趋势，实现预测性维护。