智能电阻真空计

http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/10/201110211922_325615_1608408_3.jpg学习和引进国外先进核心技术，,根据我国真空设备配套测控仪表的特点，研制出的陶瓷薄膜真空计，其测量精度和稳定性已经完全可以与进口产品相媲美了。根据国内设备的习惯，控制柜上数字面板表，还是经常使用的，采用专门设计的具有真空测控特点的精密二次仪器仪表，借籍于现代智能仪表技术的科技成果，有利于提供测量的精度、分辨率、稳定性和可靠性，增加智能化的自动控制功能，（可以配接任何一种模拟量、数字量的接口，比进口的薄膜真空计更灵活、更方便）实践证明，陶瓷薄膜真空计使用到真空冷冻干燥机、真空单晶炉、气氛真空炉、真空精馏设备、真空镀膜机等设备，做真空测量和自动控制，带来极大地方便和性能提高，可以快速升级为智能型的真空应用设备。当然，也可以用到实验室、计量室作为相应的真空段的0.1级标准器，陶瓷芯片的优异性能使其年稳定度达到0.1%以上。

[color=#ff0000]摘要：针对便携式真空计校准装置以实现真空计的现场校准，基于静态比对法校准技术，本文提出了一种采用微型数字针阀和上下游双向气体流量调控模式的技术方案，结合双通道高精度的真空度PID控制器，可在真空度精密控制的前提下解决现场校准和便携性问题。[/color][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][size=18px][color=#ff0000]一、问题的提出[/color][/size]真空计作为一种真空度传感器在众多领域应用普遍，并需要进行定期校准。而真空计校准装置是包含了真空标准器、真空泵、真空阀门及连接管路在内的一整套测量系统，一般体积较大，不便移动，多在实验室内固定使用。现有的真空计校准方式大多是将现场使用的真空计拆下送检。为满足现场校准的需求，需要解决以下几方面的问题：（1）减小相关部件的尺寸，使真空计校准装置便于携带。（2）采用数控和电动阀门，提高气体流量调节的精密度。（3）改进真空度控制方式，提高真空度控制精度和稳定性。为实现真空计 现场校准和校准装置的便携性，基于静态比对法校准技术，本文将提出采用微型数字针阀和上下游双向气体流量调控模式的技术方案，结合高精度的真空度PID控制器，可在真空度精密控制的前提下解决现场校准和便携性问题，真空度的波动可控制在±1%以内。[size=18px][color=#ff0000]二、便携式真空计校准装置技术方案[/color][/size]便携式真空计校准装置的整个结构如图1所示，这里示出的是0.1~760Torr真空度范围内的校准装置典型结构示意图。方案具体内容如下：[align=center][img=真空计校准,600,596]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/05/202205261606551375_610_3384_3.png!w690x686.jpg[/img][/align][align=center]图1 便携式真空计校准装置结构示意图[/align]（1）采用静态比对法，将被校准真空计与参考标准真空计比对。参考标准真空计采用两个电容薄膜真空计以覆盖整个真空度校准范围，参考标准真空计也同时作为真空度控制传感器。（2）真空度控制器采用二通道高精度真空度控制器，控制器的A/D为24位，D/A为16为，可对应电容薄膜真空计的高精度信号输出和满足真空度控制精度要求。控制器的两个通道分别对应于两个真空计的输入信号、两路数字针阀的进气和抽气流量的精密调节。在真空度控制过程中两路传感器信号可根据需要自动切换，以实现全量程范围内的可编程自动控制。控制器带PID自整定功能和标准的MODBUS通讯协议。（3）采用两个数字针阀分别调节进气和抽气流量，控制器采用双向模式分别对两个针阀进行调节。在粗真空范围内主调节进气针阀，在高真空范围内主调节进气针阀，全量程范围内的真空度恒定控制时，真空度波动率可控制在±1%以内。[align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]

[align=center][img=高温石英管式炉及其真空控制系统,600,391]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/11/202311281102414320_6035_3221506_3.jpg!w690x450.jpg[/img][/align][size=16px][color=#990000][b]摘要：针对用户提出的高温石英管加热炉真空度控制系统的升级改造，以及10~100Torr的真空度控制范围，本文在分析现有真空控制系统造成无法准确控制所存在问题的前提下，提出了切实可行的解决方案。解决方案对原有的无PID控制功能的压强自动控制仪和慢速大口径电动蝶阀进行了更换，采用了高精度可编程PID真空压力控制器，采用了口径较小响应速度更快的电动球阀。此解决方案已在多个真空领域得到应用，并可以达到±1%的高精度控制。[/b][/color][/size][align=center][size=16px][color=#990000][b]~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/b][/color][/size][/align][size=18px][color=#990000][b]1. 项目背景[/b][/color][/size][size=16px] 高温石英管式炉广泛用于陶瓷、冶金、电子、玻璃、化工、机械、耐火材料、新材料开发、特种材料和材等领域。石英管式炉的加热元件一般为NiCrAl电阻丝，并采用双层壳体结构，并带有风冷，使得壳体表面的温度小于70℃。保温材料采用高纯氧化铝纤维，环保节能，可以最大程度的减少热量的损失。为了进行各种气氛环境下的高温反应和研究，并避免高温产出物对加热丝的腐蚀影响，石英管式炉中普遍安装了一根高纯石英管用来作为炉膛，且石英管两端可固定金属密封法兰，从而可在石英管内形成密闭真空环境。[/size][size=16px] 最近有用户提出了对在用的石英管式炉进行技术改造，此卧式高温石英管式炉如图1所示。[/size][align=center][size=16px][color=#990000][b][img=需进行升级改造的高温石英管式炉及其真空控制系统,690,286]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/11/202311281105026257_5413_3221506_3.jpg!w690x286.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#990000][b]图1 需进行改造的真空石英管式炉及其真空控制系统[/b][/color][/size][/align][size=16px] 用户对现有石英管式炉进行技术改造的内容是要实现管式炉真空度的精密控制，如图1所示，现有的真空度控制系统采用了电容薄膜真空规作为真空度传感器，传感器配套有真空显示仪进行真空度测试值显示并输出信号，压强自动控制仪接收传感器信号，然后驱动电动蝶阀进行开度变化，以实现真空度的自动控制。但此真空度控制系统在调试过程中，完全无法实现真空度的自动控制，这主要是现有真空度控制系统存在以下几方面的问题：[/size][size=16px] （1）现有真空控制系统所采用的压强自动控制仪并不具备PID控制功能，所以有时候会出现某些真空度区间无法准确控制的现象。[/size][size=16px] （2）所采用的电动蝶阀响应速度太慢，而且口径太大，很难对压强自动控制仪输出的控制信号做出快速响应，对如此小内径的石英管腔体很难进行真空度的准确控制。[/size][size=16px] 为了彻底解决现有真空度控制系统存在的上述问题，本文提出了如下技术升级改造方案。[/size][size=18px][color=#990000][b]2. 解决方案[/b][/color][/size][size=16px] 首先，按照用户要求，解决方案拟达到的技术指标如下：[/size][size=16px] （1）真空度控制范围：10~100Torr（绝对压力）。[/size][size=16px] （2）真空度控制精度：读数的±%。[/size][size=16px] （3）控制功能：PID自动控制，多个设定点可编程自动控制。[/size][size=16px] 为了实现上述技改指标，本解决方案所设计的高精度真空度控制系统如图2所示。[/size][align=center][size=16px][color=#990000][b][img=改造升级后的真空控制系统结构示意图,690,292]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/11/202311281105266047_8320_3221506_3.jpg!w690x292.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#990000][b]图2 改造升级后的真空控制系统结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 改造升级后的真空控制系统还是沿用下游控制模式，即对排气流量进行调节，同时还继续使用原有的电容真空计，但在以下几方面做出了改进：[/size][size=16px] （1）真空度测量和控制仪表的改进：解决方案中采用了超高精度VPC2021-1型真空压力控制器，其具有24位AD、16位DA和0.01%最小输出百分比，可直接用来接收电容真空计输出的真空度电压信号并按照真空度单位进行显示，无需再使用原有的真空显示仪。此真空压力控制器是一款超高精度的PID控制器，充分发挥了PID自动控制的强大功能，且PID参数可进行自整定，是实现真空度高精度控制的重要保证。另外，此真空压力控制器具有多个设定点编程控制功能，可按照设定折线和真空度变化速率对石英管内的真空度进行自动程序控制。[/size][size=16px] （2）排气阀门的改进：解决方案中将原有的慢速和大口径电动蝶阀更换为响应速度更快和口径更小的电动球阀，在减小排气调节口径提高阀门开度调节效率的同时，能更快的响应真空压力控制器给出的控制信号，极大减小了控制的滞后性，保证了控制的准确性。[/size][size=16px] 图3给出解决方案中真空度控制系统的接线图。[/size][align=center][size=16px][color=#990000][b][img=真空控制系统接线图,600,191]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/11/202311281105446783_3371_3221506_3.jpg!w690x220.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#990000][b]图3 真空度控制系统接线图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 解决方案中所配置的VPC2021-1真空压力控制器具有标准MODBUS通讯协议的RS485接口，并配置了计算机软件，可通过在计算机上运行软件完成控制器的参数设置、远程控制操作、控制过程参数和曲线的显示和存储。[/size][size=18px][color=#990000][b]3. 总结[/b][/color][/size][size=16px] 本解决方案将彻底解决了管式炉真空度的高精度控制问题，并具有以下特点：[/size][size=16px] （1）解决方案的下游真空度控制不受上游进气流量大小的影响，在调节的恒定进气流量下，石英管内的真空度可以自动控制在设定值上。[/size][size=16px] （2）本解决方案具有很强的灵活性，目前本解决方案所控制的是10~100Torr真空度范围，如果要进行0.1~10Torr范围的真空度控制，则通过在进气端口增加一个电动针阀，通过恒定排气流量的同时调节针阀开度，则可实现高真空度精密控制。同样，更换更大量程的真空计，还可以在石英管内实现微正压控制。[/size][size=16px] （3）本解决方案具有很强的适用性，在排气端增加真空进样装置，可将石英管加热炉内高温下产生的气体导入到质谱仪或与其他仪器联用进行产物分析。[/size][size=16px] （4）本解决方案中的真空压力控制器是一款通用性PID控制器，除了具有高精度真空压力控制功能之外，更换温度传感器和流量计后也可以用于温度和流量控制。[/size][size=16px][/size][align=center][size=16px][b][color=#990000]~~~~~~~~~~~~~~~[/color][/b][/size][/align]

[b][font=宋体]概述：[/font][/b][font=宋体]LRR1000[/font][font=宋体]智能程控电阻箱模块灵活配置，可单通道或多通道使用，以大限度满足客户需求。可根据用户具体需求定制。LRR1000特别适合用于需要智能输出（包括通讯）高精度电阻。用于替代传统电阻箱，实现自动化校准和生产的场合。[/font][b][font=宋体]技术参数：[/font][font=宋体]1) [/font][/b][font=宋体]精确度高达到：标准：0.05%FS，特优：0.02%；[/font][font=宋体]2) [/font][font=宋体]输出时间：1秒内； [/font][font=宋体]3) [/font][font=宋体]人性化智能设计；[/font][font=宋体]4) [/font][font=宋体]支持外部通讯：RS232[/font][font=宋体]5) [/font][font=宋体]电阻温度特性： 10PPM[/font][font=宋体]6) [/font][font=宋体]系统供电：220VAC,2A；[/font][font=宋体]7) [/font][font=宋体]通讯接口：RS232；[/font][font=宋体]8) [/font][font=宋体]电阻工作电流；0.5A[/font][font=宋体]9) [/font][font=宋体]电阻功率；0.25W[/font][font=宋体]10) [/font][font=宋体]时尚外观:7寸LCD显示屏触摸操作；[/font][font=宋体]11) [/font][font=宋体]适用单位：mΩ,Ω, kΩ, MΩ等单位；[/font][font=宋体]12) [/font][font=宋体]电气接口为：标准仪表接头；[/font][font=宋体]13) [/font][font=宋体]电阻工作电压；200V[/font][font=宋体]14) [/font][font=宋体]重量：约4kG；[/font][font=宋体]15) [/font][font=宋体]工作环境： 5~45℃；[/font][font=宋体]16) [/font][font=宋体]可定制化（按客户需求）。[/font][font=宋体] [/font][img=,520,516]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/06/202206161527381201_1590_5627570_3.jpg!w520x516.jpg[/img][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体]公司名称：北京莱森泰克科技有限公司[/font][font=宋体]地址：北京市通州区东燕郊经济技术开发区留山大街10号兴远高科产业园13B303[/font]

批处理样品，十几个样以后出现离子真空计不能正常控制的问题，质谱停止批处理。这是从一次老化柱子之后开始的，那会因为是旧柱子，就没有断质谱，质谱还是真空状态，老化完以后就开始出现这问题。批处理停止以后重新开始批处理一切正常，真空也没掉，真空度计也是正常的，就是走一段时间样就可能会出错。谁遇到过啊，这个怎么解决。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/01/201701191701_669765_2851308_3.jpg

[align=center][img=多点拟合功能的PID控制器在真空计线性化处理中的应用,550,416]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/09/202309141551304705_7372_3221506_3.jpg!w690x522.jpg[/img][/align][size=16px][color=#990000][b]摘要：针对高真空度用皮拉尼计和电离规信号的非线性和线性两种输出规格，为改进高真空度的测量和控制精度，本文提出了线性化处理的解决方案。解决方案的关键是采用多功能超高精度的真空压力控制器，具体内容一是采用控制器自带的最小二乘法多点拟合功能来进行高真空区间的非线性处理，二是采用控制器的数值转换功能对真空度对数线性输出进行相应测试量程转换。此解决方案还可以推广应用于其他具有非线性输出性质的传感器中。[/b][/color][/size][align=center][color=#990000][b]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/b][/color][/align][size=16px][color=#990000][b][/b][/color][/size][size=18px][color=#990000][b]1. 问题的提出[/b][/color][/size][size=16px] 在真空度测量过程中，一般会根据不同真空度范围选择相匹配的真空度传感器。常用的三类真空度传感器是电容真空计、皮拉尼真空计和电离规，这些传感器会对应所测量的真空度输出相应的电压信号，其中电容真空计的真空电压关系曲线为线性，而皮拉尼计和电离规的真空电压关系曲线基本都是底数为10的幂函数，具有强烈的非线性特征，如图1所示。[/size][align=center][size=16px][color=#990000][b][img=皮拉尼计和电离规的真空度测量与输出电压信号典型关系曲线,660,342]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/09/202309141555049140_6935_3221506_3.jpg!w690x358.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#990000][b]图1 皮拉尼计和电离规的真空度测量与输出电压信号典型关系曲线[/b][/color][/size][/align][size=16px] 皮拉尼计和电离规往往会用在高真空和超高真空范围内的测量，由此这种非线性会给高真空和超高真空范围内的测量带来以下一系列的问题：[/size][size=16px] （1）大多数真空测量仪表基本上都采用的是线性电路，以采集真空计输出信号并进行线性转换后进行显示和输出。这种对非线性信号仅进行简单线性转换的方式，势必会给真空度测量带来巨大误差，这也是皮拉尼计和电离规在高真空度范围内测量精度不高的主要原因。[/size][size=16px] （2）如图1所示，这种非线性特征是以10为底数的幂函数，因此可以通过对数处理将其进行线性化处理。有些国外厂家的真空计也确实具有这种功能，使得真空度的对数与输出电压值呈线性关系。这种线性化处理的最大优点是可以大幅度提高真空计的测量精度，特别是对超高真空度范围内的精度提高更加显著。但这种线性化处理仅是针对真空度到模拟输出信号，如果要对这输出信号进行还原或准确显示真空度，还需后续的处理电路或采集仪表进行反向处理。[/size][size=16px] （3）除了上述在真空度测量中存在的如何准确显示的问题之外，更大的问题是在真空度控制中的应用。在真空度控制中，真空计往往是连接到PID控制器的传感器，无论真空计自身是否采用了线性化处理技术，但都要求线性控制形式的PID控制器具有线性化处理功能，而现状是很少有PID控制器具有这种线性化处理的高级功能，这也是制约高真空度范围内控制精度不高的主要原因。[/size][size=16px] （4）皮拉尼计和电离规的另一个显著特点是具有气体的选择性，对于不同气体环境下的真空度测量其非线性公式中的常数并不相同，需要根据气体类型进行选择。这种气体选择性特征更加大了真空计输出信号的线性化处理难度和复杂程度，很难采用一种通用电路和仪表来满足大多数不同气体氛围下的真空度测量和控制。[/size][size=16px] 为了解决上述皮拉尼计和电离规的信号非线性和气体选择性特性给高真空度测量和控制带来的问题，本文提出了相应的解决方案，关键是采用具有线性化处理等高级功能的PID控制器。[/size][size=18px][color=#990000][b]2. 解决方案[/b][/color][/size][size=16px] 针对现有的各种皮拉尼计和电离规的真空度电压输出信号，包括非线性信号和已经处理后的线性信号，解决方案的核心是采用如图2所示的具有众多高级功能的超高精度真空压力控制器。[/size][align=center][size=16px][color=#990000][b][img=VPC-2021系列超高精度PID控制器,500,264]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/09/202309141555336153_2091_3221506_3.jpg!w690x365.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#990000][b]图2 VPC-2021系列超高精度真空压力控制器[/b][/color][/size][/align][size=16px] 此控制器在具有超高精度24位AD模数转换和16位DA数模转换的同时，还充分发挥了微处理器的速度和数据处理能力，在现有各种温度传感器线性化处理的基础上，增加了八点拟合线性化处理功能和数值变换功能，通过相应的面板按键操作或所配软件的设置，可对皮拉尼计和电离规输出信号进行有效处理，可显著改善高真空度范围内的测量和控制精度。[/size][size=16px][color=#990000][b]2.1 真空计非线性信号的多点拟合处理[/b][/color][/size][size=16px] 对于皮拉尼计和电离规，在0.00001Pa~0.1Pa（甚至更宽泛）的高真空度范围内，随着压力的增大所输出的电压信号基本是缓慢上升的平滑曲线形式，如图1所示。由此，在此高真空范围内，这也是皮拉尼计和电离规的主要测量应用范围，真空度与电压信号的关系曲线完全可以用多项式曲线来准确描述，本解决方案就是采用此特性来进行多点拟合处理，通过拟合处理实现真空度的高精度测量以及后续的准确控制。[/size][size=16px] VPC2021系列多功能超高精度PID控制器具有特殊的8点曲线拟合功能，PID控制器8点线性化处理功能是通过8组数据组成线性化表，将输入值经过最小二乘法拟合计算产生输出值和显示值。如图3所示，在使用此功能时，所选的输入值（X轴，代表真空计输出的电压或电流值）必须是递增形式，而对应的测量值或显示值则可以是递增或递减关系。自定义传感器非线性输入支持以下三种输入类型和对应量程：[/size][align=center][size=16px][color=#990000][b][img=PID控制器8点线性化处理功能示意图,500,306]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/09/202309141555590193_5542_3221506_3.jpg!w690x423.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#990000][b]图3 八点线性化处理功能示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] （1）20mV、100mV；(LSB：0.01mV)。[/size][size=16px] （2）0-10mA、0-20mA、4-20mA；（LSB：0.001mA）。[/size][size=16px] （3）0-1V、0-2V、0-5V、1-5V、0-10V、2-10V；（LSB：1mV）。[/size][size=16px] 通过这种多点拟合处理，使得真空度测量和控制具有了以下特点：[/size][size=16px] （1）可提高真空度的测量和控制精度。[/size][size=16px] （2）测量值和控制值可直观的进行准确显示，显示的真空度即为真实的真空度值。[/size][size=16px] （3）可适用于所有皮拉尼计和电离规非线性信号的处理和应用，但局限性是仅适用于变化舒缓的高真空度区间。[/size][size=16px][color=#990000][b]2.2 真空计线性信号输出的数值变换处理[/b][/color][/size][size=16px] 个别厂家和型号的真空计其输出信号已经进行了线性化处理，输出信号与真空度的对数呈线性关系。如图1所示，此时对应于纵坐标的电压输出值，横坐标的真空度变化范围是-10~+5；也可以是对应于横坐标的电压输出值，纵坐标的真空度变化范围是-10~+5。[/size][size=16px] 对于不同的皮拉尼计和电离规，这个线性的电压值与真空度对数值范围并不相同，在具体应用中都需要对其数值范围进行修正以形成一一对应关系。采用VPC2021系列真空压力控制器可以很容易的进行这种数值变换处理并形成准确的线性对应关系，这种处理具有以下特点：[/size][size=16px] （1）建立的输出电压和对数真空度的线性关系，可进一步提高真空度控制的准确性，这是因为经过对数处理后放大了真空度测量灵敏度。[/size][size=16px] （2）局限性是这种线性化处理后的显示值并不直观，所显示的真空度为对数真空度。在具体显示和控制时，真空度控制的设定值输入要求也必须是对数真空度，如果要显示真实真空度，还需上位机进行转换。[/size][size=18px][color=#990000][b]3. 总结[/b][/color][/size][size=16px] 综上所述，通过本解决方案可以很好的对信号输出非线性特征明显的皮拉尼计和电离规进行线性化处理，可明显提高高真空度范围的测量控制精度，同时本解决方案可推广应用到其它非线性传感器的线性化处理中。[/size][size=16px][/size][align=center][size=16px][b][color=#990000]~~~~~~~~~~~~~~~[/color][/b][/size][/align]

[align=center][b]关于电线电缆导体电阻智能测试仪及应用剖析[/b][/align][align=center]西安国联质量检测技术股份有限公司[/align][align=center]材料室：畅团民[/align] 一 、引言 随着电子技术的飞跃发展，数字式测量技术在电线电缆检测领域得到越来越广的应用，现有国标已明确规定了可采用导体直流电阻智能测试仪作为导体直流测试的专门设备。导体电阻智能测试仪具有高效率，高准确度，高分辩性等优势将处于该行业的佼校者。 二、导体电阻在电线电缆测试中的重要性 导体电阻测量是电线电缆检测项目的重中之重，导体电阻的大小直接影响电能的消耗，系统的电压降，电路的漏电及发热，甚至短路，因此导体电阻测试仪器的选用就尤为重要。下面就将河南瑞奇质检设备研究所生产的型号为ZZJ-E半导体电阻测试仪作一介绍： 1.首先ZZJ-E半导体电阻测试仪满足GB/T3048.4-2007电线电缆电性能试验方法标准要求。且自带系统换算和自动较正，具有正反向测量。2.主要结构： [align=center]A：导线架及夹具图[/align][align=center] [img=,690,511]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151130_01_2904018_3.png[/img][/align][align=center]B：测试系统主机和显示屏[/align][align=center][img=,690,510]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151131_01_2904018_3.png[/img] [/align]3.仪器主要技术参数； A 测试最大面积 300mm2 B 测试导线长度 1000mm C 电流电压端间距 60mm D 夹具接触宽度 42mm E： 直流电阻测量范围1uΩ～2.5MΩ(有效数据为六位) F： 温度测量误差范围 ±0.1℃三、试样前处理1.从被电线电缆上切取长度不小于1m的试样，（或盘卷作为试样）除掉导电缆外护套绝缘外表皮及其它覆盖物，也可以只取试样两端覆盖物露出导体，处覆盖物时避免损伤导体，以防影响测量数据，2.试样需要较直,不许截面扭曲或者导体拉长。3.金属表面洁净，不应有附着物，油污等，氧化层尽可能除去。4.对于铝导体如截面再95mm2以上，建议选3m,电流引入端可采用铝压接头。四、测试操作1.测试前试样在环境温度为（15℃～25℃）湿度不大于85％的环境中处置至少24小时，2.将处置过的试样固定在仪器夹具上，使导体和夹具充分接触。3.打开计算机测试系统，输入试样编号，型号规格，电压等级，材料状态及日期。4.查看环境室温湿度及系统热电偶问度和环境室温度差异，确认相差不超过0.1℃5.测量，对于小于0.1Ω的，读取一个正相读书和反向测量数，取算术平均值，对于较大电阻取俩个测量的平均值。6. 关闭系统卸掉试样，记录下数具。五、影响结果的几点感悟 1.由于系统测量时会对结果产生一定的误差，所以当平均值于俩测试值之差与平均值之比大于0.1%时，就应减掉误差值。 2.测试人在测试过程中，可能操作错误对测试结果产生影响，如 （是样未拉直，绞合结构试样测试端松动，测试样品表面样化未处理干净，剥离绝缘层损伤截面静置时间过短等） 都需要重新测试确认。3.温度变化较大，系统热电偶测温前后俩次变化超过0.2℃，或者与实验操作台相差较大时，确定好实际温度重新测试确认。4.数字的修约也是影响结果的一环，截面比较大的导体阻值一般较小，所以数字的修约就显得尤为重要，一般以此截面标准对应的效数字位数为准，且不要以小数点位数确定。5.为了使测试值更加接近于真实值，应把测试值和仪器检定对应范围的读书值作对比，或者采购标准电阻，与标准电阻对应范围的测试值对比，取掉相差部分。6.智能测试测试虽然省掉了计算环节，但是我们检测人要懂得测试原理。并要清楚演算公式并会验证智能测试数据和温度系数。测试值修正到20℃时的计算公式为 R[sub]20[/sub]=R[sub]t[/sub].k[sub]t[/sub].1000/L其中R20-20℃时每公里长度电阻值，Rt-t℃时L长电缆的实测电阻值，L-被测量的电缆长度，Kt-温度为t℃时的温度校正系数。铜导体为 Kt,cu=254.5/234.5+t=1/1+0.00393(t-20）铝导体为 Kt,AL=248/228+t=1/1+0.00403(t-20） 附温度系数表（0℃～23)℃[table][tr][td]测量时导体温度/t℃[/td][td]温度系数K[/td][td]测量时导体温度/t℃[/td][td]温度系数K[/td][/tr][tr][td][align=center]0[/align][/td][td][align=center]1.087[/align][/td][td][align=center]12[/align][/td][td][align=center]1.033[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]1[/align][/td][td][align=center]1.082[/align][/td][td][align=center]13[/align][/td][td][align=center]1.029[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]2[/align][/td][td][align=center]1.078[/align][/td][td][align=center]14[/align][/td][td][align=center]1.025[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]3[/align][/td][td][align=center]1.073[/align][/td][td][align=center]15[/align][/td][td][align=center]1.020[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]4[/align][/td][td][align=center]1.068[/align][/td][td][align=center]16[/align][/td][td][align=center]1.016[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]5[/align][/td][td][align=center]1.064[/align][/td][td][align=center]17[/align][/td][td][align=center]1.012[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]6[/align][/td][td][align=center]1.059[/align][/td][td][align=center]18[/align][/td][td][align=center]1.008[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]7[/align][/td][td][align=center]1.055[/align][/td][td][align=center]19[/align][/td][td][align=center]1.004[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]8[/align][/td][td][align=center]1.050[/align][/td][td][align=center]20[/align][/td][td][align=center]1.000[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]9[/align][/td][td][align=center]1.046[/align][/td][td][align=center]21[/align][/td][td][align=center]0.996[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]10[/align][/td][td][align=center]1.042[/align][/td][td][align=center]22[/align][/td][td][align=center]0.992[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]11[/align][/td][td][align=center]1.037[/align][/td][td][align=center]23[/align][/td][td] 0.988[/td][/tr][/table]六、举例说明几种因素对测试电阻的影响[align=center]测试导体电阻185mm2完整试样图片如下[/align] [img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151132_01_2904018_3.png[/img]对于绞合导体端头松动，试样静置时间太短，以及温度偏差测的数据如下 [table][tr][td] 不同情况测试[/td][td] 20℃时试样的导体电阻（Ω/Km）[/td][/tr][tr][td] 导体静置时间较短情况下[/td][td] 0.0994[/td][/tr][tr][td] 导体端头松动情况下[/td][td] 0.0899[/td][/tr][tr][td] 温度偏差情况下[/td][td] 0.0992[/td][/tr][tr][td] 符合标准要求情况下[/td][td] 0.0897[/td][/tr][/table][align=center]示例中的测试图片[/align][align=center][img=,431,253]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151134_01_2904018_3.png[/img] [/align] 由上测试结果看出：同一导体按要求测试时的测试值和真正测试值有一定差距，因此大家在测试时要一定按标准及有关影响的因素测试得出正确的数具。 最后，为了保证仪器的正常使用，要按时检定，定期对仪器进行保养，保持系统更新，测试夹具和整体仪器的清洁，特别是注意夹具不能氧化。总之，试验是仪器的结合，只有充分了解仪器，并规范操作，剔除影响的因素，就能得除正确的结果，以上是我本人测试对仪器及测试情况的了解，请个位导师多提宝贵意见。谢谢！

[color=#990000]摘要：针对低温恒温器中低温介质温度的高精度控制，本文主要介绍了低温介质减压控温方法以及气压控制精度对低温温度稳定性的影响，详细介绍了低温介质顶部气压高精度控制的电阻加热、流量控制和压力控制三种模式，以及相应的具体实施方案和细节。[/color][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][align=left][size=18px][color=#990000]1. 引言[/color][/size][/align] 在低温恒温器中，低温介质（液氦和液氮等）温度波动产生的主要原因是沸腾的低温介质顶部气压（真空度）的变化。因此，为了实现低温介质内部的温度稳定，就需要对低温介质顶部的气压进行准确控制。 国内外针对低温恒温器的温度控制大多采用以下三种技术途径： （1）主动控制方式：在浸没于低温介质的真空腔里直接引入加热电路，利用温度计对真空腔温度的实时监测数据，与目标温度值进行比较后来控制加入到加热电路中的电流。 （2）被动控制方式：对低温介质顶部气压进行控制，使低温介质温度稳定。 （3）复合控制方式：复合了上述两种控制方式，在浸没于低温介质的真空腔里直接引入加热控制电路之外，还同时对低温介质上部的气压进行控制。 电阻加热控温方式已经是一种非常成熟的技术，本文将主要针对低温介质顶部气压控制方式，介绍气压控制精度对低温温度稳定性的影响，以及高精度气压控制的实现途径和具体方案。[align=center][img=真空度控制,690,396]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112080959307199_6660_3384_3.png!w690x396.jpg[/img][/align][align=center][color=#990000]图1 液氦饱和蒸气压与温度关系曲线[/color][/align][size=18px][color=#990000]2. 气压控制精度与温度稳定性关系[/color][/size] 以液氦为例，液氦的饱和蒸汽压与对应温度变化曲线如图1所示。 由图1可以看出，在很小的温度范围内，上述曲线可以用直线段来描述，所以可以得到4K左右的温度范围内，气压大约100Pa的波动可引起1mK左右的温度波动。由此可以认为，如果要实现1mK以下的波动，气压波动不能超过100Pa。[size=18px][color=#990000]3. 顶部气压控制的三种模式[/color][/size] 低温介质顶部气压控制一般采用三种模式：电阻加热、流量控制和压力控制。[size=16px][color=#990000]3.1 电阻加热模式[/color][/size] 在低温恒温器的恒温控制过程中，电阻加热模式是在低温介质中放置一电阻丝加热器，如图2所示，真空计检测顶部气压变化，通过PID控制器改变加热电流大小来调节和控制顶部气压，将顶部气压恒定在设定值上。从图2可以看出，电阻加热模式比较适合增加顶部气压的升温控温方式，但无法实现减压降温。[align=center][color=#990000][img=真空度控制,690,569]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112081000054776_8294_3384_3.png!w690x569.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图2 电阻加热模式示意图[/color][/align][size=16px][color=#990000]3.2 流量控制模式[/color][/size] 流量控制模式是一种典型的减压降温模式，如图3所示，真空泵按照一定抽速连续抽取低温恒温器来降低顶部气压，真空计、电动针阀和PID控制器构成闭环控制回路，通过电动针阀调节抽气流量使顶部气压准确恒定在设定真空度上。由此可见，流量控制模式比较适合降低顶部气压的降温控温方式，但无法实现增压升温。[align=center][color=#990000][img=真空度控制,690,504]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112081000399321_2525_3384_3.png!w690x504.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图3 流量控制模式示意图[/color][/align] 另外流量控制模式中，真空泵的连续抽气使得低温介质的无效耗散比较严重。[size=16px][color=#990000]3.3 压力控制模式[/color][/size] 压力控制模式是一种即可增压也可减压的控温模式，如图4所示，当采用真空泵抽气时为减压模式，当采用增压泵时为增压模式，由此可实现宽温区内温度的连续控制。所采用的调压器自带一路进气口（大气压），结合真空泵在对顶部气压进行恒压控制的同时，可有效避免低温介质的大量无效耗散。[align=center][color=#990000][img=真空度控制,690,518]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112081000533816_3012_3384_3.png!w690x518.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图4 压力控制模式示意图[/color][/align] 另外，这里的增压方式也可以采用低温介质中增加电加热器来实现。[size=18px][color=#990000]4. 其他实施细节[/color][/size] 在上述三种控制模式实施过程中，还需特别注意以下细节： （1）真空计的选择 真空计是测量顶部气压变化的传感器，是决定低温恒温器温度控制稳定性的关键，所以一定要选择高精度真空计。 目前高精度真空计一般为电容薄膜规，一般整体精度为0.2%。 如前所述，在液氦4K左右的恒温控制过程中，要求气压波动不超过100Pa，及±50Pa，如果对应于100kPa的气压控制，则真空计的精度要求需要高于±0.05%。由此可见，对于温度波动小于1mK的恒温控制，还需要更高精度的真空计。 （2）PID控制器的选择 在恒温控制过程中，PID控制器通过A/D转换器采集真空计的测量值，计算后再将控制信号通过D/A转换器发送给执行器（电动针阀、调压器和加热电源等）。为此，要保证能充分发挥真空计的高精度和控制的准确性，需要A/D和D/A转换器的精度越高越好，至少要16位，强烈建议选择24位高精度的PID控制器。 （3）调压器的配置 调压器是一种集成了真空压力传感器、控制器和阀门的压力控制装置，但真空压力传感器的精度远不如电容薄膜规，控制器精度也比较低。为此在使用调压器时，要选择外置控制模式，即采用电容薄膜规作为控制传感器。 另外，需要特别注意的是，调压器中控制器的A/D和D/A转换器精度较低，因此对于高精度和高稳定性的顶部气压控制而言，不建议采用控压模式，除非采用特殊订制的高精度调压器。[hr/]

JJF 1050-2023《工作用热传导真空计校准规范》（全文见附件）[img=,690,516]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310110507529936_5441_1626275_3.png!w690x516.jpg[/img][img=,690,670]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310110508034751_7688_1626275_3.png!w690x670.jpg[/img][img=,690,345]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310110508097547_4700_1626275_3.png!w690x345.jpg[/img][img=,690,669]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310110508162438_3991_1626275_3.png!w690x669.jpg[/img][img=,690,383]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310110508224801_8900_1626275_3.png!w690x383.jpg[/img]

这是在38度发烧论坛看到的。由于在一些分析仪器上比如气相色谱的FID检测电路，就有这种高阻。所以转了一下。高阻电阻1、高阻的意义弱电流的产生离不开高阻做采样，弱电流的测试也需要高阻作为反馈电阻。同样，测试高阻的时候，也同样需要微电流计。高阻与微弱电流就是这样紧密联系在一起的。常见的电阻阻值范围是1欧到10M，达到几十M、100M，就可以认为是高阻了。更高的电阻，用M来表示已经不够，就需要用G来表示，1G=1000M，这个与硬盘的容量的表示方法是一样的有的时候用G表示也不够了，我们就用T来表示，1T=1000G=1E12。2、高阻的特点最简单的弱电流测试，就是让弱电流流过一个高阻电阻，然后测试这个高阻上的压降。例如我们如果有个10G（也就是10,000M）的电阻，那么1pA的电流流过，就能产生10mV的电压，就很有可能测量出来。同样，假设我们要产生一个1pA的电流，也可以先得到10mV的电压，再加上一个10G的电阻就可以了。当要求的测试的电流越小，或者想产生更小的电流，就要求电阻的阻值越高，100G、1T的电阻也是经常能见到的。显然，电流的测试精度和产生精度直接取决于电阻的精度，所以这就对这些高阻提出了更高的要求。 我们知道，最好的电阻材料是金属，也就是金属箔电阻、线绕电阻所用的材料。但是，金属的电导率比较好，一旦电阻超过一定数值，就需要很细（比头发丝细得多）、很长（至少几公里）的线，这就不现实了。所以，高阻电阻都是采用电阻率超高的材料，例如金属氧化膜、有机材料。这些材料的温度系数很难找到好的，而且稳定性也很难做好，成为高阻电阻的一个挑战。上面说了，要想得到精确的电流，或者能精确的测试微小电流，就需要高精度的高阻。而恰恰是高阻电阻很难做到精确，所以微小电流的发生和测试，都不那么精确。高阻除了温度系数比较大、老化比较大以外，还有几个难于克服的弱点：a、湿度系数大。这主要原因在于很多电阻材料容易吸湿，而少许的吸湿就将大比例的改变高阻。另外，尽管很多高阻采取了密封措施，但表面泄露经常是更危险的，表面的脏污加上潮是，将彻底毁掉一个高阻。b、电压系数大。所谓电压系数，就是在不同电压下电阻是不同的。也就是说，在高阻的场合下，电流-电压曲线出现了非线性，不太遵从欧姆定律了。每变化1V，电阻可能改变几ppm、几十ppm甚至更多。越高的阻值这种现象越明显。c、响应时间很慢。这主要是分布电容造成的。如果有个10T的电阻，在10pF的分布电容下，时间常数就是不可思议的τ=100秒！而一般的测试都要等待3τ时间。因此，除非采取特殊措施，否则在T级别的电阻下，就必须忍耐超常的测试时间。3、高阻的使用鉴于此类原因，我们还在可能的情况下，尽量避免高阻的采用。能降低一个级别，就能提高一级性能。比如能采用1G的场合，就不用10G。aRKG) 要达到这一点，在电流发生的场合，就要减少电压。例如本来10pA的电流可以采用1V和100G来产生，要是降低标准电压到0.1V，那么只要10G就可以同样产生10pA电流。要是降低到10mV，那么只需要1G电阻了。同样，在电流的检测和反馈电路，本来10pA在100G上可以产生1V的电压。假设我们把这个满度电压降低到0.1V，就可以把电阻降低到1/10为10G当然，降低电压就需要放大器的Vos更小，也对调零电路、补偿电路提出更高的要求。值得注意的是，高阻往往与高压联系在一起的。原因是高压的发生、测试，都要求高阻；而高阻的测试，往往要用到高压。但是，一旦到了弱小电流领域，对高压、耐压就没什么要求，只要求体积小、性能好。只不过很多高阻为了照顾在高压下的表现，要兼顾两个方面的需求。一旦涉及高压，电阻的体积就比较大。即便不涉及高压的高阻，体积大点也容易做出。 4、虚拟高阻：模拟大电阻高精度实物高阻很难做，因此可以采用有源技术模拟出大电阻来。5、常见的实物高阻这个是国产的100M氧化膜电阻，特点是廉价，但温度系数非常之大，根本不能用于精密场合http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/03/201103241529_284900_1786353_3.jpg 这个是日本的100M电阻，随手在日本买的（每只100日元），温度系数很小，30ppm级别http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/03/201103241529_284901_1786353_3.jpg国产RHZ合成膜电阻。阻值范围很宽，特性一般，体积较大http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/03/201103241529_284902_1786353_3.jpg 这是常见的国产真空电阻。内部也是合成膜的，温度系数一般，但由于彻底隔绝外界，因此稳定性不错的，也不受湿度变化的影响。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/03/201103241529_284903_1786353_3.jpgDale的真空电阻，30G的http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/03/201103241529_284904_1786353_3.jpg HSK瓷管高阻。10T非常大了，所以能做到5%也很不容易。与玻璃比，瓷管密封的也是相当不错的http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/03/201103241530_284906_1786353_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/03/201103241530_284907_1786353_3.jpg 日本的RHnHVS，指标还不错，都是1%。阻值是1-3.33-10步进的，从1M一直到1T，是某模拟高阻表上拆下来的最大的1T的，温度系数指标是0.1%/C，即1000ppm/C。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/03/201103241530_284909_1786353_3.jpg这是617内部的330G电阻，蓝色的涂层估计是防潮的http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/03/201103241530_284910_1786353_3.jpg