导体直流电阻测量误差分析

　　导体电阻是众多电线电缆质量检测项目中最重要的检测项目之一。在实际检测过程中，测量结果的偏差往往是由于忽略了某些因素造成的。

　　1.概述

　　电线电缆直流电阻的测试方法如下：按要求从被测电缆上剪下不少于1m的试样，去掉被测导体外表面的绝缘、护套或其他覆盖物，暴露导体。在将样品连接到测量系统之前，清洁接头的导体表面以去除沉积物和油污。尽可能去除接头表面的氧化层后，将导体样品固定在专用的四端夹具上。电桥四个测试端与导体两端可靠连接后，直流电源开关闭合，仪器预热后开始测量。调整电桥平衡。读取桥梁读数，记录至少四位有效数字。

　　2.系统错误

　　一般来说，我们测试的样品的导体电阻远小于1Ω/m。通常使用双臂电桥和专用的四端测量夹具，并使用样品、标准电阻、电流计、压敏电阻、电流表和连接。将电线、开关、温度计等测试设备组合成一个测量系统进行测试。可见，检测设备的精度、验证和校准是造成系统误差的主要原因。如何减少系统错误？我们应定期对检测设备进行验证和校准，以确保所有设备的精度满足检测需要。使用双臂桥时，标准电阻和样品之间的导线电阻应明显小于标准电阻和样品的电阻。否则，应采用适当的方法进行补偿，如导线补偿，使线圈和引线的电阻比充分平衡。对夹具的要求是每个电位触点与对应的电流触点之间的距离不小于试样截面周长的1.5倍。

　　3.过程错误

　　过程误差也可称为方法误差，是在整个测量过程中由于方法使用不当或测量程序错误而引起的误差。在标准中，对导体电阻的检测进行了明确的定义。

　　A. 抽样。样品的制备非常重要，涉及到样品的表面处理、电流导入方式、夹具的类型等。其基本技术路线是减少绞合导体因单线表面条件而对接触电阻的影响，使各单线内的分布电流均匀，从而提高测量精度。截取的样品长度应不小于1m，夹具之间的距离为1m，两个夹具为20cm，所以我们一般应从1.4m到1.5m取样。样品绝缘层被去除，导体不会被损坏。测量过程中试样不得弯曲或测量，因为试样的长度和横截面积是影响导体电阻测量精度的因素。试样接电桥前，应事先对导体表面进行清洁，去除表面污染和油污及表面氧化层。测量大截面铝导体的电阻时，标准中有具体要求：导体截面积（95-185）m2，取3m；240m2及以上取5m，争议导体截面积185m2及以下取5m，240m2及以上取10m，电流引入端用铝压接接头压接。电位电极可用直径约为0.1的软铜线打结。

　　B. 检测。样品应在实验环境中放置一定时间，以保证导体温度与环境平衡。也可以将样品浸入温度受控的液体浴中至少一小时。测量应在短时间内完成，使试验前后的温度变化不超过1℃。同时，可以尽可能准确地估算出电线电缆的电阻值，或者可以将标准型号对应的导体电阻的参考值作为预设值，以减少测量时间，可以减少样品的热量或人体的散热。环境温度升高引起的误差。在测量小电阻（0.1Ω）时，我们可以用电流换相法分别读取正向读数和反向读数，取算术平均值。这里的换相不是交换电缆的两端，而是交换电流输入端，电缆连接不动。在满足测试系统灵敏度要求的情况下，应尽量选择较小的测试电流，因为大电流往往会导致导体迅速升温，导致测量误差。

　　4.环境错误

　　导体电阻测量的外部环境标准要求也非常严格。在国际标准规定的参数允许波动范围内，应有效控制测量环境要求在±1℃范围内。测试期间的温度应在（15°C - 25°C）范围内。例行试验时，温度应在（5℃～35℃）范围内，空气湿度不超过85%RH。下限不是必需的。因此，在选择实验室时，首先要选择恒温恒湿。如果不具备这种条件，则应考虑空气流量较小、相对封闭、湿度不宜过大的房间，避免热辐射和空气对流。对温控设备的要求一定很高。建议使用FM双温空调。测温设备的精度应达到0.1℃。使用的测温设备必须定期检定或校准，测温设备应放置在距地面不小于1m、距墙壁不小于10cm、距试样不大于1m的范围内，并且与试样高度大致相同。样品应在实验室放置不少于16小时，以保证样品温度与测试环境温度平衡，尽量避免因环境温度变化引起的测量误差可能的。

　　5.人为错误

　　导体电阻测试的测试人员应通过相关标准培训，通过考试，并持有检验员证书进行测试。检查人员应对相关标准有深入的了解，了解实验过程中会影响测量结果的因素，注意检查技能的提高，熟练掌握各种测量导体电阻的方法。仔细阅读，尽量避免人为错误。如有必要，我们可以采取多人比较的方法来验证导体电阻的测量值。电阻测量值应为根据IEC60051标准换算为20℃的1km导体长度的电阻值的最终报告值。在转换过程中，

　　总结

　　任何测量结果，由于操作条件的限制，都会产生误差。本文分析了导体直流电阻测量误差的原因，并提出了相应的解决方案。目的是为了有效地控制上述误差并做出测量结果。更接近真实值。