电线电缆导体电阻检测误差分析

摘要：本文对用双臂电桥（凯尔文电桥）检测电线电缆导体直流电阻的误差来源进行了简要分析，并结合标准方法和实际工多年作实践对如何尽量避免或减小这些误差作了分析。对初接触这一检验检测工作的同志具有指导和借鉴意义。

关键词：电线电缆 导体电阻 误差 来源 分析 避免 减小

作为质量监督检验机构的一名产品质量检验人员，不仅要熟练掌握检验技术，还要对检验结果进行科学分析，分析检测方法及过程的科学性，分析检测误差可能的来源，这对于我们保证结果的正确性，对产品质量进行科学的评价是非常必要的。

对电线电缆导体电阻的检测，我们检测的样品的导体电阻都远小于1Ω，因此，我们采用双臂电桥（凯尔文电桥）和专用的四端测量夹具，再配合试样、标准电阻、检流计、变阻器、电流表、直流电源、连接线、开关等组合成一个测量系统。如图所示：

整个系统的误差主要包括：标准电阻的校准误差、试样和标准电阻的比较误差、接触电势和热电势引起的误差、测量电流引起的试样发热误差。

对样品的检测结果，我们最终要换算成1000米20℃时标准电阻，因此实验室环境温度，以及样品温度和实验室温度的一致程度也会引起误差。

试样的测试长度，也就是四端夹具两电位电极之间的距离的长度的精确度（我们通常以这个距离代表了测试试样的有效长度）也是误差的来源之一。

如何避免或减小这些误差呢？

对于标准电阻、检流计，我们要按要求定期进行检定或校准。在结果计算时将标准电阻的检定结果的偏差考虑进去，或者直接代入有效检定期内检定结果进行计算。这样有利于减小标准电阻的校准误差以及试样和标准电阻的比较误差。

对于接触电阻和热电势引起的误差，我们可以采用电流换向法，读一个正向读数和反向读数，取算术平均值。也可以用平衡点法（补偿法），检流计接入电路后，在电流不闭合的情况下调零，达到电流闭合时检流计上基本观察不到冲击。

选择适当精确度的检流计和合适的测试电流，在满足试验系统灵敏度要求的情况下，尽量选择最小的测试电流，并且要在较短的时间完成检测，特别是灵敏度要求较高，测试电流较大的情况下，务必快速完成检测，从而减小试样发热引起的误差。因此测试电源接通前的准备工作要做好，对电线电缆的电阻值要尽可能估计准确，可以参考标准相对应的规格型号对该电线电缆导体电阻的要求值作为预设值。

对于环境温度，我们应有效控制在国家标准规定的检测该参数允许波动范围内，也就是检测过程中，只能在1℃的范围内波动。因此我们对实验室的选择就要考虑空气流动度要小，相对封闭，湿度不能过大。对于温度控制设备的要求就必须高，也就是空调机的选择就考虑达到我们的这一要求。温度计的精确度要达到要求，标准规定其能精确读取到0.1℃，而且所使用的温度计必须定期进行计量检定或校准，试样在实验室放置时间不少于16小时，以保证试样温度和试验环境温度的一致，为了更有把握，我们通常将其在实验室放置24小时。这些因素考虑周全并有效解决了，环境温度因素带来的误差就尽可能的避免或减小了。

对于两电位电极之间的距离，我们要定期校准，因为我们计算时通常是以两电位电极之间的距离为准，这是在我们假定两电位电极之间的电线电缆拉得松紧适度，张力完全符合要求的情况下，这个距离代表了两电极之间的电线电缆的实际长度。因此，我们在检测时要注意使试样电线电缆尽量拉直，又不能太紧，太紧了张力过大，有可能将电线拉细使其截面积减小。我们通过导体电阻的计算公式可知，电线电缆的导体与其长度和截面积的关系，与长度成正比而与截面积成反比。可见，测试试样的长度精确计量对电线电缆导体电阻这一参数的误差影响，我们按上述措施可以减小这一误差了吧。

我们在读数时应认真细致，尽量避免人为带来误差。

我们对整个检测系统和检测过程的误差来源有了这些认识和掌握后，对检测数据的可靠性和有效性的分析就有相当把握，对数据的处理就更科学。从而对产品质量合格与否作出科学公正的评价，为生产单位提供参考，为质量监督行政执法提供依据，从而更好地为社会经济发展服务。

作者简介：曹光明，大学，男，出生年月：1970年9月。重庆市涪陵计量质量检测中心工程师 重庆大学机械学院工业工程硕士研究生。研究方向：质量专业