为了提高数字电压表在直流电位差计检定的效率及结果的有效性，下面笔者就基于数字电压表的直流电位差计自动检定装置进行讨论。

一 装置的功能需求
　　

　　1.实现对直流电位差计的自动测量、数据自动处理及自动生成原始记录功能。电位差计自动检定装置通过计算机和数据采集器的功能可以有效提高人工记录数据。

　　2.自动检定装置所使用的数字电压表的误差修正和mV、μV位数值的准确性及有效性确认。例如，目前常用的高等级数字电压表FLUKE八位半的8508A和吉时利七位半的2182A等，在中国计量科学研究院进行量值溯源时，其量值一般溯源至其最小量程的十分之一，即mV量程的级别。而在用数字表对直流电位差计进行检定过程中，要求数字表要有与被检直流电位差计相一致的量程即可。但在实际使用及计量标准的考核中，对数字表在μV级别甚至nV级别数值的有效性及准确性难以确认。因此，对数字表的mV、μV及nV位数值的准确性及有效性需经确认和误差修正。

　　3.检定装置提供高稳定度的供电电压源。直流电位差计的高稳定供电电压源是其准确度的保证。


二 装置的设计讨论

　　基于数字电压表的直流电位差计自动检定装置主要是完成对直流电位差计的直接自动测量，其原理框图如图1所示。其主要是以数字电压表直接测量电位差计的方法为参考，通过对数字电压表误差进行修正补偿的方法，利用高稳定度电压源对电位差计进行供电，采用控制采集器以实现自动误差补偿，实现自动测量、自动处理测量数据的检定系统。


图1　基于数字电压表的直流电位差计自动检定装置原理框图

　　项目参照国家检定规程给出的检定方法，为实现自动测量、自动化数据处理和提高数字电压表的准确度等级，检定装置中加入了误差补偿端口、数据采集控制器、PC终端、控制软件及相应的打印设备。该自动检定装置可以通过误差修正端口对数字电压表的误差进行补偿和修正，PC端通过控制采集器打开电位差计测量通道，对电位差计的电势进行测量，测量结果自动采用修正值进行修正，并将修正后的结果添加到原始记录模板的相应位置处。依次测量完成后，可将记录存储到存储器中，并可以通过外接打印设备完成原始记录的打印工作。

　　基于数字电压表的直流电位差计自动检定装置误差补偿装置是通过FLUKE多功能标准源的直流微小电流作为标准电流源，其在一等直流电阻器上的压降作为标准电压，用以对数字电压表上的mV、μV及nV位数值的准确性及有效性进行确认和误差修正。

　　基于数字电压表的直流电位差计自动检定装置的供电模块高稳定度供电电源采用二级稳压电路设计，一级稳压采用稳压器实现，二级稳压采用光电稳压系统。

　　基于数字电压表的直流电位差计自动检定装置在电位差计的检定过程中具有效率高、人为操作对误差影响小等优点，可大幅提升人员的工作效率，节约支出，保证其量值传递的准确、可靠和有效。

本文刊发于《中国计量》杂志2018年第9期

作者：天津市计量监督检测科学研究院　付江楠 姬更新 赵新明 周恩源 边娜 赵青