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構(gòu)模型-210726.61.jpg "TA4300電能質(zhì)量校準器")
構(gòu)模型.61.jpg "TD1545直流電能表檢定裝置")
構(gòu)模型.57.jpg "TD2650高精度交直流高壓表")
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一、?什么是電阻功率系數(shù)
電阻功率系數(shù)(Power Coefficient of Resistance，PCR)：電阻每改變單位功率時，阻值的相對變化量。功率系數(shù)和溫度系數(shù)(Temperature Coefficient of Resistance，TCR）均反應(yīng)了溫度對電阻阻值的影響，不同的是，功率系數(shù)為電阻施加功率后，由于自熱引起的阻值相對變化，而溫度系數(shù)為環(huán)境溫度
通過熱傳導引起阻值漂移的變化率。?
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二、?功率系數(shù)對同軸分流器工作有什么影響
同軸分流器由于其優(yōu)異的交直流差和相位移性能，使其廣泛應(yīng)用于計量實驗室校準寬頻電流源，包括帶功率功能的設(shè)備如F廠商的61系列。但在實際應(yīng)用中，計量人員經(jīng)常會遇到以下幾個問題：
1）校準時需往同軸分流器加載電流并達到熱平衡后才可開始測量，而單次測量的典型熱平衡時間在10分鐘左右，通常的寬頻功率源具有多個電流量程，因此完成整個設(shè)備的校準是一件非常費時的工作。
2）同一個分流器在加載不同電流時，由于發(fā)熱量不一致，導致阻值發(fā)生變化，會引入由功率系數(shù)導致的不確定度分量。對于精度要求較高的應(yīng)用場合，需要更換不同規(guī)格的分流器且對數(shù)據(jù)進行修正，會導致校準效率進一步下降。
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三、?超低功率系數(shù)的同軸分流器對校準的優(yōu)化
天恒測控深度分析同軸分流器使用中存在的上述問題，通過優(yōu)化散熱結(jié)構(gòu)、選取超低溫度系數(shù)的電阻元件、增加電阻數(shù)量等手段，研制了具有超低功率系數(shù)的TH0420參考級同軸分流器，并與原有的TH0400同軸分流器（與國際一線產(chǎn)品全面對標）進行了比對測試：在二種分流器上分別施加100A的標稱直流電流，測量二者阻值隨時間的變化，并繪制了同軸分流器阻值時漂曲線。如圖1所示：
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圖1? 典型同軸分流器施加電流后的阻值時漂曲線
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1）初步結(jié)論
TH0420在1min時其電阻相對變化值優(yōu)于5ppm，達到熱平衡后的電阻相對變化也僅為8ppm，是TH0400的1/7。
TH0420測量建立時間僅需4min，而TH0400需至少11min。由此可見：功率系數(shù)越低的同軸分流器，測量建立時間（熱平衡時間）越短，性能越優(yōu)。
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2）理論分析
功率系數(shù)越低，額外引入的測量不確定度越小，測量結(jié)果越準確。實際工作中，電阻因自熱將引起阻值變化，并引入額外的測量不確定度δP，計算如下式所示：
注：Im為工作電流，In為標稱電流
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以標稱電流In均為100 A的TH0400和TH0420為例，分別計算工作電流Im為90 A和60A時額外引入的測量不確定度δP，結(jié)果如表1所示：
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表1? 典型同軸分流器在不同工作電流下引入的測量不確定度δP
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由表可知：1）工作電流Im越大，產(chǎn)生的自熱量越大，δP越大；2）功率系數(shù)越低，δP越小，對測量結(jié)果干擾越小。實際工作中，應(yīng)盡量選取低功率系數(shù)的同軸分流器。
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四、?天恒TH0420參考級同軸分流器
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