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| 2023。11 27 | 強強聯合 – 校正電流源 |
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利用 FLUKE A40B 和 5790B 校正電流源
Fluke Calibration 5790B 交流測量標準是一款多功能交流測量和傳遞標準，專為高精度測量應用而設計，既擁有熱傳遞標準的準確度，又擁有數位萬用表的易用性。總體交流電壓測量不確定度低至 24 ppm ( 1 年期，23°C±5°C )。
5790B 與 A40B 分流器相組合，可把直接測量或交直流轉換測量的電流讀值直接顯示在螢幕上，從而使用戶能夠輕鬆地使用 5790B 測量高精度電流。
5790B 交流測量標準
5790B 的用戶界面提供了分流器選單，允許輸入和儲存高達 150 個分流器的訊息，包括序列號、校正日期，一級和二級校正常數 ( 標稱直流電阻、直流電阻誤差、24 個 AC/DC 差點，以及 5 個負載效應誤差點 )。加載分流器訊息後，透過連接分流器，並在主選單中選擇相應的分流器，就可以在數秒鐘內設置好進行絕對或相對的電流測量。使用分流器時，5790B 顯示電壓和電流測量值以及分流器訊息。
使用 A40B 分流器的好處
A40B 分流器具有良好的電阻穩定性、自熱功率係數、低溫度係數，以及非常平坦的頻率響應 ( 高達 100kHz )。所有這些特性結合在一起，分流器可以直接測量直流到 100kHz 的電流。5790B 獲取各種 A40B 的平坦度特性，並根據給定頻率下的參數自動計算和顯示實際電流，大大縮短手動計算一級和二級分流器特性指標影響所需的時間，降低發生錯誤的機率。
將 A40B 分流器加載到 5790B 用戶界面
5790B 分流器選單允許用戶增加、編輯和管理分流器庫。
電流分流器選單位於設置選單下，可透過觸控螢幕上的設置選單”Setup”進入。當前分流器的所有添加、編輯和管理僅透過此選單完成。主選單上有一個選擇已保存分流器的直接鏈接，但這只是選擇分流器，這樣的工作流程可防止分流屬性被意外更改。如概述部分所示，當選單加載時，您將看到一個標準的 A40B 電流分流器列表，按其電流值排列。在此要加載分流器，選擇A40B 的範圍後，將出現一個子選單。要添加分流器，只需選擇添加新分流器“Add New”，如圖所示。
每個分流器都可為 5790B 提供計算電流測量值所需的必要訊息：
1. 序列號：分流器的唯一標識。
2. 校正日期：分流器上次校正時的日期。
3. 直流電阻誤差 ( A40B )：相對於分流器 A40B 標稱電阻值的偏差。
4. AC/DC 差: 各種頻率下的交直流轉換誤差。
5. 負載效應誤差：5790B 輸入阻抗引起的測量誤差。
如何計算電流
根據A40B 分流器的參數，5790B 按如下計算電流：
V = 5790B 電壓測量值 ( V )
I = 5790B 電流讀數 ( A )
ACDC_Err = 根據 A40B 校正係數得到的交流/直流轉換誤差值 ( μΩ/Ω 或 ppm )
R_DC = A40B 分流器的實際直流電阻 ( 相對於標稱值進行修正後的標稱直流電阻 )
注：校正證書上報告的偏差值若是比例誤差的，必須正確轉換。例如，1A 的分流器，標稱電阻 = 0.8Ω，標稱偏差 = 11.3μΩ/Ω ( 來自校正證書 )，則 R_DC = 0.8*1.0000113 = 0.800009Ω。
Load_Err = 當使用 A40B 分流器時，5790B 的負載效應誤差 ( 已預加載到 5790B 中，μΩ/Ω )
注：當被測頻率在存儲的誤差點之間時，此公式中的 ACDC_Err 和 Load_Err 是線性插值的。有關更多訊息，請參閱 A40B 說明手冊，其中包含計算示例和輔助計算電流的其他訊息。
將 A40B 分流器連接到 5790B
A40B 能夠直接連接 5790B，無需適配器，從而大幅降低了複雜度，使您對電流測量更有信心。如圖所示，A40B 可直接連接至輸入 1 ( N 型同軸 ) 或輸入 2 ( 標準端子插孔 )。將分流器直接連接至輸入 1 可消除測試線以及相關誤差。如果首選這種連接方式，需謹慎考慮各方因素，以防損壞設備。同時，必須對測試線進行評估，以確保最佳測量結果。
連接分流器時，注意以下事項：
1. 使電流輸入和電壓輸出測試線/通路保持獨立，或者至少彼此垂直，避免較高電流時的磁耦合。
2. 使用同軸或雙絞線測試線，最大程度降低輻射和敏感度。
利用 A40B 分流器測量電流
當 A40B 分流器的證書訊息已提前載入並連接到 5790B 後，從主選單中選擇此分流器，在短短數秒內即可高準確度測量電流。選中時，實時電流讀值將顯示在 5790B 螢幕電壓測量值下方。
5790B 非常有助於降低測量誤差
5790B 利用歐姆定律，根據電壓測量值以及與非理想電阻相關的二級參數來計算電流讀值。然而分流器為非理想電阻， 因此電阻的特性並不完全符合歐姆定律。與非理想電阻相關的誤差源包括特定頻率下的交流/直流轉換誤差和負載效應誤差。如圖所示為 A40B 的詳細連接圖，由此可見電流測量中潛在的誤差，例如源的非理想輸出電阻、測試線帶來的誤差以及共模效應等。
這些類型的誤差是變化的，並且與外部連接及被測 UUT 有關，很難衡量。透過綜合考慮 A40B 和 5790B 設備的特定誤差，5790B 大幅降低了測量誤差。建議使用專門針對 A40B 設計的 A40B 測試線，或者採用之前介紹的直接連接。這兩種方法都能大大降低與“測試線 1 ”和“測試線 2 ”相關的誤差。
