温度对分流器测量精度的影响

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　　分流器是目前测量电流的非常常用的方法，在很多测量、计量领域应用都非常广泛。分流器测量电流基于欧姆定律，测量原理非常简单，高精度的分流器可以达到非常高的精度，因此得到广泛的应用。但是在高精度的测量领域，分流器的温升成了影响分流器测量精度的重要因素。
一、分流器简介　　分流器实际就是一个阻值很小的电阻，也就会有跟电阻同样的特性。我们知道电阻阻值会随着温度变化发生变化，具体到分流器来说，阻值的变化直接影响测量的精度。
　　两个基本概念
1.电阻率　　电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量。某种物质所制成的原件(常温下20°C)的电阻与横截面积的乘积与长度的比值叫做这种物质的电阻率。电阻率与导体的长度、横截面积等因素无关，是导体材料本身的电学性质，由导体的材料决定，且与温度有关。电阻率ρ的单位：国际单位制中，电阻率的单位是欧姆·米(Ω·m)，常用单位是欧姆·平方毫米/米。
2.电阻温度系数　　电阻温度系数表示电阻当温度改变1度时，电阻值的相对变化，当温度每升高1℃时，导体电阻的增加值与原来电阻的比值。单位为ppm/℃(即10E(-6)·℃)。电阻温度系数越小，温升对阻值的变化越小。对于测量用的分流器来说，电阻温度系数越小，对测量的影响也就越小。
二、温度对分流器测量精度的影响
　　为了减少电阻温度系数，分流器一般采用合金材质，锰铜合金是最常用的分流器材质。
　　锰铜电阻温度系数：5.0×10-6(1/℃)
　　20℃锰铜合金电阻率ρ：4.2×10-7(Ω.m)
　　锰铜合金相对来说具有很小的电阻温度系数，很低的对铜热电势，并且有特别优良的电阻年稳定性，以及良好的焊接性和加工性。所以广泛应用于电工仪表的计量技术和基准单位的分流器。
　　对于锰铜合金分流器来说，虽然很小的电阻温度系数，但是温度同样是影响分流器精度的重要因素，对于精密仪器来说，这个影响足以对精度构成误差。
　　假设：锰铜合金分流器阻值2mΩ，功率250W，电阻温度系数是5ppm，自加热系数为0.1℃/W。
　　当输入电流为100A时，分流器消耗功率为：
　　P =I2R =1002×0.002=20W；
　　此时分流器温升为20×0.1℃ = 2℃，此时对阻值的影响偏差为2×5ppm = 10ppm，即为0.0005%。
　　当输入电流为1000A时，分流器消耗功率为：
　　P =I2R =10002×0.002=2000W；
　　此时分流器温升为2000×0.1℃ = 200℃，此时对阻值的影响偏差为200×5ppm = 1000ppm，即为0.05%。
　　由此看来，随着电流增大，温升对分流器测量影响也就越大，在小电流的情况下，这种影响完全可以忽略，但是电流越大，误差也会随着增大，成为不可忽视的影响因素。

王栋春

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