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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电阻性能优化领域,具体涉及一种标准电能表精密电阻加速老化方法。
技术介绍
1、0.01级标准电能表产品主要应用场景为电能计量校准、实验室计量基准等电能计量领域的高精度检测装置、量值溯源。目前国内常用0.01级标准电能表产品依赖进口,近几年国内也有开发的0.01级标准电能表产品,但对比国外进口的0.01级标准表,虽然其精度能满足0.01级计量要求,但国产的0.01级标准电能表长期稳定性不高(年稳定性指标)和受温度影响变差较大(温度系数指标),且内部的关键器件如精密电阻、基准电压源、运算放大器以及模数转换芯片均选用的是国外器件。
2、0.01级交流标准电能表的电压采样电路形式如图1所示,其中r1和r2组成串联电路,通过r1和r2分压对被测电压u进行采样,在电路的实现中r1和r2均采用国产金属箔电阻,其中r1可以是由多个相同阻值的金属箔电阻串联得到的。现有技术中,通过真空熔炼形成合金材料,通过滚碾的方式制作成金属箔片,再将金属箔片黏合在氧化铝陶瓷基底上,再通过光刻工艺来控制金属箔的形状,从而控制电阻阻值;用此类工艺生产的电阻,称为金属箔电阻。因为镍铬合金与其它合金材料相比,镍铬合金具有电阻率高,电阻温度系数较低、使用温度范围广、应变灵敏系数高等特点,是目前常用的金属箔电阻合金材料。目前金属箔电阻的主要材料是镍铬合金,本实施例中的金属箔电阻即是基于镍铬合金生产制作的;使用镍铬合金的金属箔电阻阻值随温度变化的趋势接近一个二次的抛物曲线,可以通过让金属箔电阻工作在恒温环境或者通过拟合曲线补偿阻值的办法降低电阻阻值随
3、例如申请公布号为cn109524188a的中国专利技术专利中提到了一种精密长寿命复合式电位器的制造工艺,该方案中,在制作得到电阻体后,进行热老化,即将电阻体放入温度为120℃-130℃高温试验箱中46-50h以稳定阻值;然而,该老化方式仅考虑了外界温度对电阻老化的影响,并未考虑电阻在工作过程中的实际老化工况,导致电阻的老化速度较慢,或者老化后的阻值稳定效果不理想。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种标准电能表精密电阻加速老化方法,用于解决现有技术中的电阻老化方式仅考虑了外界温度对电阻老化的影响而并未考虑电阻在工作过程中的实际老化工况,导致电阻的老化速度较慢或者老化后的阻值稳定效果不理想的问题。
2、为了实现上述目的,本专利技术提供了一种标准电能表精密电阻加速老化方法,将需老化的电阻作为目标电阻,向目标电阻同时施加电应力和环境温度应力直至满足加速老化完成条件,以对目标电阻进行加速老化。
3、进一步地,向目标电阻施加电应力的方式包括:
4、1)向目标电阻施加一段时间的电应力后,停止施加电应力一段时间;
5、2)停止施加电应力一段时间后,继续向目标电阻施加一段时间的电应力;循环步骤1)-2),直至满足加速老化完成条件。
6、进一步地,向目标电阻施加的电应力的大小根据目标电阻的额定功率确定。
7、进一步地,向目标电阻施加的环境温度应力的大小根据目标电阻的最高工作温度确定。
8、进一步地,判定满足加速老化完成条件的方式包括:若在加速老化过程中,目标电阻的阻值随老化时间变化的变化率小于对应的设定阈值,则判定该目标电阻满足加速老化完成条件。
9、进一步地,目标电阻的阻值根据在加速老化过程中对所述目标电阻进行的监测得到;所述监测的方式包括:
10、a)每间隔一段时间,暂停向目标电阻施加电应力的步骤,断开用于向目标电阻施加电应力的电源;
11、b)将目标电阻接入阻值测试通道,对其阻值进行测试;
12、c)所述测试完成后将所述目标电阻退出所述测试通道,继续所述向目标电阻施加电应力的步骤。
13、进一步地,将多个同时进行加速老化的目标电阻接入阻值测试通道以对各个所述目标电阻的阻值进行测试的方式包括:将多个同时进行加速老化的目标电阻分别以待接通的并联支路的形式接入阻值测试通道;对其中某个目标电阻的阻值进行测试时,则将该目标电阻所在的并联支路接通。
14、进一步地,向目标电阻施加电应力的方式的步骤1)-2)中,向目标电阻施加电应力的时间为第一设定时间,停止施加电应力的时间为第二设定时间。
15、进一步地,所述第一设定时间小于第二设定时间。
16、进一步地,所述目标电阻为包含镍铬合金材料的金属箔电阻。
17、本专利技术上述的标准电能表精密电阻加速老化方法的技术方案相比于现有的电阻老化方案,在向电阻施加的用于进行加速老化的应力方面进行了改进,其有益效果包括:
18、不仅考虑了外界温度对电阻老化的影响,还考虑了电阻在工作过程中由电应力导致的老化,对目标电阻同时施加这两方面的应力进行加速老化,能够使目标电阻的加速老化过程在提高老化速度的基础上更符合其实际的老化工况,保证了电阻的老化速度以及老化后的阻值稳定效果。
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1.一种标准电能表精密电阻加速老化方法,其特征在于,将需老化的电阻作为目标电阻,向目标电阻同时施加电应力和环境温度应力直至满足加速老化完成条件,以对目标电阻进行加速老化。
2.根据权利要求1所述的标准电能表精密电阻加速老化方法,其特征在于,向目标电阻施加电应力的方式包括:
3.根据权利要求1或2所述的标准电能表精密电阻加速老化方法,其特征在于,向目标电阻施加的电应力的大小根据目标电阻的额定功率确定。
4.根据权利要求1或2所述的标准电能表精密电阻加速老化方法,其特征在于,向目标电阻施加的环境温度应力的大小根据目标电阻的最高工作温度确定。
5.根据权利要求2所述的标准电能表精密电阻加速老化方法,其特征在于,判定满足加速老化完成条件的方式包括:若在加速老化过程中,目标电阻的阻值随老化时间变化的变化率小于对应的设定阈值,则判定该目标电阻满足加速老化完成条件。
6.根据权利要求5所述的标准电能表精密电阻加速老化方法,其特征在于,目标电阻的阻值根据在加速老化过程中对所述目标电阻进行的监测得到;所述监测的方式包括:
7.
8.根据权利要求2所述的标准电能表精密电阻加速老化方法,其特征在于,向目标电阻施加电应力的方式的步骤1)-2)中,向目标电阻施加电应力的时间为第一设定时间,停止施加电应力的时间为第二设定时间。
9.根据权利要求8所述的标准电能表精密电阻加速老化方法,其特征在于,所述第一设定时间小于第二设定时间。
10.根据权利要求1或2所述的标准电能表精密电阻加速老化方法,其特征在于,所述目标电阻为包含镍铬合金材料的金属箔电阻。
...【技术特征摘要】
1.一种标准电能表精密电阻加速老化方法,其特征在于,将需老化的电阻作为目标电阻,向目标电阻同时施加电应力和环境温度应力直至满足加速老化完成条件,以对目标电阻进行加速老化。
2.根据权利要求1所述的标准电能表精密电阻加速老化方法,其特征在于,向目标电阻施加电应力的方式包括:
3.根据权利要求1或2所述的标准电能表精密电阻加速老化方法,其特征在于,向目标电阻施加的电应力的大小根据目标电阻的额定功率确定。
4.根据权利要求1或2所述的标准电能表精密电阻加速老化方法,其特征在于,向目标电阻施加的环境温度应力的大小根据目标电阻的最高工作温度确定。
5.根据权利要求2所述的标准电能表精密电阻加速老化方法,其特征在于,判定满足加速老化完成条件的方式包括:若在加速老化过程中,目标电阻的阻值随老化时间变化的变化率小于对应的设定阈值,则判定该目标电阻满足加速老化完成条件。
6.根据权利要求5所述的标准电能表精密电阻加速老化方法...
【专利技术属性】
技术研发人员:张志颖,刘永光,都正周,吴莉莉,李龙龙,纪建设,贾海亮,马曙光,马瑞博,
申请(专利权)人:河南许继仪表有限公司,
类型:发明
国别省市:
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