如何校准直流分压器

本文探讨了分压器的校准与比较方法，包括使用低噪音、高稳定电压源进行简单比较，以及采用桥式比较电路实现高精度校准。同时，还介绍了测量分压器功率系数和电压系数的技术，以及福禄克公司720A分压器的自校准流程。

虽然很多现代的分压器都是可以自校准的，不需要校准;但是在有的情况下，人们希望对分压器进行比较。使用低噪音、高稳定的电压源，可以比较简单地完成比较分压器的工作。见图9-15。

▲ 图9-15 使用两个源来比较分压的线性度

调节可变的源，使得在A位置的检零计上得到检零指示，以便使两个源的电压相等。然后，把检零计移到B位置，并测量电压差值。任意挑选调节两个源之一，使得检零计上得到检零指示。由输入电压的差值就可以计算出分压器的差值。

当只有一个源可供使用，或者希望得到最大的绝对校准准确度时，应当使用图9-16所示的桥式比较电路。

▲ 图9-16 使用721A引线补偿器对分压器进行桥式比较

在这里我们增加了一个福禄克公司的721A引线补偿器，使得两个分压器的两个高端和两个低端之间的电位相等。首先把检零计放在A位置，调节721A;接着把检零计放在B位置，调节721A;然后再反复检验、调节以消除其相互影响，使二者都能满足。当在这两个位置，检零计都给出满意的检零指示时，再把检零计移到C位置，并测量被测分压器的偏差。如果其中的一个分压器或者两个分压器是可调的，则可以调节分压器，使得检零计得到检零指示，并从分压器的度盘上读出分压器的偏差。

分压器通常在比较小的输入电压下进行校准。这样，当使用此分压器校准较高的电压时，就可能发生问题。这时，分压器的电阻器所产生的热量可能引起分压比率的功率系数，其它的效应还可能引起分压比率的电压系数。图9-17说明了一种测量分压器的功率系数的技术。

▲ 图9-17 测量分压器的功率系数

把第二个通用分压器连到源上，并让它稳定几个小时。然后如图连接被测分压器，并立即开始测量二者的比率差。我们不可能在零时间之内进行这个测量工作，但是如果我们按已知的时间间隔进行几次测量，就很容易把代表分压器偏差的曲线向回外推到零时刻。在此曲线的零时刻处，分压器的分压比率为其低电压的分压比率。由这个曲线的信息，我们就可以计算出在高电压下分压器的偏差，并和低电压时的分压器偏差联系起来。

分压器的功率系数是比较容易测量的，但是测量分压器的电压系数则是另外一回事。从原理上说，要测量一个分压器的电压系数，只有把它和已知没有电压系数的分压器进行比较才能实现。现在，唯一宣称能满足这个要求的分压器是帕克分压器(Park Divider)。

福禄克公司720A分压器的自校准

福禄克公司的720A内部装有惠斯登电桥的三个臂。其中，两个臂大约都是40kΩ，第三个臂约为10kΩ。对A和B十进位电阻串以及其相应的并联电阻器进行自校准的目的是，使得所有的电阻器呈现相等的数值。将A和B十进位电阻串的所有步进电阻都替换到电桥中去，并将其调节成相等的数值。最后，调节每个十进位的并联电阻器，使得它和下一个十进位的十个电阻器以及前一个十进位的两个电阻器相并联以后等于标准值。详细的校准步骤可以在福禄克公司的720A分压器的使用手册里找到。

分压器的独立校准

依照用户制作的具有已知绝对线性度的分压器的绝对分压比率，可以测试被测分压器(测试分压器)的线性度。这个用户制作的分压器由10个互相比较过的电阻器串联而成。