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哈蒙(Hamon)电阻传递标准

时间:2012-10-13  来源:38hot  作者:lymex
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什么是哈蒙电阻
哈蒙电阻是以发明人B.V. Hamon来命名的,也叫传递标准或转移标准。
根据文献,哈蒙电阻是多人的努力结果,但哈蒙的贡献最大。早在1882年就有人利用串联、并联的方法实现传递,而哈蒙的主要创新在于把这些电阻永久串联,但又通过适当的链接方式可以实现精密并联,并有样本/样品进行测试,同时加以发表。以下就是Hamon在1954年发表的文章的开始部分和内部插图:

  

哈蒙电阻包含的要素:
1、10个(或11个)永久串联的10欧电阻、总阻值100欧(110欧),每一个电阻可以独立4端测试,但又可以并联起来成为1欧,实现1欧到100欧的精确传递
2、哈蒙节点,这是保证串联的时候串联电阻为0、排除串联误差的关键,同时也能够在并联的时候提供0电阻基础。
3、并联补偿,并联的时候能够忽略串联带来的误差的的
4、混联而形成10欧,实现1欧到10欧的传递
以下是文章插图


我们看到了一个原始的哈蒙电阻所包含的四个要素。但由于阻值不同、用途不同,往往在某个商品实现里只用到1、2个要素,也称为哈蒙电阻。另外,其中的要素也经常冠以哈蒙,例如哈蒙节点、哈蒙链接、哈蒙补偿。

我最初看到哈蒙电阻的描述,是一本在1980年花了1元钱买的处理书《电子测量和仪器》(1971年出版,美 B.M. Oliver和J.M. Cage着),

  

这书里也引用了Hamon的这篇1954年的文章。 哈蒙电阻的用处
简单说,两个用途:精密传递和精密分压。
由于长期以来1欧一直是主电阻(各国的基准),但实际使用时往往用到阻值更大、范围更宽的电阻,因此都要保存一个标准电阻系列,一般是从0.001欧到100k,这些标准电阻的系列需要满足精确的倍率关系,因此1欧向高阻值传递就很有必要。哈蒙电阻提供了一个从1欧到100欧快速而精确的传递办法,得到了各国最高计量单位广泛而长期的应用。同样,哈蒙电阻可以推广到其他量程例如1k,这样可以继续实现从100传递到10k,然后再推广到100k从而完成向1M的传递。高阻哈蒙最高有做到10T的(串联总阻抗100T)。
在我国的电阻计量器具的传递过程中,除了同值对比外,都是用哈蒙电阻过渡传递的


另外,利用哈蒙电阻在一个阻值校准后可以在另一个阻值下精确复现的原理,可以很方便的进行自校准,从而实现精确的分压,这在Fluke 752A里得到了很好的利用,至今仍然是两个最好的10:1和100:1实物分压器之一,误差只有0.2ppm和0.5ppm。


利用哈蒙分压最具有挑战的用途,是把1.018V分压成10mV,与当时的低压JVS做对比。JVS的一个结大概只有1mV,10个结的曾经作为一段时间的标准流行过。我国203所早期在JVS研究方面走在国内的前列,他们发表过文章介绍这一分压:
 


当然,国家计量院在89年有文章,具体介绍了这个方法:
 


商品哈蒙电阻

最好的哈蒙电阻,当属高联的9350,转移精度达到0.05ppm
 

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