测量用的电阻箱必须定期进行检定。针对电阻箱的数量多、检定工作量大和重复劳动的特点，我们研制了一种电阻自动检定装置，用于0.01级及以下电阻箱半自动检定，包括采集数据、计算误差、修约化整、处理检定结果，建立数据库以及打印检定证书。
　　本装置的检定方法是采用数字化测量技术，从理论分析、综合误差的计算到总不确定度的验证，均完全符合规程的要求。传统的检定方法，测量速度慢，整个检定过程操作相当繁杂，大量的测量数据还需要人工处理，工作效率低。而且，电阻箱的年检定量大，往往因为不能及时完成检定而影响生产。电阻自动检定装置用计算机代替人工操作，大大简化操作步骤，提高了工作效率。
　　电阻自动检定及其管理系统软件是在Microsoft Windows 操作系统开发的。Windows功能齐备、使用方便、操作界面新颖美观，为应用程序提供多窗口、多任务环境，可以更充分地发挥微机软、硬件环境的功能，使计算机操作方式和软件开发过程发生了革命性的变化。Windows标准的应用程序越来越受到各国使用者的极大关注和兴趣，国外在检测方面的应用已走在前列，而在我国仍处在起步阶段。因此，我们结合HP3458A多功能数字表、恒流源和HP82341GPIB接口卡，开发了这套电阻自动检定及其管理软件，为直流仪器的自动检定打开新的途径。

1　装置的构成
1.1　装置检定原理及方法
　　a)本检定装置由恒流源、标准电阻、数字万用表、接口卡和计算机构成(图1)。

图1　装置框图

　　b)采用不完全替代法检定，检定原理见图2。
　　恒流源通过转换开关先后激励标准电阻和被测电阻。利用数字万用表电压基本量程测量得两个电压值。

U_n=I_nR_n，(1)
U_x=I_xR_x，(2)

式中　R_n--标准电阻；
　　　R_x--被测电阻。
　　并通过IEEE488总线传给计算机，计算机由(1)，(2)两式相除得到R_x=U_xR_n/ U_n，计算得到被检电阻值，然后按检定规程进行计算修约、化整，存入数据库，待所有点检完后打印证书。

图2　检定原理图

1.2　系统软件的构成
1.2.1　文件操作
　　文件操作包括新建校验库，打开数据库等。
　　a)新建校验库
　　当选择新建校验库菜单，此时出现一个对话框，要求您输入新建校验库的文件名，当输入一个新文件名并确定后，系统会自动建立并打开此新文件。
　　b)打开校验库
　　当选择打开校验库菜单，主窗口会出现一个对话框，此时您只要输入文件名，系统将会自动打开此文件。
1.2.2　通信端口设置
　　标准IEEE488接口把总线上仪器的地址设为总线控制器的地址。
1.2.3　校验操作
　　校验过程包括开始校验、清除数据、读数、手工录入等过程。
　　a)开始校验
　　当您在新建一个数据库，并填好了校验库信息和直流电阻箱信息，或是打开一个已经建好的校验库后选择开始校验菜单，这时系统会根已保存的校验参数进行实际的校验。
　　b)清除数据
　　当您在校验过程中，发现结果异常或接线有误时，可选择清除数据菜单把原来的校验数据清除，然后再开始重新校验。
　　c)读数
　　当您在校验过程中选择读数菜单时，系统会根据主窗口的电压值和恒流源的内附标准电阻值、标准电压值自动计算出当前档位的电阻值。
　　d)手工录入
　　由于系统是根据主窗口的电压值来计算电阻值，所以主窗口的电压显示窗口是不可以编辑的，但当您有特殊情况时就可选择手工录入菜单，直接在电压显示窗口输入数据。
1.2.4　校验管理
　　校验管理包括标准电阻管理、校验记录统计、校验记录查询、校验结果浏览等项目。
　　a)标准电阻管理
　　恒流源内附有一套标准电阻，通过外部二等标准电阻可对这套内附的标准电阻实现量值传递。恒流源内附有10 Ω，100 Ω，1 000 Ω和10 kΩ四档，系统专门有一个数据库保存这 四档二等标准电阻的温度系数和电流标准化电压值。
　　b)校验记录统计
　　校验记录统计主要是为对数据库进行管理而设置的一项功能。您可通过选择统计条件选项进行单项或复合统计，统计的结果可同时在窗口显示。
　　c)校验记录查询
　　校验记录是为了方便使用者操作而设置的一项功能。当数据库的内容比较多的时候，您就可以通过查询条件选项进行单项或复合查询，如果查询成功，此时数据库记录指针就会定位在查找到的记录位置。
　　d)检验结果浏览
　　当您校验完毕后，就可选择检验结果浏览来查看检验数据。本项目中有打印、打印预览、上一条记录、下一条记录等功能可供选择，在这里您就可以实现打印功能，打印证书和检定原始记录。

2　误差分析及总不确定度
　　对装置总不确定度的估算，我们根据数学模型R_x=U_xR_n/U_n，从以下的误差 来源，做全面的分析。
2.1　A类不确定度
　　a)接触电阻、开关热电势误差；
　　b)数字万用表零电流误差；
　　c)数字万用表量化误差。
　　规定误差值S_n=6.7×10^-6。
2.2　B类不确定度

表1　B类不确定度

序
号 误差源 误差限
b_j 分布系
数K_j 传播系
数Q_j 分量误差
u_j=b_j/K_j 1 标准电阻
年变化 10×10^-6 3 1 10/3×10^-6 2 标准电阻
传递误差 3×10^-6 1 3 数字电压表
基本误差 10×10^-6 3 1 10/3×10^-6 4 数子电压表
传递误差 3×10^-6 1 5 数子电压
表输入阻
抗误差 1×10^-6 1 6 电流源不稳
定误差 10×10^-6 1

2.4　总不确定度U
　　取置信因数K=2，相应的置信概率是0.95，则
　　　　　　U=Ku
　　　　　　　=2×10.3×10^-6
　　　　　　　=2.1×10^-5，
　　　　　　U＜C/3=3.3×10^-5，
其中C为被测电阻箱精度等级。

3　装置重复性的测量
　　衡量装置的重复性，用标准差来表征，标准差越小，分散性越小。标准差用贝赛尔公式计算。测量标准差s时用本装置去检定性能稳定的经北京电力科学研究院检定的1 kΩ(BZ3，785438)二等标准电阻，独立重复测量6次，结果如表2。

表2　装置重复性的测量

相对标准差=s/1 000 Ω
　　　　　=5.5×10^-7＜U/10=1.8×10^-6 .
式中　--各次测量的算术平均值；
　　　n--重复测量次数，在此，n=6。

4　装置总不确定度的验证
　　为验证装置的总不确定度，我们用校对法来验证，用本装置检定3个性能稳定的二等标准电阻，与北京电科院检定结果比较(表3)。

表3　装置总不确定度的验证