等电位测试仪的校准方法
摘要：本文旨在探讨等电位测试仪的校准方法。

通过分析其工作原理，主要技术指标要求，提出采用标准电阻及电阻箱校准等电位测试仪的方法，并通过实验数据分析来验证其可行性。

实验结果数据表明，参照JJG741-1991检定规程要求的方法校准等电位测试仪是完全可行的。

关键词：等电位测试仪电阻值校准方法标准电阻
1 等电位的概念
等电位也称为等电势。

电工理论上认为，在一个带电线路中选定的两个测试点之间没有电压就认定这两个测试点是等电势的。

建筑中的等电位联结，是将建筑物中各电气装置和其它装置外露的金属及可导电部分与人工或自然接地体用导体连接起来，使整个建筑物的正常非带电导体处于电气连通状态。

等电位联结分为总等电位联结、局部等电位联结和辅助等电位联结。

国家建筑标准设计图集《等电位联结安装》（02D501-2）对建筑物的等电位联结具体做法有详细的介绍。

等电位连接与接地是两种保证电气安全的不同措施。

等电位连接是设备和装置可导电部分的电位基本相等的电气连接。

接地是防止接触电压触电的一种技术措施。

实际应用中，由于土壤电阻率的不同，接地装置的设计往往很难有效降低接地电阻，接地保护效果也不好，不能真正保证人身安全。

实施等电位连接就可避免土壤电阻率的影响，对接地电阻的要求可以降低，并且应用范围更广。

在防雷实践中通常所做的安全接地其实就是以地电位作为基准电位进行的等电位连接。

由于它连接的范围大、线路距离长，减少故障接触电压的效果并不好。

采用等电位连接线将分散的金属部件连接起来可有效降低回路电阻，这样更安全。

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可见，等电位连接电阻是指将诸导电物体用等电位连接导体连接而在其两端形成的过渡电阻；接地电阻是指接地电流经接地体注入大地时，在土壤中以电流场形式向远方扩散时所遇到的土壤电阻。

防雷检测部门在对新建建筑物施工监督阶段的跟踪验收检测及对易燃易爆场所的防雷防静电
检测中，等电位连接电阻检测是极为重要的检测项目。

2 等电位测试仪
等电位测试仪是检测各种环境或建筑场所（避雷带、地梁、构造、保护、楼板筋、水管、散热器、卫生间、厨房等对象）中防护金属构件之间等电位联结质量的专用仪表。

同样，也可以测量各种电气设备与地网地极间的连接导体的电阻，还可以测量开关、插座触点的接触电阻以及其它低值电阻，具有微欧计功能。

广泛应用于建筑质检站、监理公司、建筑施工单位、防雷公司、电力部门等。

等电位测试仪是用于建筑物中金属构件间等电位连接质量的检测、接地质量检查和微电阻（过渡电阻）测量的专用仪表。

它的主要功能包括：等电位电阻测量功能、线阻消除功能、显示存储功能、报警功能等。

其工作原理为：如图1所示，将仪表测量端子的两个电流输出端子用两根测试线接到被测导体的两个端子, 两个电压输入端子也接到被测导体的两个端子。

电压端子应位于电流端子的内侧,并尽量靠近被测试品，以减少引线电阻引入的误差。

图1 等电位测试仪工作原理图
接线完毕后，选择合适的量程，按下测试键就可以测量被测导通的电阻值。

根据我们实际工作中常见的等电位测试仪类型，典型的厂家及产品技术规格要求如下：
表2 3种主要类型产品技术指标要求
由表2可知，等电位测试仪测试范围一般在200Ω以下，最大误差不超过3%，技术指标要求不高，实际校准工作中，只要找到合适的电阻箱就可以很方便地进行溯源。

3 等电位测试仪的校准方法
由于等电位测试仪主要是测试电阻的功能，该产品具有类似数字欧姆表的功能，可以参照JJG724-1991《直流数字式欧姆表检定规程》的技术规范要求进行校准。

根据等电位测试仪的主要技术指标，在实际校准工作中，我们可以选择BZ3型二等电阻加上ZX74（0.01级）电阻箱就可以进行校准。

3.1标准装置要求
表3 ZX74主要技术指标
表4 BZ3标准电阻主要技术指标
一般标准装置的误差应小于被检的1/3~1/5，根据表3和表4的内容可知，所选标准器ZX74和BZ3测量精度足够用来作为标准装置进行校准等电位测试仪。

实际校准中，用0.1Ω及以下采用BZ3标准电阻，0.1Ω以上采用ZX74电阻箱校准。

3.2 校准方法
假设直流标准电阻值为R N ，被检表显示值为R x 。

则被检表的绝对误差为：
N x R R -=∆ 式5 相对误差百分数为： %100⨯-=
N
N
x R R R γ 式6
等电位测试仪 （a ）两线接法 （b ）四线接法
图7 等电位测试仪电阻校准接线方法
图 7 ( a) 为二线连接法，这种接法由于引线电阻、接线电阻等的影响，在校准低电阻量程时，将会带来不可忽略的测量误差。

为了消除引线电阻、接线电阻等的影响，一般在量程范围较小时（如0.1Ω以下时）采用图1 (b)的四线连接法。

要求由于引线电阻、接线电阻等所带来的误差应小于被检表允许误差的1/5-1/10。

实际上，等电位测试仪都有一个测量引线电阻的功能，在设备里面自动扣除引线电阻值，这样就提高了测量的准确度。

3.3 实例
我们以ZX74电阻箱校准一台武汉博朗BL2531型等电位测试仪为例，它的最大允许误差为±（3%RDG+1d ），采用四线测量方法，校准的结果数据如下。

表8：一台等电位测试仪的校准结果数据
从结果数据来看，测量结果均满足仪表技术指标要求，而且所用标准装置最小准确度等级都大于0.5级，远满足仪器3%的误差要求。

需要说明的是，校准结果数据已经利用仪器本身的线阻测量功能扣除引线电阻的影响。

在实际校准工作中一定要注意引线电阻的影响，否则会人为加大测量误差。

另外需要注意的是，仪器设备的供电情况也很重要，我们在实际工作中发现，有些设备在供电不足的情况下，数据偏差非常大，所以在校准工作中一定要注意设备的供电情况。

4 小结
等电位测试仪是防雷测试中必备的设备，它的准确性直接影响防雷工作的准确性，因此等电位测试仪的校准结果可靠性极其重要。

由于它是类似于数字欧姆表功能的仪器设备，在实际校准工作中可以参照JJG724-1991技术规范要求进行校准。