关于智能热工校验仪在现场校验中若干问题的讨论及研究
大量的各类智能热工校验仪（以下称校验仪）应用于现场校准，在实践中笔者及同事发现了一些值得探讨的问题，特拿来与大家交流。
一、问题的提出：
1个别情况下校验仪输出暂态高电压，造成被检设备信号输入端损坏。
2校验仪输出仿真电阻功能不完善，致使检校工作出现失误。
3不当使用造成校验仪冷端补偿热响应时间太长，给现场检定带来麻烦。
二、下面就以上问题逐个来进行讨论：
1. 电流输出功能的瞬态过程可能会造成被校表的损坏。
校验仪设定功能为输出20mA时,如尚未与被校表连接好，很多校验仪会输出高至24V的电压,然后经过很短的时间就会切断输出,并提示过载。然后当表笔连接好时，一般会对被校表产生一个瞬时大电流冲击。
以某款进口校验仪为例，设定10mA输出，然后接到100Ω(电流表内阻)的负载上，实测电阻电压波形如下图所示：
图1
可以看到校验仪首先输出24V(校验仪的输出电压*大值)的尖峰（阶段1），对应240mA电流，约0.3ms后校验仪限流电路起作用，电流降为24mA（阶段2）,约3ms后调节程序或电路起作用（阶段3），又经过约12ms电流基本达到设定的10mA（阶段4）。
在这个过程中如果被校表，特别是一些特殊的小量程表保护不完善，很容易在阶段1就被烧坏，或者在阶段2受到过流冲击而降低性能。所以在做此类仪表的校准时，应该先把电流设为零然后接好电路，再开始输出电流；或者在回路中根据需要串一个*大不超过一千欧姆的电阻，用来分担大部分峰值电压。
部分校验仪的阶段1可能会持续更长的时间，对被校表造成的损害较大。
笔者建议：生产商应标明校准器可能输出的电压峰值，并提醒用户在使用中注意防护。
2.校验仪的仿真电阻问题。
2.1. 许多校验仪可以直接输出电阻值以模拟电阻传感器，好处是快捷、方便，缺点是输出的是仿真电阻，在某些特定条件下会带来误差。
仿真电阻常用的电路原理框图如下：
图2
图中Ui为输入电压，R0为检验仪内部的实际基准电阻，虚线框内为电阻仿真专用电路。
其基本原理都是把输入电压Ui变换为加到实际电阻R0上的电压U=kUi ,使从输入端看来电流为I=kUi/R0 ,电阻为R=R0/k 。
**种电路基本上由硬件来实现电阻的仿真，虚线框内电路属于电阻专用。特点是反应速度快，稳定性好，由数字直接设定阻值。
**种电路由测量电路测得输入电压Ui，计算D/A的输入值并设定D/A的电压输出也能实现仿真电阻的目的。这种电路特点是电阻专用电路少，节省成本，但软件复杂，反应速度慢，稳定性差一些。
综上所述，仿真电阻并不是真实电阻，一般仅适**用直流方式测量电阻的仪表，不适合于使用交流或脉冲测量线路的被检表。
生产商应该告知用户该校验仪的仿真原理及能否适应交变电流测量及能适应的频率等参数。
2.2.仿真电阻还有一个很重要的问题是能接受的电流范围，也就是能保证阻值精度的范围。在此范围之外电阻往往不能达到所需精度，严重的会导致较大误差及较大的不稳定性，会对指针类仪表造成损害。部分校验仪标注不准确或没能引起用户足够重视，所以在使用时需要谨慎。
在使用更高**的标准器校准校验仪时，往往会超出其电流适应范围，因而造成不准的假象。
采用脉冲测量电阻的高精度标准表，一般不能用来校准这种校验仪的仿真电阻。
笔者认为应该使用高精度可调电流源配套高精度电压表来作为校验仪的标准器，这样可以避免电流超范围，而且还可以测出校验仪的电流接受范围。
建议：生产商应提醒用户，输出电阻准确度有局限性，用户在使用中应注意，仲裁时尤其应慎重。
3、模拟热电偶校验仪表时需注意的问题
部分校验仪使用普通表笔插孔输出热电偶信号，而大多数进口校验仪使用专用热电偶插孔输出。
这决不仅是一个样式差别的问题，专用热电偶插头使用了特殊结构来解决冷端热响应的问题。它采用轻薄的金属接片进行线路连接，使冷端补偿测温传感器紧贴热电偶插头，从而可以快速测得热电��冷端温度，获得了极短的热响应时间。而普通接线插孔没有考虑测温的专业需要，连接材料厚实，热响应非常慢，在环境温度变化较大的环境下（比如从恒温的控制室进入锅炉房时有十多度温差）会带来测量失准。
以下是某款进口校准器热电偶输出孔、热电偶插头图及普通输出插孔图。
图3
笔者在进行电站锅炉DCS检定时发现从普通表笔接线柱输出的热电偶信号极难响应突变的环境温度，而从热电偶端子输出的信号源却能极快的响应环境温度变化不受温度突变的影响。
大多数进口知名品牌都设计有专用热电偶输出口,但部分国产产品却未能重视这个问题。往往简单采用一个温度元件测量一下环境温度即认为解决了冷端补偿问题,实际上远不是那么简单。
建议：热电偶输出功能应采用专用插头，并在说明书上标明热响应指标。
总结：HR2005热工仪表校验仪是现场校验和电子技术发展的产物，它能方便地运用于工业现场，可以解决大多数问题，但其自身仍然存在着许多不足，使用不当会给检校带来失误；同时希望校准器生产商能及时发现产品缺陷，纠正失误，推出更完善的产品。