標(biāo)準(zhǔn)電流互感器比值差測(cè)量結(jié)果不確定度分析

陳維煌

摘 要：介紹了標(biāo)準(zhǔn)電流互感器檢定裝置比值差測(cè)量過(guò)程的不確定度分析，采用直接比較法在測(cè)量互感器過(guò)程中，標(biāo)準(zhǔn)電流互感器裝置測(cè)量結(jié)果的不確定度分析，供標(biāo)準(zhǔn)電流互感器檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室不確定度評(píng)定參考。

關(guān)鍵詞：標(biāo)準(zhǔn)電流互感器；比值差；不確定度評(píng)定

1.概述

1.1 測(cè)量依據(jù)：JJG313-2010測(cè)量用電流互感器檢定規(guī)程。

1.2 環(huán)境條件：溫度（+10～+35）℃，相對(duì)濕度≤80%

1.3 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)：電流互感器，準(zhǔn)確度0.002級(jí)，量程為一次電流（5～5000）A，二次電流為5A

1.4 被測(cè)對(duì)象：準(zhǔn)確度為0.01級(jí)電流互感器，量程為一次電流（5～2000）A，二次電流為5A

1.5 測(cè)量過(guò)程：將標(biāo)準(zhǔn)和被測(cè)電流互感器在相同額定變比的條件下，采用比較法進(jìn)行測(cè)量。將在互感器校驗(yàn)儀測(cè)得的電流上升，下降兩次比值差讀數(shù)的算術(shù)平均值作為被測(cè)對(duì)象在該額定變比時(shí)的比值差。

1.6 評(píng)定結(jié)果使用：符合上述條件測(cè)量，額定電流在20%、100%、120%的比值差測(cè)量結(jié)果的不確定度可直接使用本不確定度的評(píng)定方法。

2.數(shù)學(xué)模型： fX=fP

式中：fX——被檢電流互感器的比值差；

fP——互感器校驗(yàn)儀上所測(cè)得的電流上升、下降的比值差的算術(shù)平均值。

3.輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定

輸入量fP的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（fP）的來(lái)源主要有兩方面：①在重復(fù)性條件下由被測(cè)電流互感器的測(cè)量不重復(fù)引起的不確定度分項(xiàng)u（fP1），采用A類評(píng)定方法；②標(biāo)準(zhǔn)電流互感器誤差引起的不確定度分項(xiàng)u（fP2），采用B類評(píng)定方法。

根據(jù)校驗(yàn)儀的技術(shù)指標(biāo)可知，在被測(cè)量值較小時(shí)，由校驗(yàn)儀誤差引起的不確定度是由最小分度值引起的，而該不確定度已包含在由測(cè)量不重復(fù)引起的不確定度分項(xiàng)u（fP1）中，因此，當(dāng)被測(cè)量值較小時(shí)，由互感器校驗(yàn)儀誤差引起的不確定度可以不必另行分析。

4.標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)u（fP1）的評(píng)定

該不確定度分項(xiàng)主要是由于對(duì)被測(cè)電流互感器的測(cè)量不重復(fù)引起的，可通過(guò)連續(xù)測(cè)量得到測(cè)量列，采用A類評(píng)定。磁場(chǎng)影響等引起的不確定度已包含在此標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)中，不必另外分別評(píng)定。

對(duì)一臺(tái)電流互感器，在100A/5A檔，額定電流為100%時(shí)，連續(xù)測(cè)量10次，得到電流上升、下降的算術(shù)平均值的測(cè)量列為（第次測(cè)量均重新接線）：

再任取兩臺(tái)同類型電流互感器，每臺(tái)分別在20%、100%、120%額定電流時(shí)，在重復(fù)性條件下連續(xù)測(cè)量10次，共得到9組電流上升、下降比值差的算術(shù)平均值的測(cè)量列，每組測(cè)量列分別按上述方法求得單次實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差如下：

合成樣本標(biāo)準(zhǔn)差

u（fP1）=Sp=0.00035%

5.標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)u（f2）評(píng)定

該不確定度分項(xiàng)主要是由標(biāo)準(zhǔn)電流互感器誤差引起的，標(biāo)準(zhǔn)電流互感器經(jīng)上級(jí)檢定合格，其比值差最大允許誤差e=±0.002%，其半寬a=0.002%，在此區(qū)間可認(rèn)為服從均勻分布，包含因子k=

6.標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)u（f3）的評(píng)定

該不確定度分項(xiàng)主要是由互感器校驗(yàn)儀誤差引起的，互感器校驗(yàn)儀經(jīng)檢定合格，最大允許誤差

e=±1%，其半寬a=1%，在此區(qū)間可認(rèn)為服從均勻分布，包含因子k=

7.合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表

8.擴(kuò)展不確定度U

電流互感器屬較穩(wěn)定的被測(cè)對(duì)象，由被測(cè)不確定給測(cè)量帶來(lái)的不確定度影響忽略，對(duì)0.01級(jí)電流互感器的擴(kuò)展不確定度以包含因子k=2來(lái)表示，即：

參考文獻(xiàn)

[1] JJG313—2010《測(cè)量用電流互感器檢定規(guī)程》.

[2] JJF1059-2012《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》.