20交直流電流表電壓表功率表檢定裝置

1、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)報(bào)告計(jì) 量 標(biāo) 準(zhǔn) 名 稱 交直流電流表、電壓表檢定裝置 建立計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)單位 儀征市計(jì)量管理所 計(jì) 量 標(biāo) 準(zhǔn) 負(fù) 責(zé) 人 盛 昌 祥 籌 建 起 止 日 期 1990年12月 說(shuō) 明1.申請(qǐng)建立計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)填寫計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)報(bào)告。計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)考核合格后申請(qǐng)單位存檔。2.計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)報(bào)告由計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)負(fù)責(zé)人填寫。3.計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)報(bào)告用計(jì)算機(jī)打印或墨水筆填寫，要求字跡工整清晰。目 錄一、建立計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的目的（ 4）二、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的工作原理及其組成（ 4）三、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器及主要配套設(shè)備（ 5）四、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)指標(biāo)（ 6）五、環(huán)境條件（ 6）六、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的量值溯源和傳遞框圖（ 7）七、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的重復(fù)性

2、試驗(yàn)（ 8）八、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定性考核（ 9）九、檢定結(jié)果的測(cè)量不確定度評(píng)定（ 10）十、檢定結(jié)果的驗(yàn)證（ 14）十一、結(jié)論（ 15）十二、附加說(shuō)明（ 15）一、建立計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的目的根據(jù)我市經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，為適應(yīng)企事業(yè)單位量值傳遞及檢定工作要求，加強(qiáng)計(jì)量器具管理，擬建立該項(xiàng)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。二、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的工作原理及其組成1 交直流電壓表 檢定原理：采用直接比較法。數(shù)字式電壓表被檢電壓表交直流電壓源2 直流電流表 檢定原理：采用直接比法數(shù)字電流表直流電流源被檢直流電流表三、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器及主要配套設(shè)備計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器名稱型號(hào)測(cè)量范圍不確定度或準(zhǔn)確度等級(jí)或最大允許誤差制造廠及出廠編號(hào)檢定 證書號(hào)多功能校準(zhǔn)儀DO30-J0

3、1000V05AAC0.5DC0.2%濰坊華祺儀器廠04289免檢主要配套設(shè)備多功能校準(zhǔn)儀DO30-J01000V05AAC0.5DC0.2%濰坊華祺儀器廠04289免檢電子秒表SJ9-1上海手表五廠EL200900069兆歐表ZC25-30500m10級(jí)上海第六電表廠1-4411200900070四、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)指標(biāo)1.擴(kuò)展不確定度：直流 U95=1.4810-2 veff=40 ;交流 U95=6.6V veff=50 2.測(cè)量重復(fù)性：0.08%3.測(cè)量范圍： (1)直流電流(0.0130)A，交流電流：(0.05100)A(2)直流電壓200mV1000V，交流電壓：(0600)V

4、 五、環(huán)境條件項(xiàng) 目要 求實(shí) 際 情 況結(jié) 論溫 度（232）符合要求合格濕 度40%60%符合要求合格六、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的量值溯源和傳遞框圖電流、電壓表檢定裝置量傳圖*上級(jí)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)直接測(cè)量7075數(shù)字多用表01000V 05A0.002%本所計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)直接測(cè)量多功能校準(zhǔn)儀01000V05AAC0.5%DC0.2%工作計(jì)量器具電流表05A1-5級(jí)電壓表01000V1-5級(jí)萬(wàn)用表05A01000V1-5級(jí)七、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的重復(fù)性試驗(yàn)1 選擇一穩(wěn)定的被測(cè)對(duì)外象，在短時(shí)間內(nèi)用被考核的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)重復(fù)測(cè)量n次，計(jì)算測(cè)量值的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差。12345678910Xi%-0.5-0.4-0.6-0.4-0.5-0.5-0.6

5、-0.4-0.5-0.4V=Xi-0.02+0.08-0.12+0.08-0.02-0.02-0.12+0.08-0.02+0.08V20.00040.00640.01440.0640.0040.0040.01440.0640.0040.0642 選用一塊穩(wěn)定的電壓表型號(hào)為ITI-V、精度為1.5級(jí)編號(hào)為0162，在450 V點(diǎn)重復(fù)條件下10次測(cè)量所得結(jié)果見下表： 0.056 S= =0.08% 9該裝置測(cè)量重復(fù)性符合要求八、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定性考核計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器名稱名義值允許變化量上級(jí)法定計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)檢定數(shù)據(jù)或自我對(duì)比數(shù)據(jù)結(jié)論08年7月09年7月變化量FLVKE45數(shù)字式多用表10V0.025%+2

6、10.00110.0000.001合格九、檢定結(jié)果的測(cè)量不確定度評(píng)定（一）直流電流測(cè)量不確定度的評(píng)定1.概述1.1測(cè)量依據(jù)：JJG124-1993電流表、電壓表、功率表及電阻表檢定規(guī)程1.2測(cè)量環(huán)境條件：環(huán)境溫度(203) ，相對(duì)濕度40%60%1.3測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)：F452.數(shù)模型=Ix-IN (1)式中： Ix 被測(cè)直流電流表示值； IN 直流電流的實(shí)際值3.標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定根據(jù)數(shù)學(xué)模型被測(cè)直流電流表示值誤差測(cè)量結(jié)果的不確定度將取決于輸入量Ix的不確定度。這里以測(cè)量2.5A量程上限值2.5A為例對(duì)于3個(gè)輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度進(jìn)行評(píng)定。3.1標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(Ix)的評(píng)定輸入量Ix的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(

7、Ix) 的來(lái)源主要是被測(cè)直流電流表的測(cè)量不重復(fù)引起，采用A類方法。考慮到在重復(fù)性條件下所得的測(cè)量列的分散性包含了直流電流源的穩(wěn)定度，調(diào)節(jié)細(xì)度及讀數(shù)誤差所引起的不確定度，故不另作分析。對(duì)1T1-A型電流表2.5A上限，連續(xù)獨(dú)立測(cè)量10次，每次均重新調(diào)整零位，得到測(cè)量列為2 .504,2.505,2.504,2.505,2.504, 2.505, 2.504, 2.505,2.505,2.503 =2.504A 單次實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差S= A =6.710-3再任意選取3臺(tái)相同等級(jí)，型號(hào)、規(guī)格的直流電流表。每臺(tái)對(duì)2.5A點(diǎn)在重復(fù)性條件下進(jìn)行10次獨(dú)立測(cè)量，獲得4組測(cè)量值，每組測(cè)量分別按上述方法計(jì)算得到單次

8、實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差見下表4組實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算結(jié)果實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差6.710-37.010-37.110-37.610-3則合并樣本標(biāo)準(zhǔn)差SP= =7.110-3AIx=7.110-3A自由度(Ix)=m(n-1)=4(10-1)=363.2標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(VN)的評(píng)定輸入量VN標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(VN)主要由標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字多用表誤差引起的，采用B類方法進(jìn)行評(píng)定。標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字多用表上級(jí)檢定合格，制造廠說(shuō)明書給出10A量程最大允許示值誤差為e2=(0.008讀數(shù)+8個(gè)字)。測(cè)量2.5A(R為0.1) 時(shí)九、檢定結(jié)果的測(cè)量不確定度評(píng)定e2=(0.2%+7)A ，半寬度a2=210-3V,在區(qū)間內(nèi)為均勻分布，包含因子k1=則u(I

9、N)=a2/k1=210-3/=1.210-3 估計(jì)u(VN)/ u(VN)=0.1,其自由度(VN)=50由于數(shù)字多用表在測(cè)量10A時(shí)，其分辨力為110-3A，所以由分辨力引起的不確定度和數(shù)字多用表最大允許差引起的不確定度相比可忽略。4.合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定4.1靈敏系數(shù)由數(shù)學(xué)模型=Ix- IV 可得靈敏系數(shù)C1= /Ix=14.2合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表不確定度來(lái)源標(biāo)準(zhǔn)不確定度Ci|Ci|U(xi)U(Ix)被測(cè)表測(cè)量不重復(fù)7.110-3A17.110-336數(shù)字多用表誤差1.210-301.210-3504.3合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度 uc()的估算輸入量Ix 、VN與RN彼此獨(dú)立不相關(guān)，所以合

10、成標(biāo)準(zhǔn)不確定為uc2()=(/Ix) U(Ix)2+(/ VN) U(VN)2= C1 U(Ix)2+ C2 U(VN)2uc()= 7.12+1.2210-3=7.310-34.4合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的有效自由度e= Uc4()/ c1 U(Ix)4/Ix + c2 U(VN)4/(VN) =7.33/-(2.13/36+1.23/50=405.擴(kuò)展不確定度的評(píng)定取置信概率 p=95% e=40 查t分布k95=t95(e)=t95(40)=2.02擴(kuò)展不確定度U95為U95=k95 uc()=2.027.310-3A=1.4810-2A6.不確定度的報(bào)告測(cè)量5A時(shí)，其示值誤差測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確

11、定度為U95=1.4810-2A ve=40九、檢定結(jié)果的測(cè)量不確定度評(píng)定（二）交流電壓（電流）測(cè)量不確定度的評(píng)定1 數(shù)學(xué)模型 V=V-VN式中：V被測(cè)電壓表示值誤差 V 被測(cè)電壓表示值 VN 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字多用表直流電壓讀數(shù)2 輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定2.1 輸入量V的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(V)的評(píng)定取一臺(tái)1.5級(jí)的1T1-V的交流電壓表，選擇150V量程，對(duì)該表指針指向150V分度線的直流電壓表連續(xù)測(cè)量10次，得到測(cè)量列：150.04,150.05,150.06,150.06,150.05, 150.05,150.05, 150.06,150.07,150.05=150.05V單次實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差S=7.

12、210-2V再任選8只同樣類型同級(jí)別的直流電壓表，在150V量程，對(duì)指針在150V分度線的直流電壓值，各重復(fù)條件（測(cè)量設(shè)備、環(huán)境條件、方法相同，時(shí)間、人員不同）下連續(xù)測(cè)量10次，分別測(cè)得九組測(cè)量列，按上述方法計(jì)算單次試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差如下：電壓150V150V150V實(shí)驗(yàn)S1 7.210-2S2 6.910-2S3 8.410-2標(biāo)準(zhǔn)S4 7.110-2S5 7.810-2S6 8.310-2方差S7 7.310-2S8 7.310-2S9 7.510-2則合并樣本標(biāo)準(zhǔn)差Sp為=7.610-2u(V)=Sp=7.510-2V自由度v1為v1=9（10-1）=812.2輸入量VN的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(VN)

13、的評(píng)定 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字多用表經(jīng)上級(jí)傳遞合格，制造說(shuō)明書上交流電壓0-1000V，量程最大誤差為0.5%,故在測(cè)量150V，允差e=0.5%150V=7.5V,半寬度a=7.5V，在區(qū)間內(nèi)可以認(rèn)為服從均勻分布，包含因子k=，則u(VN1)=a/k=4.3估計(jì)u(VN1)/ u(VN1)=0.1，自由度v2為503 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定3.1 靈敏系數(shù) 數(shù)學(xué)模型 V=V-VN靈敏系數(shù) c1= c2=九、檢定結(jié)果的測(cè)量不確定度評(píng)定3.2 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的估算輸入量V與VN彼此獨(dú)立不相關(guān)，所以合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度可按下式得到：uc2(V)=u(V)2+u(VN)2=c1u(V)2+c2u(VN)2uc(V)

14、= (4.3) 2+(0.5)2=4.23.3 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的有效自由度veffveff=4.3/0.5/81+4.2/50=30.74 擴(kuò)展不確定度的評(píng)定取置信概率p=95%, veff=50,查t分布表并將有效自由度近似取整為50，得到kp=tp(50)=2.01擴(kuò)展不確定度為U95=k95uc(V)=2.014.3=6.6V5 測(cè)量不確定度的報(bào)告與表示 1.5級(jí)1T1交流電壓表在150V量程在150V分度線，頻率為50HZ時(shí)，示值誤差測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度為U95=6.6V veff=50同理可得：型號(hào)為1T1-A量程為2.5A、5A，準(zhǔn)確度為1.5級(jí)的交直流電流表，在測(cè)量5A時(shí)其示值誤差的測(cè)量擴(kuò)展不確定度為U95=1.4810-2 veff=50十、檢定結(jié)果的驗(yàn)證 方法：1.用被考核的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量一穩(wěn)定的被測(cè)對(duì)象，然后將該被測(cè)對(duì)象用另一套更高級(jí)的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)量。計(jì)算：被考核計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)和高一級(jí)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)量時(shí)的擴(kuò)展不確定度（k=2）分別為U和U0，它們的測(cè)量結(jié)果分別為y和y0,則應(yīng)滿足：y- y0當(dāng)U0成立時(shí)被檢表：1T1-V 1.5級(jí)別 NO：111326 制造廠 ：南通電表廠本級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：FLVKE-45 測(cè)量不確定度為高一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：2002數(shù)字式多用表的測(cè)量不確定度為1.210-4測(cè)試點(diǎn)：直流100V，