交流电压表检定装置测量不确定分析与评定.docVIP

交流电压表检定装置测量不确定度分析与评定 一、概述 1.测量依据 JJG124-2005《电流表、电压表、功率表及电阻表》检定规程。 2.测量环境条件 环境温度为(20±2)℃，相对湿度为40%～60%，交流畸变因数为零，无电磁干扰。 3.测量标准 (1)测量标准:DO30-3a数字多功能校验仪 (2)量程:交直流电压:0～1000V;交直流电流:0～20A;中值电阻:10Ω～20MΩ (3)准确度:DCV:±(0.03%读数+0.01%满量程)ACV:±(0.05%读数+0.02%满量程)DCI:±(0.05%读数+0.02%满量程)ACI:±(0.1%读数+0.02%满量程)R:±(0.1%读数+20mΩ)电压附加误差:±0.02mV 4.测量对象 交流电压表D26，量程为150V，准确度等级为0.5级。 5.测量方法 采用比较法。检定时，调整标准源调节旋钮，直至被测仪表指示到期望值，读取此时的标准源电压读数和被测仪表指示值，此时标准源电压示值为相对真值。 二、测量模型 Δu=ux-un 式中:Δu——被测电压表的示值误差；ux——被测电压表的示值；un——检定装置的标准源电压表读数。 三、方差及传播系数 被检电压示值误差的方差为 传播系数: 四、各输入分量的标准不确定度评定 1.由测量重复性引入的标准不确定度分量u1 其不确定度来源是被测交流电压表的测量不重复，通过连续测量得到测量列，所以采用A类方法进行评定。取一台0.5级D26型交流电压表，选择150V量程，使该表指针指向150V分度线，在重复条件下连续测量10 次，得到测量列( 单位:V) 为149.9880、149.9920、149.9840、149.9900、149.9820、149.9840、149.9860、149.9900、149.9920、149.9880。 测量平均值:=149.9876V 实验标准差: 标准不确定度:u1=3.5×10-3V 自由度:ν1eff=n-1=9 2.由被测交流电压表分辨力引入的不确定度分量u2 分辨力误差采用B类方法进行评定，由交流电压表分辨力带来的误差约为0.5V左右，所以半宽a=0.25V，在区间内认为服从均匀分布，包含因子k=，则 自由度:ν2eff=∞ 3.由检定装置准确度引入的标准不确定度分量u3， 由检定装置准确度引入的不确定度，可采用B类方法进行评定。标准检定装置经上级检定合格，准确度等级为ACV:±(0.05%读数+0.02%满量程)，交流150V量程的最大允许误差为±0.07V，所以半宽度a=0.07V，在区间内认为服从均匀分布，包含因子k=，则 自由度:ν3eff=∞ 4.由检定装置分辨力引入的不确定度分量u4 由检定装置分辨力引入的不确定度，可采用B类方法进行评定。上级检定证书给出交流电压150V量程的分辨力为0.002V，所以半宽a=0.001V，在区间内认为服从均匀分布，包含因子k=，则标准不确定度: 自由度:ν4eff=∞ 五、合成标准不确定度 1.标准不确定度一览表(见表1) CTSM表1标准不确定度一览表/CTSM 2.合成标准不确定度 由于输入量各分量彼此不相关，所以 因此，合成标准不确定度: 3.合成标准不确定度的有效自由度νeff νeff=∞ 六、扩展不确定度的评定 取置信概率p=95%、νeff=∞、k=2，得 扩展不确定度:U95=k×uc=2×1.5×10-1V=3.0×10-1V 相对扩展不确定度:Urel=3.0×10-1V/150=0.20%(k=2) 七、交流电压不确定度验证 选取一块性能稳定的交流电压表D26，量程为150V，准确度等级为0.5级，用本装置测量后，送上级计量检定机构进行检定，测量结果如表2所示。 CTSM表2测量结果/CTSM 本装置准确度等级为:ACV:±(0.05%读数+0.02%满量程)，扩展不确定度U1=0.30V；上级检定装置的扩展不确定度U2=0.0003V 把以上数据代入公式: 满足│y1-y2│≤的要求，所以验证合格。 八、测量不确定度的报告与表示 DO30-3a数字多功能校验仪交流电压测量挡: 扩展不确定度: U95=k×uc=2×1.5×10-1V=3.0×10-1V 相对扩展不确定度: Urel=3.0×10-1V/150=0.20%(k=2) 有效自由度:νeff=∞ 九、结束语 通过不确定度评定可得其相对扩展不确度定度Urel=0.20%(k=2)。根据有关规定，DO30-3a数字多功能校验仪可以开展0.5级及以下交流电压表的检定工作。