变压器冷态绕组阻值测量结果的不确定度评定.docVIP

变压器冷态绕组阻值测量结果的不确定度评定 一、 概述 1.1 测量方法：依据GB19212.1变压器标准测量变压器冷态电阻。 1.2 环境条件：温度（23±2）℃，相对湿度≤85% 1.3 测量设备：FLUKE 111万用表，精度为±（0.9%+1计数） 1.4 被测对象：测量审核用安全隔离变压器，额定输入233.2V 50Hz 输出 28V 40mA 1.5 测量过程 1.6 评定结果的使用 在符合上述条件下的测量结果，一般可直接使用本不确定度的评定结果。 二、 数学模型 e= L+U（K） U（K）= K 式中： e—冷态绕组阻值； U（K）— 扩展不确定度 L—万用表示值读数 La—读数引入的误差（U（La） 标准不确定度）； Lb—仪器本身最小刻度引入的误差（U（Lb） 标准不确定度）； LC—校准不确定度引入的误差/仪器精度误差（U（Lc） 标准不确定度）； Ld—测试环境温度波动引入的读数的飘移（U（Ld）标准不确定度）; K—扩展因子。 三、不确定度的来源分析 测量变压器冷态绕组温升时，有多种因素会传递测量不确定度，具体分析原因，如图1示的因果图，主要有以下几个方面： 1、测量在重复性和复现性的条件下的误差： 测量时在同一条件下的测量结果存在一定分散性； 测量时在不同条件下的测量结果存在一定分散性； 2、仪器精度提供的误差（同检定证书提供误差取其一）： 数字万用表精度为±(0.9%读数+1计数) 3、检定证书提供的误差（同仪器精度误差取其一）： 万用表电阻校准不确定度为9Ω,K=2. 4、仪器最小刻度引入的误差： 在测量600~6000Ω仪器的最小刻度为1Ω. 5、温度波动产生的测量值的误差： 温度波动在1K以内，为此对电阻影响的波动值在17.2Ω以内,取扩展因子为2。 6、其他误差： a.测量时由于万用表对绕组引出导线的夹紧程度不同产生误差，但多次测量后可忽略； b.由于仪器受外界电磁干扰影响引入的误差，可忽略不计。 四、 输入量的标准不确定度的评定 3.1 输入量La的标准不确定度u（La）的评定 输入量La的的不确定度来源主要是测量重复性引起的标准不确定度u（La）评定，可以通过连续测量得到测量列（采用A类方法进行评定） 变压器冷态绕组阻值，在重复性条件下，用万用表连续测量10次，得到测量列2520Ω，2518Ω，2521Ω，2520Ω，2522Ω，2522Ω，2523Ω，2521Ω，2523Ω，2522Ω。 Ω 单次标准差 Ω 选择3把万用表，分别对同一绕组进行测量，各在重复性条件下连续测量10次，共得3组测量列，每组测量列分别按上述方法计算得到单次实验标准差。如表32-1所示。 表32-1 3组实验标准差计算结果 绕组阻值（Ω） 冷态(1) 冷态(2) 冷态(3) 实验标准差sj（Ω） 2.40 2.36 2.42 合并样本标准差 Ω 则可得到 u（La）= Sp =2.39Ω 自由度 3.2 输入量Lb /最小刻度引入的不确定度u （Lb）的评定： 在测量600~6000Ω仪器的最小刻度为1Ω.其半区间为0.5Ω，可视为矩形分布，K=, u （Lc）=1/ =0.5774Ω K=，置信区间P（%）=90%~95%，查t 分布表 自由度：ν（Lb）=50 3.3 输入量Lc /仪器精度标准不确定度u （Lc）的评定 输入量Lc的不确定度来源主要是对仪器本身精度引起的标准不确定度u （Lc）（采用B类方法进行评定）。 数字万用表精度为±(0.9%读数+1计数) ，变压器绕组阻值第一组10次测量的平均值 Ω 标准差S=2.4Ω 其最大允许误差的模a=0.9%×2521.2+1Ω=22.69Ω a为均匀分布（矩形分布）的半宽 K=，故 u （Lc）=22.69/ =13.10Ω 自由度ν→∞： 3.4 输入量Lc/校准引入的标准不确定度u（Lc）的评定 输入量Lc的不确定度来源主要是校准的不确定引起的标准不确定度分项u（Lc）；万用表电阻校准不确定度为9Ω,K=2. 其标准不确定度 U(Lc)=9/2=4.5Ω 估计方差为U2(Lc)= 20.25Ω 相对标准不确定度为Urel(Lc)= U(Lc)/a=4.5/2521.2=0.00178 K=2，设测量的值成正态分布，则置信区间P（%）=95.45%，查t 分布表 自由度为：ν（Lc）=50 3.5 温度波动引入的标准不确定度，根据经验测量过程中温度波动在1K以内，为此对电阻影响的波动值在17.2Ω以内,取扩展因子为2。 U(Ld)=17.