交直流电压电流表检定装置技术报告

一、建立计量标准的目的建立本计量标准的目的是为了更好地在企业内部开展计量标准的量传与溯源。建立计量标准不仅会给企业带来一定的经济效益，还包含着一定的社会效益。二、计量标准的工作原理及其组成工作原理：采用数字多功能校验仪（标准源）作为标准的检定方法，检定交直流电压、电流表。其原理框图如下图（一）a、b所示。(a)数字多功

能校验仪数字多功能校验仪(a)数字多功

能校验仪(b)图（一）用标准源检定电压电流表原理框图组成：HG30-IIB型数字多功能校验仪

三、计量标准器及主要配套设备计量标准器名称型号测量范围不确定度或准确度等级或最大允许误差制造厂及出厂编号检定或校准机构检定周期或复校间隔数字多功能校验仪HG30-IIDCI、ACI(0—20)ADCV、ACV：(0~1000)V电阻：20Q〜24MQDCI、DCV:MPE:±(0.03%读数+0.02%量呈);；ACI、ACV:MPE:±(0.05%读数+0.03%量呈)电阻：MPE:±0.3%+2mQ潍坊华光电子仪器有限公司NO:409陕西省计量科学研究院一年主要配套设备耐电压测试仪MS2670E//南京民盛电子仪器有限公司501288陕西省计量科学研究院一年兆欧表ZC25-4(0〜1000)MP10.0级上海康海仪器仪表有限公司09041535榆林市计量测试所一年

四、计量标准的主要技术指标1、多功能校验仪型号规格：HG30-IIB测量范围：DCkACI(0-20)ADCV、ACV：(0-1000)V电阻：20Q〜24MQ最大允许误差：MPE:DCIDCVMPE±(0.039O[+0.02%量程;；ACI、ACV^MPE±(0.05%S数+0.03%量程)电阻：MPE±0.3%+20nQ五、环境条件序号项目要求实际情况结论1温度(20±5)°C(18〜25)C合格2湿度(40%〜80%)RH(40〜70)%RH合格3456

七、计量标准的重复性试验计量标准的重复性通常用观测值的实验标准差来表示，要求是S1WS,其中S1：观测值的实验标准差；S：不确定度评定中S值。（一）计量标准对交流电压表的重复性实验被测量对象选择一块0.5级、T51型交流电压表，选择50V量程，当频率为0HZ时，对使该表指针指向50V分度的输出电压为观测点进行连续0次测量，测量得的数据如下表所示：电压表150V分度的10测量数据 V次序号12345678910测量值150.217150.213150.218150.211150.211150.213150.212150.212150.213150.214通过计算求得x=150.2134V实验标准差：割I顼）I I[=Y4——1一=0.0024V由于S1<S[不确定度评定中S=（0.0024-0.0032）V]所以重复性符合要求。（二）计量标准对直流电流表的重复性实验被测量对象选择一块0.5级、T51型直流电流表，选择A量程，对使该表指针指翩分度的输出电流为观测点进行连绸次测量，测量得的数据如下表所示：电流表5A分度点的测量数据A次序号12345678910测量值5.00975.00935.00965.01035.01035.01035.01025.00925.00935.0104通过计算求得x=5.00986A实验标准差：

八、计量标准的稳定性考核一）计量标准测量电压表的稳定性考核用该标准装置对一块，量程（0〜150）V，准确度等级为0.5级交流电压表为被测量对象，以150V点为观测点，每隰个月进行一组10次的测量，共观测组，各组的测得数据及测得结果如下表所示：交流电压表150V点为观测点在一年内测量的四组数据 V次时间测得值12345678910平均值2012年03月150.213150.210150.212150.211150.212150.211150.211150.212150.212150.212150.21162012年07月150.213150.212150.213150.212150.212150.214150.213150.213150.212150.214150.21282012年11月150.214150.214150.215150.213150.212150.216150.214150.215150.215150.212150.21402013年03月150.213150.215150.215150.216150.215150.213150.216150.216150.213150.216150.2148根据以上四组数据，测得稳定性为:V-U.=150.2148-150.2116=0.0032V由于V-V.<U95=0.15V所以该标准装置的稳定性符合要求。（二）计量标准测量电流表的稳定性考核用该标准装置对一块，量程（0〜5）A，准确度等级为0.5级直流电流表为被测量对象，以5A点为观测点，每隔个月进行一组0次的测量，共观测4组，各组的测得数据及测得结果如下表所示：直流电流表5A点为观测点在一年内测量的四组数据 A次序号时间测得值12345678910平均值2012年03月5.01035.01005.01025.01015.01025.00935.00915.00985.01025.01025.009942012年07月5.01035.01025.01035.01025.00925.01045.01035.00965.01025.0995.010062012年11月5.01045.01045.01055.01035.01025.01065.01045.00985.00985.01065.010302013年03月5.01085.01055.01055.01065.01055.01035.01065.01065.01035.01065.01053

九、检定或校准结果的测量不确定度评定（一）模拟式交流电压表示值误差测量结果的不确定度评定1概述1.1测量依据：JJG124-2005«电流表、电压表、功率表及电阻表检定规程》1.2环境条件：温度（18〜25）°C；相对湿度45%〜60%.1.3测量标准：数字多功能校验仪，测量范围（0〜1000）V;频率40、60、400HZ三种；最大允许示值误差土（0.05%卖数+0.039量程）1.4被测对象：T51型交直流电压表，这里只评定交流量程（0〜150）V部分,准确度等级为0.5级；1.5测量方法：当频率为50HZ时，采用数字多功能校验仪作标准，来测量模拟式交流电压表示值的实际值。调节多功能校验仪的交流电压源，使被测量交流电压表的指针指在某分度线上（示值），读出数字多功能校验仪的电压读数，即为交流电压示值的实际值。被测交流电压表示值与实际值之差为交流电压表的示值误差。1.6评定结果的使用在符合上述条件下的测量，一般直接使用本不确定度的评定方法。其中（0〜150）V量程的150V分度线处的交流电压测量，可直接使用本不确定度的评定结果。2数学模型AV=V-VN式中：AV——被测电压表的示值误差，;V——被测电压表示值V;vn——数字多功能校验仪电压读麴，8NV 5AV灵敏系数,= =1 （= =-1VN3输入量的标准不确定度的评定3.1输入量V的标准不确定度/（V）的评定输入副的标准不确定度来源主要是被测交流电压表的测量不重复，可以通过连续测量得到测量列，采用类方法进行评定。取一台0.5级、T51型交流电压表，选择150V量程，当频率为50HZ时，对使该表指针指向150V分度线的交流电源连续测量次，得到测量列150.012150.018150、015、150.01、150.015150.018150.016150.016150.018150.013VV=150.0152V单次实验标准差件(V-V)23=1I cC—Vn-1 =2.6X10-3V再任意选取8台同类型同级别交流电压表，台选择150V量程，在频率为50HZ时，对使该表指向150V分度线的交流电压值在重复性条件下连续测戢次，共得到9组测量列，每组测量列分别按上述方法计算得单次实验标准差如表(一)所示。电压(V)150V150V150V实验标准差S.(V)S10.0026S20.0024S30.0024S40.0025S50.0030S60.0028S70.0028S80.0032S90.0030合成样本标准差sp为1土S=1—*S2=0.0028Vmj=1]则可得u(V)=S=0.0028V自由度v1=9X(10-1)=813.2输入量。的标准不确定度(Vn)输入量]的标准不确定度主要由标准数字多功能校验仪的准确度可起据技术说明书中得到，采廊类方法进行不确定度评定。数字多功能校验仪说明书中给出交流电压档的最大允许误差为±05%读数+0.03%量程)，所以在测量L50V时，最大允许误差二±(0.05%X150+0.03%X150)二±0.12V所以半宽度a=0.12V在区间内可认为服从均匀分布蚌*，所以u(Vn)=a=012=0.070V估计里匕2=0.1,则自由度=50U(VN) 24合成标准不确定度的评定4.1标准不确定度汇总表标准不确定度汇总于表所示表2标准不确定度汇总表标准不确定度分量不确定度来源标准不确定度u(X)iciciu(x)Viu(V)交流电压表的测量不重复性0.0028V10.0028V81u(Vn)数学多功能校验仪的不确定度0.07V-10.07V504.2合成标准不确定度的计算因x彼此独立，所以合成标准不确定度*)二寸K|u(V)』+怜"(匕)上二0.071Vi c 1 2N4.3合成标准不确定度的有效自由度扩展不确定度的评定取置信概率95%。Veff=50,查t分布表得到k%=t95（50）=2.01于是扩展不确定度为U癸=k95•u（V）=2.01X0.071=0.142^0.1576测量不确定度的报告0.5级、T51型、量程（0〜150）V交流电压表，示值误差的测量结果的扩展不确定度为u95=0.15v r=50（二）模拟式直流电流表示值误差测量结果的不确定度评定1概述1.1测量依据：JJG124-2005«电流表、电压表、功率表及电阻表检定规程》1.2环境条件：温度（20±1）°C；相对湿度45%〜60%.1.3测量标准：数字多功能校验仪，测量范围（0〜20）A;最大允许示值误差±（0.03%读数+0.02%量程）1.4被测对象：模拟式交直流电流表，T51型，量程（0〜5）A、（0〜10）A。这里只评定直流量程（0〜5）A部分，准确度等级为0.5级；1.5测量方法：采用数字多功能校验仪直流电流档作标准，来测量模拟式直流电流表示值的实际值。调节多功能校验仪的直流电流源，使被测量直流电流表的指针指在某分度线上（示值），读出数字多功能校验仪的电流读数，即为直流电流示值的实际值。被测直流电流表示值与实际值之差为交流电流表的示值误差。1.6评定结果的使用在符合上述条件下的测量，一般直接使用本不确定度的评定方法。其中（0-5）A量程的5A分度线处的直流电流测量，可直接使用本不确定度的评定结果。2数学模型M=I-1N式中：AI——被测电流表的示值误塞；I——被测电流表示值A;In——数字多功能校验仪电流读麴)△/ 5AI灵敏系数c= =1 2= =一1°N3输入量的标准不确定度的评定根据数学模型，被测交直流电流表直流部分示值误差测量结果的不确定度将取决于输入量I、I.的确定度。在本篇中聊量程中上限伽A点为例，对2个输入量的标准不确定度进行评定。3.1输入量/的标准不确定度(I)的评定输入量1的标准不确定度来源主要是被测直流电流表的测量不可以通过连续测量得到测量列，采用A类方法进行评定取被测对象，选择5A点，连续测量10次，每次均重新调整零位，得到测量列，5.01(、5.0205.0205.0205.0105.0105.0105.0105.0105.010AI=5.013A单次实验标准差Z(I-I)2

in-1 =4.8X10-3A再任意选取3台同类型同级别直流电流表，台对5A点在重复性条件下进行0次，共得到4组测量列，每组测量列分别按上述方法计算得单次实验标准差如表(一)所示。S14.8X10-3AS26.2X10-3AS35.4X10-3AS46.8X10-3A实验标准合成样本标准差sp为一'1KS=，'-冒S2=0.0058A

ptm尸j则可得u(I)=Sp=0.0058A

则可得自由度 V1=4X(10-1)=363.2输入量^的标准不确定度(IN)输入量^的标准不确定度主要由标准数字多功能校验仪的准确度可起据技术说明书中得到，采廊类方法进行不确定度评定。数字多功能校验仪说明书中给出直流电流档的最大允许误差为±03%读数+0.05%量程)，所以在测量5A时，最大允许误差二土(0.03%X5+0.02%X5)二±0.0025A所以半宽度a=0.0025A在区间内可认为服从均匀分布,二、3，所以0.0025=0.0015A0.0025=0.0015A估计实((N)=0.1,则自由度V=50U(iN) 24合成标准不确定度的评定4.1标准不确定度汇总表标准不确定度汇总于表所示表2标准不确定度汇总表标准不确定度分量不确定度来源标准不确定度u(x)icicu(x)iiiViu(I)直流电流表的测量不重复性0.0058A10.0058A36u(IN)数学多功能校验仪的不确定度0.0015A-10.0015A504.2合成标准不确定度的计算因x彼此独立，所以合成标准不确定度1)=J匕u(1)'+'c2u(1N)'=0.006Ai c 1 2N4.3合成标准不确定度的有效自由度

U4(I)Vef=nU4(I)=Z.1 Vi5扩展，卜确定度的评定取置信概率95%。Veff=50,查t分布表得到k95=t95(50)=2.01于是扩展不确定度为：U%=k95•u(I)=2.01X0.006R0.012A6测量7卜确定度的报告0.5定度级、T51型、量程（0〜5）A直流电流表，示值误差的测量结果的扩展不确为U95=0.012A Veff=50十、检定或校准结果的验证采用传递比较法对该套计量标准进行不确定度验证。（一） 本套装置对直流电流表的检定或校准结果的验证1、 选择一块0.5级、（0〜150）V的交流电压表，用本标准在交流电压表150V分度线时，输出的电压值为O=150.214V;2、 根据第八项不确定度评定知该点用本标准测得不确定度U=U95=0.15V3、 将该交流电压表送上一级用高一级标准测得件150.188V;4、 根据上级标准对测量点的不确定度U°=U95=0.08V;5、 由以上测得的数据，得到"-YJ=|150.188-150.214=0.026V.〔U2+U2=<0.082+0.