磁通门电流传感器校准规范（报批稿）

JJF（苏）XXX-20XX1磁通门电流传感器校准规范(g)。现以外部激励的三磁芯结构为例，如图2所示，磁芯由IE激励达到磁平衡状态，已知施加IS电流的线圈匝数为NS，则2pHpHR₂n民R₁-—[R流电压R₁-次边电流调制信号原边电流激电压解调信号调制信号激励电压次边upR₃图1磁通门电流传感器结构及原理5计量特性零点输出一般不超过被校磁通门电流传感器额定输出值最大允许误差的1/2。5.2直流电流比例JJF（苏）XXX-20XX3）：表1最大允许误差与相位差对照表最大允许误差±0.005%±0.01%±0.02%±0.05%±0.10%±0.20%±0.50%相位差±0.17′±0.3′±0.6′±2′±5′±10′±30′其他：周围无影响校准工作正常进行的电磁干扰及不确定度(k=2)应不大于被校准磁通门电流传感器的对应直流电流输出范围：0.1A～5kA；JJF（苏）XXX-20XX4交流电流输出范围：0.1A～5kA；信号发生器输出电压信号频率大于被校磁通门电流传a)频带宽度(-3dB)：DC～100MHz；b)水平灵敏度：1ns/div～10s/div；时基最大允许误差：±2×10-5；c)垂直灵敏度：1mV/div～5V/div；直流增益：±(0.5%～3%)；JJF（苏）XXX-20XX5d)输入阻抗：50Ω和1MΩ;e)数字示波器的频带宽度应不小于磁通门电流传感器的频带宽度的3倍。a)测量范围：1mA～5A;b)频率范围：DC～100kHz。二次输出电流值Im，磁通门电流传感器零点输出计算如公式(2)：IOE——被校磁通门电流传感器的零点输出；Im——直流标准电流表测量的电流值，A；6Ixpe——被校磁通门电流传感器的额定一次直流电流值，A。7.3直流电流比例直流电流比例校准点的选取一般为在量程范围内均匀选取5个校准点，且至少应包含量程的10%、50%、100%点。直接测量法的直流电流比例校准原理如图3所示。校准前对直流标准电流表进行被校磁通门电流传感器直流标准电流源fxc被校磁通门电流传感器的实际直流电流比例；比较测量法的直流电流比例校准原理如图4所示，校准前对误差测量装置进行清fpc,与被校磁通门电流传感器标称比例相同，按校准点调节直流标准电流源的输出7电流，读取误差测量装置所示直流电流比例误差，则被校磁通门电流传感器的直流电直流标准电流源fxnei被校磁通门电流传感器直流电流比例；f标准磁通门电流传感器直流电流比例；Afi误差测量装置显示的直流电流比例误差。7.4交流电流比例磁通门电流传感器校准点的选取一般为在量程范围均匀选取5个校准点，且至少应包括量程的10%、50%、100%点；频率一般在工作频率50Hz(或60Hz)下进行。直接测量法的交流电流比例校准原理如图5所示。按校准点调节交流标准电流源交流标准电流源交流标准电流源8交流标准电流源图6比较测量法的交流电流比例校准原理图9数字示波器信号发生器跨导放大器JJF（苏）XXX-20XX带宽）处时，记录fH频率点处数字示波器测得的幅度值Af；用公式(8)计算标称频率fBW，即为磁通门电流传感器频带宽度测得值。）；），j)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明；n)校准证书签发人的签名、职务或等p)未经实验室书面批准，不得部分复制证书的声被校磁通门电流传感器的校准数据都应该先计算，后修约。数据修约采用四舍五JJF（苏）XXX-20XXIOE100%IOE——被校磁通门电流传感器的零点输出；Im——直流标准电流表测量的电流值，A；fDC——被校磁通门电流传感器的标称比例；IPNDC——磁被校通门电流传感器的额定一次直流电流值，A。(I0)u2(Im)u2(Ix0)u(I0)——磁通门电流传感器零点输出引入的标准不确定度；u(Im)——直流标准电流表引入的标准不确定度；u(Ix0)——被校磁通门电流传感器引入的标准不确定度。直流标准电流表引入的标准不确定度u(Im)。JJF（苏）XXX-20XX磁通门电流传感器测量结果重复性引入的标准不确定度u(Ix0)。1)直流标准电流表引入的标准不确定度u(Im)则分散区间的半宽度为a0.001μA，为均匀分布，置信因子k，则直流标准电u(IS)5.810-4μA2)测量结果重复性引入的标准不确定度u(Ix0) s(Ix)(i1Ix)2(A.3)Ix——被校磁通门电流传感器零点输出直流电流的平均值；n——重复测量的次数，此处n=10。表A.1零点输出重复性测量数据第i次测量123456789测量值(μA)s(Ix)0.04μAu(Ix)s(Ix)0.04μA表A.2零点输出标准不确定度分量不确定度分量来源评定方法分布k值测量确定度JJF（苏）XXX-20XXmu(I)m直流标准电流表的最大允许误差引入B类均匀分布33x0u(x0测量结果重复性引入A类正态/0.04μA(I0) u2(Im)(I0)U(I0)kuC(I0)0.08μAU(IOE)kuC(IOE)1.210-7fXDC式中：fXDC——被校磁通门电流传感器的实际直流电流比例；ISDC——直流标准电流源输出电流值，A；IXDC——直流标准电流表测试电流值,A。uc(fDC)relu2(ISDC)relu2(IXDC)relu(fDUT)reluc(fDC)——直接测量法的直流电流比例合成标准不确定度；u(ISDC)——直流标准电流源引入的标准不确定度；u(IXDC)——直流标准电流表引入的标准不确定度；u(fDUT)——被校磁通门电流传感器引入的标准不确定度。JJF（苏）XXX-20XXa)直流标准电流源引入的标准不确定度uISDC；b)直流标准电流表引入的标准不确定度uIXDC。a)测量结果重复性引入的标准不确定度u(fDUT)。1)直流标准电流源引入的标准不确定度uISDC按B类进行评定。根据直流标准电流源1000A技术指标，其最大允许误差为 uISDC6.410-2A2)直流标准电流表引入的标准不确定度uIXDC3)测量结果重复性引入的标准不确定度u(fDUT) s(fDUT)(fDi1fDUT)2(A.6)DUTf——被校磁通门电流传感器直流电流比例的平均值；DUTfDUTi——被校磁通门电流传感器直流电流比例的第i次测量值；JJF（苏）XXX-20XX5n——重复测量的次数，此处n=10。5表A.3直接测量法的直流电流比例重复性测量数据第i次测量123456789测量值1500.171500.151500.161500.16s(fDUT)0.013uISDCs(fDUT)0.013u(fDUT)rel8.5106表A.4直接测量法的直流电流比例标准不确定度分量不确定度分量来源评定方法分布k值测量确定度uISDCrel直流标准电流源引入B类均匀分布335uIXDCrel直流标准电流表引入B类均匀分布5u(fDUT)rel测量结果重复性引入A类正态/6(fDC)relu2(ISDC)relu2(IXDC)relu(fDUT)reluc(fDC)uc(fDC)relfDC0.144U(fDC)relkuc(fDC)rel=1.9104JJF（苏）XXX-20XXDCcDCU(f)ku(DCcDCfXDC1fSDCfDCfXDC1——被校磁通门电流传感器直流电流比例；fSDC——标准磁通门电流传感器直流电流比例；ΔfDC——误差测量装置显示的直流测量比例误差。c(fXDC1)u2(fSDC)u2(fDC)u2(fDUT1)(A.8)uc(fXDC1)——比较测量法的直流电流比例合成标准不确定度；u(fSDC)——标准磁通门电流传感器的标准直流电流比例引入的标准不确定度；u(ΔfDC)——误差测量装置引入的标准不确定度；u(fDUT1)——被校磁通门电流传感器引入的标准不确定度。a)标准磁通门电流传感器的标准直流电流比例引入的标准不确定度u(fSDC)；b)误差测量装置引入的标准不确定度u(ΔfDC)；a)测量结果重复性引入的标准不确定度u(fDUT1)。1)标准磁通门电流传感器的标准直流电流比例引入的标准不确定度u(fSDC)JJF（苏）XXX-20XXu(fSDC)8.710-32)误差测量装置引入的标准不确定度u(ΔfDC)按B类进行评定。误差测量装置的技术指标2%，则分散区间的半宽度为u(ΔfDC)8.710-33)测量结果重复性引入的标准不确定度u(fDUT1) s(fDUT1)(fDUi1fDUT1)2(A.9)fDUT1——被校磁通门电流传感器直流电流比例的平均值；fDUT1i——被校磁通门电流传感器直流电流比例的第i次测量值；n——重复测量的次数，此处n=10。表A.5比较测量法的直流电流比例重复性测量数据123456789s(fDUT1)6.710-3u(fDUT1)s(fDUT1)6.710-3表A.6比较测量法的直流电流比例标准不确定度分量不确定度分量来源评定方法分布k值测量确定度JJF（苏）XXX-20XXu(fSDC)标准磁通门电流传感器引入B类均匀分布33-3u(u(Δf)误差测量装置B类均匀分布 u(fu(f)测量结果重复性引入A类正态/uc(fXDC1)u2(fSDC)u2(fDC)u2(fDUT1)0.014U(fXDC1)kuc(fXDC1)0.028——误差测量装置显示的相位差；——标准磁通门电流传感器的相位差。2)u()—标准磁通门电流传感器引入的标准不)—误差测量装置的引入的标准不确定度；JJF（苏）XXX-20XXu()—被校磁通门电流传感器引入的标准不确定度；2)被校磁通门电流传感器测量结果重复性引入度u()分别为：u()0.020′按B类进行评定。误差测量装置的技术指标，相位差最大允许误差为u(JJF（苏）XXX-20XX i2 ——被校磁通门电流传感器相位差的平均值；n——重复测量的次数，此处n=10。表A.7相位差重复性测量数据第i次测量123456789测量值(′)s()s(表A.8相位差标准不确定度分量表不确定度分量来源评定方法分布k值测量确定度u(u()标准磁通门电流传感器引入B类均匀分布33误差测量装置B类均匀分布330.003′u(u()测量结果重复性引入A类正态/0.007′)u(JJF（苏）XXX-20XXDUTcU()2u()0.40′DUTc=20logAref——参考频率点数字示波器测得的波形幅度；Af——f频率点数字示波器测得的波形幅度。2u——显示装置示波器分辨力参考幅值引入的标准2u3——显示装置示波器分辨力标准幅值引入的标准不确定度；u4——跨导放大器引入的标准不确定度；55u6——被校磁通门电流传感器引入的标准不确定度。a)标准器的平坦度或频响不准确引入的标准不确定度u1；b)显示装置示波器分辨力引入的标准不确定度u2和u3；c)跨导放大器引入标准不确定度u4；JJF（苏）XXX-20XXd)宽频交直流分流器引入标准不确定度u5。2)被校磁通门电流传感器引入的标准不确定度a)测量结果重复性引入的标准不确定度u6。a)标准器的平坦度或频响不准确引入的标准不确定度u1按B类进行评定。按其说明书的技术指标，100kHz稳幅正弦波相对50Hza2%u1k0.099dBb)显示装置示波器分辨力引入的标准不确定度u2和u3：按B类进行评定。示波器垂直分辨力为9位，即其垂直分辨力为满度值的3。在示波器频带宽度内正弦波幅度由参考频率下的6div最多下u23u33c)跨导放大器引入的标准不确定度u4，引入量可忽略；d)宽频交流分流器引入的标准不确定度u5，引入量可忽略；e)测量结果重复性引入的不确定度量u6。s(n)2次测量值，dB；n——重复测量的次数，此处n=10。JJF（苏）XXX-20XX表A.9频带宽度重复性测量数据。第i次测量123456789测量值(dB)s()0.041dB表A.10频带宽度标准不确定度分量汇总表不确定度分量来源评定方法分布k值测量确定度信号发生器的平坦度或频响引入B类均匀分布 0.099dBu2显示装置数字示波器分辨力参考幅值引入B类均匀分布 0.013dB显示装置数字示波器分辨力标准幅值引入B类均匀分布 0.019dBu4跨导放大器引入B类均匀分布 /宽频交流分流器引入B类均匀分布 /u6测量结果重复性引入A类正态/0.041dB合成标准不确度定按公式(A.14)计算。上述各分量独立不相关，则合成不确定度为：