1、钳形电流表示值误差测量不确定度评定一、 概述1、测量依据:JJF 1075-2001钳形电流表校准规范;2、测量标准:钳形电表检验器,型号:MGX-C,量程(5-1000)A,最大允许示值误差为1%;3、被测对象:MG28 型钳流电表 (仅评定交流部分)量程:(2.5-100)A,准确度等级:5 级;4、测量过程:采用本标准装置测量 5级钳流电表,将被测钳流电表与本标准装置连接好,标准装置量程选择交流 50A档,调整标准装置调节旋钮,使被测表指针对准某分度线,标准装置的标准表指示的数值,即为被测表电流的实测值.二、数学模型I = I - I N式中:I 被测电流表示值误差;I 被测电流表示值;
2、IN 标准钳形电表检验器的交流电流读数。三、输入量的标准不确定度评定1、输入量 I的不确定度主要是被测交流直流电流表的测量不确定度,可以通过连续测量得到测量列。取一台 5级 MG28交流钳形电流表,选择 50A 量程,当频率为 50HZ时,对该表指针指向 50A分度线拭目以待交流电流连续测量 10次,测量数据如下:51.5 51.5,51.5,52.0,52.0,51.5,52.0,52.0,52.0,52.0,52.0。AinIi 8.511单次实验标准差s= AnIi 26.01/ n1i2再任意选取 3台同类型同级别钳流电表,每台选择交流电流 50A量程,在频率为 50Hz时,对被检表指
3、针指向 50A 分度线的交流电流值各在重复性条件下连续测量 10次,共得 4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所示:4组实验标准差计算结果 (表一)s1 0.26As2 0.39As3 0.37A实验标准差 sjs4 0.41A合并样本标准差 sP= Asmj36.012标准差的标准差 s(sj)=CR75因为 s(sj)sP/4,所以被测仪器是稳定的,由此可得到u = sP= 0.36AI自由度 =m(n-1)=4(10-1)=362 输入量 IN标准不确定度 U(IN)的评定输入量 IN标准不确定度主由标准钳形电表检验器的准确度引起。本标准经高一等级标准自检合格,
4、当交流电流为 50A时,其最大允许误差为1%,所以当测量 50A时其允许误差限1%50A=0.5A,半宽度为 a=0.5A,在区间内为均匀分布,包含因子 k= ,则3u(IN)= a/k=0.5/ =0.29 Au2估计很可靠, u(I N)/ u(IN)0,其自由度 2。四、合成标准不确定度的评定1、灵敏系数数学模型 I = I - I N灵敏系数 C 1= ; C 2=I1NI2、标准不确定度汇总表输入量的标准不确定度汇总见表二。标准不确定度汇总表 (表二)标准不确定度分量 不确定度来源 标准不确定值 Ci u(Ii)ic iu(I) 被测表测量不重复性 0.36A 1 0.36A 36u
5、(IN) 标准的电流值不准 0.29A -1 0.29A 3、合成标准不确定度的计算输入量 I与 IN彼此独立,互不相关,所以合成标准不确定度可按下式得到:u =2CI22122 2 NN IucIucIuIu uC = A46.09.36.0224、合成标准不确定度的有效自由度Veff= 962414vIucIN五、扩展不确定度的评定取置信概率 p=90%, Veff=96,查 t分布表并将有效自由度近似取整为 100得到,kp=t95(100)=1.984扩展不确定度为 U95= kp. uc(I)=1.9840.46A=0.91A六、测量不确定度的报告与表示在 50A分度线,示值误差测量结果的扩展不确定度为U95=0.91A, Veff=100其相对扩展不确定度为U95rel=1.82%, Veff=100