交直流电压电流表检定装置技术报告

1一、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。○Vx○Ix(a)(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数字多功能校验仪数字多功能校验仪2三、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：20Ω～24MΩDCI、DCV:MPE:±(0.03%读数+0.02%量程);;ACI、ACV:MPE:±(0.05%读数+0.03%量程)电阻：MPE:±0.3%+20mΩ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)MΩ10.0级上海康海仪器仪表有限公司09041535榆林市计量测试所一年3四、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：DCI、ACI：(0～20)ADCV、ACV：(0～1000)V电阻：20Ω～24MΩ最大允许误差：MPE:DCI、DCV:MPE:±(0.03%读数+0.02%量程);;ACI、ACV:MPE:±(0.05%读数+0.03%量程)电阻：MPE:±0.3%+20mΩ五、环境条件序号项目要求实际情况结论1温度（20±5）℃（18～25）℃合格2湿度（40%～80%）RH（40～70）%RH合格34564六、计量标准的量值溯源和传递框图上一级计量器具本级计量器具下一级计量器具数字多用表准确度等级:0.01级榆林市计量测试所直接测量交直流电压电流表、电阻表测量范围：电流(0～10)A；电压(0～750)V；电阻：20Ω～20MΩ准确度等级：0.5级及以下比较法数字多功能校验仪测量范围：DCI、ACI：(0～20)A；DCV、ACV：(0～1000)V；电阻：20Ω～24MΩ最大允许误差：MPE:DCI、DCV:MPE:±(0.03%读数+0.02%量程);ACI、ACV:MPE:±(0.05%读数+0.03%量程)；电阻：MPE:±0.3%+20mΩ5七、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S1≤S，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150V量程，当频率为50HZ时，对使该表指针指向150V分度的输出电压为观测点进行连续10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：110121nxxsii＝0.0024V由于S1S[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5A量程，对使该表指针指向5A分度的输出电流为观测点进行连续10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：6110121nxxsii＝4.9×10-4A由于S1S[不确定度评定中S＝（5.4×10-4A-6.8×10-4A）]所以重复性符合要求。7八、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，每隔4个月进行一组10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：交流电压表150V点为观测点在一年内测量的四组数据V次序号12345678910平均值时间测得值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：minmaxVV=150.2148-150.2116=0.0032V由于minmaxVV95U=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4个月进行一组10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12345678910平均值时间测得值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5.01085.01055.01055.01065.01055.01035.01065.01065.01035.01065.010538根据以上四组数据，测得稳定性为：minmaxII=5.01053-5.00994=0.00059A≈0.0006A由于minmaxII95U=0.0035A所以该标准装置的稳定性符合要求。9九、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）℃；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±(0.05%读数+0.03%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NVVV式中：V——被测电压表的示值误差，V;V——被测电压表示值，V;NV——数字多功能校验仪电压读数，V灵敏系数c1=1VV△c2=1VNV△3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)(Vu的评定输入量V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10得到测量列，采用A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10次，得到测量列，150.012、150.018、150、015、150.011、150.015、150.018、150.016、150.016、150.018、150.013V。V=150.0152V单次实验标准差1)(2nVVSi=2.6×10-3V再任意选取8台同类型同级别交流电压表，每台选择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量10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)(VSi1S0.00262S0.00243S0.00244S0.00255S0.00306S0.00287S0.00288S0.00329S0.0030合成样本标准差pS为0028.0112mjjPSmSV则可得)(Vu=pS=0.0028V自由度1=9×(10-1)=813.2输入量NV的标准不确定度)(NVu输入量NV的标准不确定度主要由标准数字多功能校验仪的准确度引起。可根据技术说明书中得到，采用B类方法进行不确定度评定。11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±（0.05%读数+0.03%量程），所以在测量150V时，最大允许误差e=±（0.05%×150+0.03%×150）=±0.12V所以半宽度a=0.12V,在区间内可认为服从均匀分布，k=3,所以)(NVu=ka=312.0=0.070V估计)()(NNVUVU0.1,则自由度2=504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2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)(ixuicicu(xi)i)(Vu交流电压表的测量不重复性0.0028V10.0028V81)(NVu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xi彼此独立，所以合成标准不确定度)(Vuc=2221)()(NVucVuc=0.071V4.3合成标准不确定度的有效自由度50)(144niiiceffVuVu5扩展不确定度的评定取置信概率95﹪。eff=50,查t分布表得到1201.2)50(9595tk于是扩展不确定度为)(9595VukUc2.01×0.071=0.142≈0.15V6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95U=0.15Veff=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）℃；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