误差与不确定.docVIP

电流互感器测量不确定度的评定 一.测量条件 1．测量依据 JJG3131994《测量用电流互感器》检定规程。 2．环境条件 温度：10℃～25℃；相对湿度 80%。 3．测量标准 自升流标准电流互感器．测量范围（5～2000）A/5A．最大允许示值误差：±0.01S% 4．被测对象 0.2级LMZ1-0.5型电流互感器．最大允许示值误差：±0.2％。 5．测量方法 采用标准电流互感器与被检电流互感器比较的方法测量互感器比值差和相位差。 6．评定结果的使用 符合上述条件下的测量，一般可直接使用本不确定度的评定结果。 二．数学模型 当检定装置输出一个稳定电流时．标准电流互感器电流比值为fn，相位为φn，被检电流互感器电流比值为fx，相位为φx，，则误差表示为 f ＝ fx－ fn (1) Δ＝φx－φn (2) 三．输入量的标准不确定度 1. 输入量fx、φx的标准不确定度u(fx)、u(φx)的评定 输入量fx、φx的标准不确定度u(fx)、u(φx)主要是由被检电流可感器的测量不重复引入的，可以通过连续测量列．采用A类方法评定。标准装置的调节细度、灵敏度、人员读数引起的不确定度已包含存重复性条件下所得测量分散性中．故在此不另作分析。 对3只0.2级LMZl—0.5型电流互感器300A／5A量程的满负荷点(功率因数0.8)额定电流，在重复性条件下进行10次测量．所得数据如表1所示。 表1测量重复性记录 次12345678910F（%）-0.02-0.02-0.020.00-0.02-0.02-0.020.00-0.02-0.020.120.100.120.120.120.120.120.120.120.120.060.060.060.040.060.060.040.060.060.06Δ（′）110110111133233323330001000100 每组测量列的单次实验标准差如表2所示 表2单次平均值及实验标准差汇总表 合并样本标准差 则测量重复性估算的标准不确定度分量如表3所示 表3测量重复性估算的标准不确定度分量 2．由标准装置允许误差估算的标准不确定度分量 (1)输入fn、φn标准不确定度u(fn)、u(φn)主要由标准电流互感器误差引起，采用B 类方法进行评定。 标准装置上级传递，符合其技术指标要求。由检定证书中查得，当该标准互感器误差f：±0.001% ，Δ：±0.30′时，认为其服从正态分布，取k = 3 ，则 u(fn)= 0.0003% u(φn)= 0.10′ 因在检定有效期内和受控状态下可保证其可靠性，所以v →∞。 (2) 标准装置配套设备误差引人的不确定度分量 由于本标准检定装置采用的是测差式原理，所以在规定的条件下检定时，由电流电压互感器负荷箱和互感器校验仪及其他线路引人的不确定度分量可以忽略不计。 四、合成标准不确定度的评定 1．灵敏系数 由fn和fx互不相关，φn和φx互不相关，则合成方差： 灵敏系数： 2. 标准不确定度汇总表(见表4) 表4标准不确定度汇总表 五、合成标准不确定度 比值误差不确定度uc=0.008% 相位误差不确定度uc= 0.43′ 六、有效自由度 根据公式： 比值误差有效自由度veff→∞ 相位误差有效自由度veff→∞ 七．扩展不确定度 取置信概率为95%,k= k95 (∞)=1 96，则 比值误差的扩展不确定度： U95=1.96×0.008％=0.016% 相位误差的扩展不确定度： U95=1.96×0.43′=0.84′ 八、结束语 由上可知，测量结果的比值误差和相位误差的扩展不确定度U95皆不大于0.2级测量用电流互感器最大允许误差的1／3．满足JJG313-1994的要求。在上述条件下，可以直接开展检定工作。