霍尔交直流电流传感器-不确定度报告.docxVIP

霍尔交直流大电流传感器在线校准规范测量结果的不确定度评定分析报告 校准规范编制工作组 2022年4月 霍尔交直流大电流传感器在线校准规范测量结果的不确定度评定 1.概述直流电流是霍尔交直流大电流传感器(以下简称霍尔电流传感器)在线校 准最重要的测量参数，霍尔交直流大电流传感器在线校准规范将其列为校准工程, 本文对霍尔电流传感器在线校准结果的测量不确定度进行评定O选用一台霍尔电流传感器，额定电流为500kA。校准环境条件:温度25. 0℃, 相对湿度：40%RII,标准电流传感器为光纤电流传感器，以测量电流400kA为例 进行不确定度评定。 2.直流电流示值误差测量不确定度评定测量模型 (1)霍尔电流传感器在线校准直流电流示值误差校准方法见规范7. 3. 3, 4为被 校霍尔电流传感器量程上限值。由于在线校准的霍尔电流传感器几乎都是连续测 量特定的电流值，而且霍尔电流传感器安装固定，因此在线校准条件下，霍尔电 流传感器的偏心影响、杂散磁场和零点等带来的影响几乎固定且包含在示值误差。 直流电流示值误差的测量模型可用公示(1)表示： (1) △I = lx - Is 式中： AI——霍尔电流传感器在线校准直流电流的示值误差，kA； lx——霍尔电流传感器在线校准一次直流电流的示值，kA； Is——标准电流传感器电流读数值，kAo 由于各输入量之间不相关，不确定度传播可用公式(2)表示。 4(△/)=-X)+(2) 式中： 以(AI)—— 被校霍尔电流传感器在线校准一次电流示值误差的合成标 准不确定度，kA； “(lx)——被校霍尔电流传感器引入的标准不确定度，kA； M(Is)——标准电流传感器引入的标准不确定度，kAo标准不确定度来源 〃(Is)的来源 a)标准电流传感器测量电流准确度引入的不确定度Mi(Is); a)标准电流传感器温度系数引入的不确定度〃2(Is)。 m(Ix)的来源 a)被校霍尔电流传感器电流示值分辨力引入的不确定度 b)被校霍尔电流传感器电流示值重复性引入的不确定度〃2(Ix); c)被校霍尔电流传感器电流示值与标准电流传感器读数值读取不同步引入的不确定度?3(Ix)o 标准不确定度评定标准电流传感器测量电流准确度引入的标准不确定度/(Is) 标准电流传感器测量电流准确度引入的标准不确定度WIs)采用B类方法评 标准电流传感器经上级计量机构量值传递合格，标准电流传感器测量电流技 术指标±0.2%,在400 kA测量点最大允许误差为±0.8 kA,那么分散区间的半宽度 为a = 0.8kA,在该区间内为均匀分布，包含因子七石，那么标准电流传感器测量 电流引入的标准不确定度为： a 0.8kA 注(Is)= ~ - -~r~ =0.46kA 标准电流传感器温度系数引入的标准不确定度例(Is) 标准电流传感器温度系数为+0.002%,上级计量机构量值传递的环境温度为 20℃,在400 kA，测量点，环境温度为25℃时，因标准电流传感器的温度系数，需 修正+0.04 kA,那么分散区间的半宽度为a = 0.04kA,在该区间内为均匀分布，包 含因子仁8,那么标准电流传感器测量电流引入的标准不确定度为： a 0.04kA =0.02kA被校霍尔电流传感器电流示值引入的标准不确定度〃(Ix) 被校霍尔电流传感器电流示值分辨力引入的不确定度的(lx) 0. 5kAV3=0.29kA被校霍尔电流传感器电流示值分辨力为IkA,按B类方法进行评定，其区 间半宽为a = 0.5kA,为均匀分布，那么包含因子6g, 0. 5kA V3 =0.29kA a wi(Ix)=—= k被校霍尔电流传感器电流示值重复性引入的不确定度”2(Ix) 测量结果的重复性引入的标准不确定度采用A类方法评定。10次重复测量 结果如表1所示，用贝塞尔公式(3)计算实验标准差。 式中： AZ——被校霍尔电流传感器与标准电流传感器差值10次的平均值，kA；——被校霍尔电流传感器与标准电流传感器第，次差值，kA； n——重复测量的次数。 当用算术平均值作为被测量估计值时，被测量估计值的A类标准不确定度计 算公式如下： (4) 其自由度为v=n-9o 被校霍尔电流传感器一次电流约为400kA,同步读取霍尔电流传感器一次电 流示值和标准电流传感器读数值，在相同环境条件下，重复测量10次，获得的 测量数据如表1所示： 表1重复性测量数据 第i次测量 /skA a/kA Nii = ^xi - hi 1 399.88 400 0.12 2 399.97 400 0.03 3 400.02 400 -0.02 4 399.96 400 0.04 5 399.93 400 0.07 6 399.90 400 0.10 7 399.92 400 0.08 8 399.