《JJF（蘇）268-2024磁通門電流傳感器校準(zhǔn)規(guī)范》

JJF（蘇）268—2024

磁通門電流傳感器校準(zhǔn)規(guī)范

1范圍

本規(guī)范適用于以磁調(diào)制器為核心且交直流一體測(cè)量的磁通門電流傳感器，其電流測(cè)

量范圍為0.1A~5kA、直流或交流頻率10Hz～100kHz、最大允許誤差±0.005%及以下、

二次輸出信號(hào)為電流。

二次輸出信號(hào)為電壓或其他類型、頻帶寬度100kHz以上的磁通門電流傳感器也可

參照本規(guī)范執(zhí)行。

2引用文件

本規(guī)范引用了下列文件：

GB/T7665-2005《傳感器通用術(shù)語(yǔ)》

凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)范；凡是不注日期的引用文件，

其最新版本（包括所有的修改單）適用于本規(guī)范。

3術(shù)語(yǔ)和計(jì)量單位

3.1零點(diǎn)輸出zero-measurandoutput[GB/T7665-2005，傳感器通用性能術(shù)語(yǔ)3.5.1.29]

在規(guī)定條件下，所加被測(cè)量為零時(shí)傳感器的輸出。

3.2電流比例currentratio

磁通門電流傳感器二次輸出信號(hào)為電流時(shí)，磁通門電流傳感器一次輸入電流值與二

次輸出電流值的比例。

4概述

磁通門電流傳感器由磁調(diào)制器及解調(diào)電路構(gòu)成，磁通門電流傳感器結(jié)構(gòu)及原理如圖

1所示，廣泛用于高準(zhǔn)確度交直流電流的測(cè)量。

磁通門電流傳感器結(jié)構(gòu)可分為單磁芯(a)、雙磁芯(b)及三磁芯(c)，磁調(diào)制器可分為

自激振蕩調(diào)制器(d)及外部激勵(lì)調(diào)制器(e)，解調(diào)電路可分峰差檢波器(f)及同步解調(diào)器(g)。

現(xiàn)以外部激勵(lì)的三磁芯結(jié)構(gòu)為例，如圖所示，磁芯由激勵(lì)達(dá)到磁平衡狀態(tài)，一次電

2IE

流的引入打破了該磁平衡，產(chǎn)生了磁鏈，以此為基礎(chǔ)，在該磁芯施加一個(gè)或多個(gè)相

IPΦP

反方向的電流IS，以產(chǎn)生相反方向的磁鏈ΦS，最終使得磁芯中的總磁通為零，已知施加

IS電流的線圈匝數(shù)為NS，則

1

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(NSIS)

IP(1)

NP

其中：被測(cè)一次電流母線匝數(shù)；

NP——

被測(cè)一次電流，；

IP——A

二次繞組匝數(shù)；

NS——

輸出二次電流，。

IS——A

圖1磁通門電流傳感器結(jié)構(gòu)及原理

圖2磁通門電流傳感器原理圖

5計(jì)量特性

5.1零點(diǎn)輸出

零點(diǎn)輸出一般不超過(guò)被校磁通門電流傳感器額定輸出值最大允許誤差的1/2。

5.2直流電流比例

一次額定電流：±(0.1A～5kA)；

2

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比例范圍：1:1～10000:1；

最大允許誤差：±(0.005%～0.5%)。

5.3交流電流比例

一次額定電流：0.1A～5kA；

比例范圍：1:1～10000:1；

最大允許誤差（工頻）：±(0.005%～0.5%)。

5.4相位差

一次額定電流：0.1A～5kA；

最大允許誤差：±(0.17′～30′)。

最大允許誤差與相位差對(duì)照表見表1。

表1最大允許誤差與相位差對(duì)照表

最大允許誤差±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′

5.5頻帶寬度(-3dB)

測(cè)量范圍：DC～100kHz。

6校準(zhǔn)條件

6.1環(huán)境條件

環(huán)境溫度：(23±5)℃；

相對(duì)濕度：25%～75%；

其他：周圍無(wú)影響校準(zhǔn)工作正常進(jìn)行的電磁干擾及機(jī)械振動(dòng)，并有良好接地。

6.2校準(zhǔn)用設(shè)備

校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備應(yīng)經(jīng)過(guò)計(jì)量檢定合格或進(jìn)行校準(zhǔn)并且在有效期內(nèi)。標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的測(cè)量

范圍應(yīng)覆蓋被校準(zhǔn)磁通門電流傳感器的測(cè)量范圍，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的最大允許誤差或擴(kuò)展不確

定度(k=2)應(yīng)不大于被校準(zhǔn)磁通門電流傳感器的對(duì)應(yīng)參數(shù)最大允許誤差絕對(duì)值或允許范

圍的1/3。根據(jù)所采用的校準(zhǔn)方法，選擇以下可以滿足校準(zhǔn)要求的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)或等效設(shè)備。

6.2.1直流標(biāo)準(zhǔn)電流源

直流電流輸出范圍：0.1A～5kA；

最大允許誤差：±(0.01%～0.1%)；

穩(wěn)定性：小于滿量程的10-4/h。

6.2.2交流標(biāo)準(zhǔn)電流源

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交流電流輸出范圍：0.1A～5kA；

頻率范圍：45Hz～65Hz；

最大允許誤差：±(0.01%～0.1%)；

穩(wěn)定性：小于滿量程的10-4/h。

6.2.3信號(hào)發(fā)生器

信號(hào)發(fā)生器輸出電壓信號(hào)頻率大于被校磁通門電流傳感器頻帶寬度上限頻率；

輸出波形：穩(wěn)幅正弦波；

電平范圍：5mV～5.5V；

平坦度：±(1.5%～3.5%)。

6.2.4跨導(dǎo)放大器

輸出電流范圍：1mA～100A；

頻率范圍：DC～100kHz。

最大允許誤差：±(0.04%～0.4%)；

6.2.5直流標(biāo)準(zhǔn)電流表

直流電流測(cè)量范圍：±(10μA～10A)；

最大允許誤差：±(0.001%～0.1%)。

6.2.6交流標(biāo)準(zhǔn)電流表

交流電流測(cè)量范圍：10μA～10A；

頻率范圍：10Hz～100kHz；

最大允許誤差：±(0.01%～0.1%)。

6.2.7標(biāo)準(zhǔn)磁通門電流傳感器

電流測(cè)量范圍：0.1A～5kA；

頻率范圍：DC～100kHz。

6.2.8數(shù)字示波器

a)頻帶寬度(-3dB)：DC～100MHz；

b)水平靈敏度：1ns/div～10s/div；

時(shí)基最大允許誤差：±2×10-5；

c)垂直靈敏度：1mV/div～5V/div；

直流增益：±(0.5%～3%)；

d)輸入阻抗：50Ω和1MΩ；

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e)數(shù)字示波器的頻帶寬度應(yīng)不小于磁通門電流傳感器的頻帶寬度的3倍。

6.2.9誤差測(cè)量裝置

由誤差測(cè)量裝置所引起的測(cè)量誤差，應(yīng)不大于被校電流傳感器誤差限值的1/10。其

中，裝置靈敏度引起的測(cè)量誤差不大于被校電流傳感器誤差限值的1/20；最小分辨率引

起的測(cè)量誤差不大于被校電流傳感器誤差限值的1/15；誤差電流測(cè)量回路的附加二次復(fù)

合引起的測(cè)量誤差不大于被校電流傳感器誤差限值的1/20。

6.2.10寬頻交直流分流器

a)測(cè)量范圍：1mA～5A;

b)頻率范圍：DC～100kHz。

7校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法

7.1校準(zhǔn)前的準(zhǔn)備工作

7.1.1外觀檢查

被校準(zhǔn)磁通門電流傳感器的儀器名稱、型號(hào)、制造廠商、出廠編號(hào)、額定輸入電流、

輸出參數(shù)額定值、電流極性標(biāo)志等信息應(yīng)該齊全；二次輸出端子無(wú)松動(dòng)、損傷、脫落；

各種功能標(biāo)志應(yīng)該齊全正確。

7.1.2工作正常性檢查

通電后，被校準(zhǔn)磁通門電流傳感器狀態(tài)指示燈應(yīng)工作正常。

7.1.3預(yù)熱

在規(guī)定的環(huán)境條件下，按照說(shuō)明書和實(shí)際工作需要進(jìn)行預(yù)熱。

7.2零點(diǎn)輸出

校準(zhǔn)前，對(duì)直流標(biāo)準(zhǔn)電流表進(jìn)行清零，直流標(biāo)準(zhǔn)電流表測(cè)量磁通門電流傳感器的二

，

次輸出電流值Im磁通門電流傳感器零點(diǎn)輸出計(jì)算如公式(2)：

ImfDC

IOE100%(2)

IPNDC

式中

IOE——被校磁通門電流傳感器的零點(diǎn)輸出；

Im——直流標(biāo)準(zhǔn)電流表測(cè)量的電流值，A；

fDC——被校磁通門電流傳感器的標(biāo)稱比例；

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IPNDC——被校磁通門電流傳感器的額定一次直流電流值，A。

7.3直流電流比例

7.3.1校準(zhǔn)點(diǎn)

直流電流比例校準(zhǔn)點(diǎn)的選取一般為在量程范圍內(nèi)均勻選取5個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)，且至少應(yīng)包

含量程的10%、50%、100%點(diǎn)。

7.3.2直接測(cè)量法

直接測(cè)量法的直流電流比例校準(zhǔn)原理如圖3所示。校準(zhǔn)前對(duì)直流標(biāo)準(zhǔn)電流表進(jìn)行清

零。按校準(zhǔn)點(diǎn)調(diào)節(jié)直流標(biāo)準(zhǔn)電流源的輸出電流ISDC，對(duì)應(yīng)直流標(biāo)準(zhǔn)電流表顯示值為IXDC，

則被校磁通門電流傳感器的直流電流比例fXDC按公式(3)計(jì)算。

圖3直接測(cè)量法的直流電流比例校準(zhǔn)原理圖

ISDC

fXDC(3)

IXDC

式中：

fXDC——被校磁通門電流傳感器的實(shí)際直流電流比例；

ISDC——直流標(biāo)準(zhǔn)電流源輸出的電流值，A；

IXDC——直流標(biāo)準(zhǔn)電流表測(cè)量的電流值，A。

注：磁通門電流傳感器，負(fù)向直流電流比例校準(zhǔn)時(shí)可使用直流標(biāo)準(zhǔn)電流源的負(fù)向，或?qū)⒈恍４?/p>

通門電流傳感器的一次電流指示方向與直流標(biāo)準(zhǔn)電流源輸出電流ISDC方向調(diào)至相反。

7.3.3比較測(cè)量法

比較測(cè)量法的直流電流比例校準(zhǔn)原理如圖4所示，校準(zhǔn)前對(duì)誤差測(cè)量裝置進(jìn)行

清零。被校磁通門電流傳感器標(biāo)稱比例為fXDC1，標(biāo)準(zhǔn)磁通門電流傳感器的標(biāo)稱比例

為fSDC，與被校磁通門電流傳感器標(biāo)稱比例相同，按校準(zhǔn)點(diǎn)調(diào)節(jié)直流標(biāo)準(zhǔn)電流源的

輸出電流，讀取誤差測(cè)量裝置所示直流電流比例誤差，則被校磁通門電流傳感器的

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直流電流比例按公式(4)計(jì)算。

圖4比較測(cè)量法的直流電流比例校準(zhǔn)原理圖

fXDC1fSDCfDC(4)

式中：

fXDC1——被校磁通門電流傳感器直流電流比例；

fSDC——標(biāo)準(zhǔn)磁通門電流傳感器直流電流比例；

ΔfDC——誤差測(cè)量裝置顯示的直流電流比例誤差。

注：磁通門電流傳感器，負(fù)向電流校準(zhǔn)時(shí)可使用直流標(biāo)準(zhǔn)電流源的負(fù)向，或?qū)⒈恍４磐ㄩT電流

傳感器的一次電流指示方向與直流標(biāo)準(zhǔn)電流源輸出電流ISDC方向調(diào)至相反。

7.4交流電流比例

7.4.1校準(zhǔn)點(diǎn)

磁通門電流傳感器校準(zhǔn)點(diǎn)的選取一般為在量程范圍均勻選取5個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)，且至少應(yīng)

包括量程的10%、50%、100%點(diǎn)；頻率一般在工作頻率50Hz(或60Hz)下進(jìn)行。

7.4.2直接測(cè)量法

直接測(cè)量法的交流電流比例校準(zhǔn)原理如圖5所示。按校準(zhǔn)點(diǎn)調(diào)節(jié)交流標(biāo)準(zhǔn)電流源的

輸出電流ISAC，對(duì)應(yīng)交流標(biāo)準(zhǔn)電流表顯示值為IXAC，則被校磁通門電流傳感器的實(shí)際交

流電流比例fXAC按公式(5)計(jì)算。

圖5直接測(cè)量法的交流電流比例校準(zhǔn)原理圖

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ISAC

fXAC(5)

IXAC

式中：

fXAC——被校磁通門電流傳感器的實(shí)際交流電流比例；

ISAC——交流標(biāo)準(zhǔn)電流源輸出的電流值，A；

IXAC——交流標(biāo)準(zhǔn)電流表測(cè)量的電流值,A。

7.4.3比較測(cè)量法

比較測(cè)量法的交流電流比例校準(zhǔn)原理如圖6所示。被校準(zhǔn)磁通門電流傳感器標(biāo)稱比

例為，標(biāo)準(zhǔn)磁通門電流傳感器的標(biāo)稱比例為，與被校磁通門電流傳感器標(biāo)稱

fXAC1fSAC

比例相同。按校準(zhǔn)點(diǎn)調(diào)節(jié)交流標(biāo)準(zhǔn)電流源的輸出電流ISAC，讀取誤差測(cè)量裝置交流電流

比例誤差ΔfAC，則磁通門電流傳感器交流電流比例按公式(6)計(jì)算。

圖6比較測(cè)量法的交流電流比例校準(zhǔn)原理圖

fXAC1fSACfAC(6)

式中：

被校磁通門電流傳感器的交流電流比例；

fXAC1——

標(biāo)準(zhǔn)磁通門電流傳感器的交流電流比例；

fSAC——

ΔfAC——誤差測(cè)量裝置顯示的交流比例誤差。

7.5相位差

相位差的校準(zhǔn)原理圖如圖所示。被校準(zhǔn)磁通門電流傳感器標(biāo)稱比例為，標(biāo)

6fXAC1

準(zhǔn)磁通門電流傳感器的標(biāo)稱比例為，與被校磁通門電流傳感器標(biāo)稱比例相同。按校

fSAC

準(zhǔn)點(diǎn)調(diào)節(jié)交流標(biāo)準(zhǔn)電流源的輸出電流，讀取誤差測(cè)量裝置上的相位差，則被

ISACDUT

校磁通門電流傳感器交流電流相位差按公式(7)計(jì)算。

DUTSTDDUT(7)

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式中

DUT——被校磁通門電流傳感器的相位差，'；

DUT——誤差測(cè)量裝置顯示的相位差，'；

STD——標(biāo)準(zhǔn)磁通門電流傳感器的相位差，'。

7.6頻帶寬度

7.6.1校準(zhǔn)點(diǎn)

磁通門電流傳感器頻帶寬度(-3dB)校準(zhǔn)時(shí)，建議測(cè)試電流值不小于被校準(zhǔn)磁通門電

流傳感器滿量程的0.5%。

7.6.2方法一

a)按圖8接線，信號(hào)發(fā)生器輸出穩(wěn)幅正弦波信號(hào)，跨導(dǎo)放大器輸出滿足7.5.1的電

流信號(hào)要求。磁通門電流傳感器輸出接至寬頻交流分流器上，寬頻交直流分流器輸

出接至數(shù)字示波器；

圖7頻帶寬度校準(zhǔn)原理圖

b)穩(wěn)幅正弦波信號(hào)輸出頻率設(shè)置50Hz(或60Hz)，調(diào)節(jié)示波器分辨率使數(shù)字示波器顯

示的電流波形覆蓋數(shù)字示波器約80%屏幕范圍（通常為6格），記錄數(shù)字示波器顯

示的基準(zhǔn)頻率點(diǎn)下的幅度值

Aref；

c)保持穩(wěn)幅正弦波信號(hào)輸出的電壓值不變，均勻增加穩(wěn)幅正弦波信號(hào)輸出頻率f，

數(shù)字示波器顯示的幅度值為Af，則帶寬內(nèi)下降的分貝數(shù)由公式(8)計(jì)算：

Af

dB=20×log(8)

Aref

式中：

磁通門電流傳感器頻帶寬度內(nèi)下降的分貝數(shù)值，；

dB——dB

Aref——參考頻率點(diǎn)數(shù)字示波器測(cè)得的波形幅度；

Af——f頻率點(diǎn)數(shù)字示波器測(cè)得的波形幅度。

d)當(dāng)穩(wěn)幅正弦波信號(hào)的頻率繼續(xù)升高到磁通門電流傳感器的上限頻率fH（標(biāo)稱帶

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寬）處時(shí)，記錄fH頻率點(diǎn)處數(shù)字示波器測(cè)得的幅度值A(chǔ)f；用公式(8)計(jì)算標(biāo)稱頻帶

寬度內(nèi)下降（或上升）的分貝數(shù)dB。

7.6.3方法二

a)按7.6.2中a)～d)操作；

b)當(dāng)穩(wěn)幅正弦波信號(hào)的頻率繼續(xù)升高時(shí)，數(shù)字示波器顯示幅度降至0.707Aref時(shí)，

頻率fBW，即為磁通門電流傳感器頻帶寬度測(cè)得值。

8校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)

8.1校準(zhǔn)證書

校準(zhǔn)結(jié)果應(yīng)在校準(zhǔn)證書上反應(yīng)，校準(zhǔn)證書應(yīng)至少包括以下信息：

a)標(biāo)題：“校準(zhǔn)證書”；

b)實(shí)驗(yàn)室名稱和地址；

c)進(jìn)行校準(zhǔn)的地點(diǎn)（如果與實(shí)驗(yàn)室的地址不同）；

d)證書的唯一性標(biāo)識(shí)（如編號(hào)），每頁(yè)及總頁(yè)數(shù)的標(biāo)識(shí)；

e)客戶的名稱和地址；

f)被校對(duì)象的描述和明確標(biāo)識(shí)；

g)進(jìn)行校準(zhǔn)的日期，如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時(shí)，應(yīng)說(shuō)明被校對(duì)象的

接收日期；

h)如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時(shí)，應(yīng)對(duì)被校樣品的抽樣程序進(jìn)行說(shuō)明；

i)校準(zhǔn)所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標(biāo)識(shí)，包括名稱及代號(hào)；

j)本次校準(zhǔn)所用測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說(shuō)明；

k)校準(zhǔn)環(huán)境的描述；

l)校準(zhǔn)結(jié)果及其測(cè)量不確定度的說(shuō)明；

m)對(duì)校準(zhǔn)規(guī)范的偏離的說(shuō)明；

n)校準(zhǔn)證書簽發(fā)人的簽名、職務(wù)或等效標(biāo)識(shí)；

o)校準(zhǔn)結(jié)果僅對(duì)被校對(duì)象有效的聲明；

p)未經(jīng)實(shí)驗(yàn)室書面批準(zhǔn)，不得部分復(fù)制證書的聲明。

8.2數(shù)據(jù)修約

被校磁通門電流傳感器的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)都應(yīng)該先計(jì)算，后修約。數(shù)據(jù)修約采用四舍五入

及偶數(shù)法則進(jìn)行，末位數(shù)修約到被校磁通門電流傳感器最大允許誤差絕對(duì)值的1/10位。

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9復(fù)校時(shí)間間隔

復(fù)校時(shí)間間隔是由儀器的使用情況、儀器本身質(zhì)量等諸因素所決定的，因此，送校

單位可根據(jù)實(shí)際使用情況自主決定復(fù)校時(shí)間間隔。

建議復(fù)校時(shí)間間隔為1年。

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附錄A測(cè)量不確定度評(píng)定示例

測(cè)量不確定度評(píng)定示例

A.1引言

磁通門電流傳感器的校準(zhǔn)項(xiàng)目有5項(xiàng)，包含零點(diǎn)輸出、直流電流比例、交流電流比

例、相位差、頻帶寬度。本附錄以標(biāo)稱電流為1000A，最大允許誤差為±0.05%，標(biāo)稱

比例為1500:1的磁通門電流傳感器的測(cè)量不確定度評(píng)定為例，說(shuō)明磁通門電流傳感器校

準(zhǔn)項(xiàng)目的零點(diǎn)輸出、直流電流比例、相位差、頻帶寬度測(cè)量不確定度評(píng)定的程序。由于

校準(zhǔn)方法和所用儀器設(shè)備相同或近似，交流電流比例的測(cè)量不確定度評(píng)定程序類同。

A.2零點(diǎn)輸出

A.2.1測(cè)量模型

具體校準(zhǔn)方法見7.2，其測(cè)量模型可用式(A.1)表示。

ImfDC

IOE100%(A.1)

IPNDC

式中：

被校磁通門電流傳感器的零點(diǎn)輸出；

IOE——

直流標(biāo)準(zhǔn)電流表測(cè)量的電流值，；

Im——A

fDC——被校磁通門電流傳感器的標(biāo)稱比例；

IPNDC——磁被校通門電流傳感器的額定一次直流電流值，A。

各輸入量之間不相關(guān)，不確定度傳播可用公式(A.2)表示。

22

uc(I0)u(Im)u(Ix0)(A.2)

式中：

u(I0)——磁通門電流傳感器零點(diǎn)輸出引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；

直流標(biāo)準(zhǔn)電流表引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；

u(Im)——

被校磁通門電流傳感器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。

u(Ix0)——

A.2.2標(biāo)準(zhǔn)不確定度來(lái)源

零點(diǎn)輸出標(biāo)準(zhǔn)不確定度來(lái)源如下：

1)標(biāo)準(zhǔn)器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

直流標(biāo)準(zhǔn)電流表引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(Im)。

2)被校磁通門電流傳感器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

12

JJF（蘇）268—2024

磁通門電流傳感器測(cè)量結(jié)果重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。

u(Ix0)

A.2.3標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定

直流標(biāo)準(zhǔn)電流表引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

1)u(Im)

按B類進(jìn)行評(píng)定。直流標(biāo)準(zhǔn)電流表的技術(shù)指標(biāo)，其最大允許誤差為0.001μA，則

分散區(qū)間的半寬度為a0.001μA，為均勻分布，置信因子k3，則直流標(biāo)準(zhǔn)電流表

最大允許誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

a0.001μA-4

u(IS)5.810μA

k3

測(cè)量結(jié)果重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

2)u(Ix0)

各種隨機(jī)因素導(dǎo)致的不確定度，用A類方法評(píng)定。多次重復(fù)測(cè)量結(jié)果如表A.1所示，

用貝塞爾公式(A.3)計(jì)算實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差：

10

2

(IxiIx)

s(I)i1(A.3)

xn1

式中：

Ix——被校磁通門電流傳感器零點(diǎn)輸出直流電流的平均值；

被校磁通門電流傳感器零點(diǎn)輸出直流電流的第次測(cè)量值；

Ixi——i

n——重復(fù)測(cè)量的次數(shù)，此處n=10。

表A.1零點(diǎn)輸出重復(fù)性測(cè)量數(shù)據(jù)

第i次測(cè)量12345678910

測(cè)量值(μA)10.1310.1110.2210.1510.1510.1410.1210.2210.1610.15

根據(jù)表A.1中的數(shù)據(jù)，可由公式(A.3)計(jì)算出重復(fù)測(cè)量的單次實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差：

s(Ix)0.04μA

故測(cè)量結(jié)果重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

u(Ix)s(Ix)0.04μA

A.2.4不確定度分量一覽表

零點(diǎn)輸出標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量見表A.2。

13

JJF（蘇）268—2024

表A.2零點(diǎn)輸出標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量

不確定度

來(lái)源評(píng)定方法分布值測(cè)量確定度

分量k

直流標(biāo)準(zhǔn)電流

-4

u(Im)表的最大允許B類均勻分布35.810μA

誤差引入

測(cè)量結(jié)果重復(fù)

u(I)類正態(tài)0.04μA

x0性引入A/

A.2.5合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度按公式(A.2)計(jì)算。

22

uc(I0)u(Im)u(Ix0)0.04μA

uc(I0)fDC-8

uc(IOE)100%610

IPNDC

A.2.6擴(kuò)展不確定度

取擴(kuò)展因子k=2，擴(kuò)展不確定度為：

U(I0)kuC(I0)0.08μA

-7

U(IOE)kuC(IOE)1.210

A.3直接測(cè)量法的直流電流比例

A.3.1測(cè)量模型

具體校準(zhǔn)方法見7.3.2，其測(cè)量模型可用公式(A.4)表示。

ISDC

fXDC(A.4)

IXDC

式中：

fXDC——被校磁通門電流傳感器的實(shí)際直流電流比例；

ISDC——直流標(biāo)準(zhǔn)電流源輸出電流值，A；

IXDC——直流標(biāo)準(zhǔn)電流表測(cè)試電流值,A。

各輸入量之間不相關(guān)，不確定度傳播可用公式（A.5）表示。

22

uc(fDC)relu(ISDC)relu(IXDC)relu(fDUT)rel(A.5)

式中：

uc(fDC)——直接測(cè)量法的直流電流比例合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度；

直流標(biāo)準(zhǔn)電流源引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；

u(ISDC)——

14

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直流標(biāo)準(zhǔn)電流表引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；

u(IXDC)——

u(fDUT)——被校磁通門電流傳感器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。

A.3.2標(biāo)準(zhǔn)不確定度來(lái)源

直接測(cè)量法的直流電流比例的標(biāo)準(zhǔn)不確定度來(lái)源如下：

1)標(biāo)準(zhǔn)器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

直流標(biāo)準(zhǔn)電流源引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；

a)uISDC

直流標(biāo)準(zhǔn)電流表引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。

b)uIXDC

2)被校準(zhǔn)磁通門電流傳感器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

。

a)測(cè)量結(jié)果重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(fDUT)

A.3.3標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定

直流標(biāo)準(zhǔn)電流源引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

1)uISDC

按B類進(jìn)行評(píng)定。根據(jù)直流標(biāo)準(zhǔn)電流源1000A技術(shù)指標(biāo)，其最大允許誤差為0.11A，

則分散區(qū)間的半寬度為a0.11A，為均勻分布，置信因子k3，則直流標(biāo)準(zhǔn)電流源

最大允許誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

a0.11A-2

uISDC6.410A

k3

-5

uISDCrel6.410

2)直流標(biāo)準(zhǔn)電流表引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度uIXDC

按B類進(jìn)行評(píng)定。根據(jù)直流標(biāo)準(zhǔn)電流表讀數(shù)0.6667A技術(shù)指標(biāo)，其最大允許誤差

為7.6667105A，則分散區(qū)間的半寬度為a7.6667105A，為均勻分布，置信因子

k3，則直流標(biāo)準(zhǔn)電流表最大允許誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

5

a7.666710-5

uIXDC4.410A

k3

-5

uIXDCrel6.710

測(cè)量結(jié)果重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

3)u(fDUT)

各種隨機(jī)因素導(dǎo)致的不確定度，用A類方法評(píng)定。多次重復(fù)測(cè)量結(jié)果如表A.3所示，

用貝塞爾公式(A.6)計(jì)算實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差：

10

2

(fDUTifDUT)

s(f)i1(A.6)

DUTn1

式中：

15

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fDUT——被校磁通門電流傳感器直流電流比例的平均值；

被校磁通門電流傳感器直流電流比例的第次測(cè)量值；

fDUTi——i

n——重復(fù)測(cè)量的次數(shù)，此處n=10。

表A.3直接測(cè)量法的直流電流比例重復(fù)性測(cè)量數(shù)據(jù)

第i次測(cè)量12345678910

測(cè)量值1500.171500.151500.161500.141500.161500.141500.161500.151500.131500.14

根據(jù)表A.3中的數(shù)據(jù)，可由公式(A.6)計(jì)算出重復(fù)測(cè)量的單次實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差：

s(fDUT)0.013

故測(cè)量結(jié)果重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

uISDCs(fDUT)0.013

6

u(fDUT)rel8.510

A.3.4不確定度分量一覽表

直接測(cè)量法的直流電流比例標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量見表A.4。

表A.4直接測(cè)量法的直流電流比例標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量

不確定度分

來(lái)源評(píng)定方法分布值測(cè)量確定度

量k

直流標(biāo)準(zhǔn)電流

uIB類均勻分布5

SDCrel源引入36.410

直流標(biāo)準(zhǔn)電流

uIB類均勻分布5

XDCrel表引入6.710

測(cè)量結(jié)果重復(fù)3

類正態(tài)6

u(fDUT)rel性引入A/8.510

A.3.5合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度按公式(A.5)計(jì)算。

225

uc(fDC)relu(ISDC)relu(IXDC)relu(fDUT)rel0.9310

uc(fDC)uc(fDC)relfDC0.14

A.3.6擴(kuò)展不確定度

取擴(kuò)展因子k=2，擴(kuò)展不確定度為：

16

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4

U(fDC)relkuc(fDC)rel=1.910

U(fDC)kuc(fDC)=0.28

A.4比較測(cè)量法的直流電流比例

A.4.1測(cè)量模型

具體校準(zhǔn)方法見7.3.3，其測(cè)量模型可用公式(A.7)表示。

fXDC1fSDCfDC(A.7)

式中：

fXDC1——被校磁通門電流傳感器直流電流比例；

fSDC——標(biāo)準(zhǔn)磁通門電流傳感器直流電流比例；

ΔfDC——誤差測(cè)量裝置顯示的直流測(cè)量比例誤差。

各輸入量之間不相關(guān)，不確定度傳播可用公式(A.8)表示。

222

uc(fXDC1)u(fSDC)u(fDC)u(fDUT1)(A.8)

式中：

比較測(cè)量法的直流電流比例合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度；

uc(fXDC1)——

標(biāo)準(zhǔn)磁通門電流傳感器的標(biāo)準(zhǔn)直流電流比例引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；

u(fSDC)——

u(ΔfDC)——誤差測(cè)量裝置引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；

u(fDUT1)——被校磁通門電流傳感器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。

A.4.2標(biāo)準(zhǔn)不確定度來(lái)源

比較測(cè)量法的直流電流比例的標(biāo)準(zhǔn)不確定度來(lái)源如下：

1)標(biāo)準(zhǔn)器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

標(biāo)準(zhǔn)磁通門電流傳感器的標(biāo)準(zhǔn)直流電流比例引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；

a)u(fSDC)

b)誤差測(cè)量裝置引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(ΔfDC)；

2)被校磁通門電流傳感器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

a)測(cè)量結(jié)果重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(fDUT1)。

A.4.3標(biāo)準(zhǔn)器不確定度的評(píng)定

標(biāo)準(zhǔn)磁通門電流傳感器的標(biāo)準(zhǔn)直流電流比例引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

1)u(fSDC)

按B類進(jìn)行評(píng)定。標(biāo)準(zhǔn)磁通門電流傳感器最大允許誤差為±0.001%，則分散區(qū)間的

半寬度為a0.015，為均勻分布，置信因子k3，則標(biāo)準(zhǔn)磁通門電流傳感器最大允許

17

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誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

a0.015-3

u(fSDC)8.710

k3

2)誤差測(cè)量裝置引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(ΔfDC)

按B類進(jìn)行評(píng)定。誤差測(cè)量裝置的技術(shù)指標(biāo)2%，則分散區(qū)間的半寬度為a0.015，

為均勻分布，置信因子k3，則誤差測(cè)量裝置引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

a0.015-3

u(ΔfDC)8.710

k3

測(cè)量結(jié)果重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

3)u(fDUT1)

各種隨機(jī)因素導(dǎo)致的不確定度，用A類方法評(píng)定。多次重復(fù)測(cè)量結(jié)果如表A.5所示，

用貝塞爾公式(A.9)計(jì)算實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差：

10

2

(fDUT1ifDUT1)

s(f)i1(A.9)

DUT1n1

式中：

fDUT1——被校磁通門電流傳感器直流電流比例的平均值；

被校磁通門電流傳感器直流電流比例的第次測(cè)量值；

fDUT1i——i

n——重復(fù)測(cè)量的次數(shù)，此處n=10。

表A.5比較測(cè)量法的直流電流比例重復(fù)性測(cè)量數(shù)據(jù)

第i次

12345678910

測(cè)量

測(cè)量值1500.041500.061500.041500.041500.051500.041500.041500.041500.041500.04

根據(jù)表A.5中的數(shù)據(jù)，可由公式(A.9)計(jì)算出重復(fù)測(cè)量的單次實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差：

-3

s(fDUT1)6.710

故測(cè)量結(jié)果重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

-3

u(fDUT1)s(fDUT1)6.710

A.4.4不確定度分量一覽表

比較測(cè)量法的直流電流比例標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量見表A.6。

18

JJF（蘇）268—2024

表A.6比較測(cè)量法的直流電流比例標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量

不確定度

來(lái)源評(píng)定方法分布值測(cè)量確定度

分量k

標(biāo)準(zhǔn)磁通門電

u(f)類均勻分布-3

SDC流傳感器引入B38.710

誤差測(cè)量裝置

類均勻分布-3

u(ΔfDC)引入B38.710

測(cè)量結(jié)果重復(fù)

u(f)類正態(tài)-3

DUT1性引入A/6.710

A.4.5合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度按公式(A.8)計(jì)算。

222

uc(fXDC1)u(fSDC)u(fDC)u(fDUT1)0.014

A.4.6擴(kuò)展不確定度

取擴(kuò)展因子k=2，擴(kuò)展不確定度為：

U(fXDC1)kuc(fXDC1)0.028

A.5相位差

A.5.1測(cè)量模型

具體校準(zhǔn)方法見7.5，其測(cè)量模型可用式(A.10)表示。

DUTSTDDUT(A.10)

式中

DUT——被校磁通門電流傳感器的相位差；

DUT——誤差測(cè)量裝置顯示的相位差；

STD——標(biāo)準(zhǔn)磁通門電流傳感器的相位差。

各輸入量之間不相關(guān)，不確定度傳播可用公式(A.11)表示。

222

uc(DUT)u(STD)u(STD)u(DUT1)(A.11)

式中：

uc(DUT)—被測(cè)磁通門電流傳感器相位差的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；

u(STD1)—標(biāo)準(zhǔn)磁通門電流傳感器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；

19

JJF（蘇）268—2024

u(STD)—誤差測(cè)量裝置的引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；

u(DUT1)—被校磁通門電流傳感器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；

A.5.2標(biāo)準(zhǔn)不確定度來(lái)源

相位差標(biāo)準(zhǔn)不確定度來(lái)源如下：

1)標(biāo)準(zhǔn)器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

a)標(biāo)準(zhǔn)磁通門電流傳感器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(STD)；

；

b)誤差測(cè)量裝置引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(STD)

2)被校磁通門電流傳感器測(cè)量結(jié)果重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

a)測(cè)量結(jié)果重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(DUT1)。

A.5.3標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定

1)標(biāo)準(zhǔn)磁通門電流傳感器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(STD)

按B類進(jìn)行評(píng)定。標(biāo)準(zhǔn)磁通門電流傳感器的技術(shù)指標(biāo)，相位差的允許誤差極限分別

為0.034′。為均勻分布，則置信因子k3，標(biāo)準(zhǔn)磁通門電流傳感器引入的不確定度

u(STD)分別為：

a

u()0.020′

STDk

2)誤差測(cè)量裝置引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(STD)

按B類進(jìn)行評(píng)定。誤差測(cè)量裝置的技術(shù)指標(biāo)，相位差最大允許誤差為

±(2%讀數(shù)+0.001′)，被校磁通門電流傳感器相位差最大允許誤差0.172′，均勻分

布，則置信因子k3，誤差測(cè)量裝置相位差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(STD)為：

′

a0.0044′

u(STD)0.003

k3

3)測(cè)量結(jié)果重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(DUT1)

各種隨機(jī)因素導(dǎo)致的不確定度，用A類方法評(píng)定。多次重復(fù)測(cè)量結(jié)果如表A.7所示，

用貝塞爾公式(A.12)計(jì)算實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差：

20

JJF（蘇）268—2024

10

2

(DUTiDUT)

s()i1(A.12)

DUTn1

式中：

DUT——被校磁通門電流傳感器相位差的平均值；

DUTi——被校磁通門電流傳感器相位差的第i次測(cè)量值；

n——重復(fù)測(cè)量的次數(shù)，此處n=10。

表A.7相位差重復(fù)性測(cè)量數(shù)據(jù)

第i次測(cè)量12345678910

測(cè)量值(′)-0.182-0.178-0.192-0.184-0.177-0.194-0.173-0.175-0.185-0.182

根據(jù)表A.7中的數(shù)據(jù)，可由公式(A.12)計(jì)算出重復(fù)測(cè)量的單次實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差：

′

s(DUT)0.007

故測(cè)量結(jié)果重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

′

u(DUT)s(DUT)0.007

A.5.4不確定度分量一覽表

相位差標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量見表A.8。

表A.8相位差標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量表

不確定度

來(lái)源評(píng)定方法分布值測(cè)量確定度

分量k

標(biāo)準(zhǔn)磁通門電

類均勻分布′

u(STD)流傳感器引入B30.20

誤差測(cè)量裝置

類均勻分布′

u(STD)引入B30.003

測(cè)量結(jié)果重復(fù)

類正態(tài)′

u(DUT)性引入A/0.007

A.5.5合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度按公式(A.11)計(jì)算。

222

uc(DUT)u(STD)u(STD1)u(load)u(DUT)0.20′

A.5.6擴(kuò)展不確定度

取擴(kuò)展因子k=2，擴(kuò)展不確定度為：

21

JJF（蘇）268—2024

′

U(DUT)2uc()0.40

A.6頻帶寬度

A.6.1測(cè)量模型

具體校準(zhǔn)方法見7.6.1與7.6.2，其測(cè)量模型可用式(A.13)表示。

Af

dB=20log(A.13)

Aref

式中：

dB——磁通門電流傳感器的頻帶寬度；

Aref——