JJF(皖) 171-2023 交直流大電流測量儀校準(zhǔn)規(guī)范

JJF(皖)171-20232023-08-03發(fā)布2023-10-01實施CalibrationSpecificationofAC/DCHighCurrentMeasuringInstJJF（皖）171-2023 （2） （2） （2） （3） （3） （3） （5） （5） （6） 定義》和JJF1059.1—2012《測量不確定度評定與表示》共同構(gòu)成支撐本校準(zhǔn)規(guī)JJF(皖)171-20231交直流大電流測量儀校準(zhǔn)規(guī)范本規(guī)范適用于直接測量交流電流和或直流電流的交直流大電流測量儀(以下簡稱測量儀)的校準(zhǔn)。超出本規(guī)范測量范圍和頻率范圍的測量儀，若計量標(biāo)準(zhǔn)的測量能力滿足相應(yīng)的計量性能要求，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：JJF1087—2002直流大電流測量過程控制JJF1587—2016數(shù)字多用表校準(zhǔn)規(guī)范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。測量儀用于直接測量交流電流和直流電流，顯示測量值的儀表，其工作原理框圖如圖1所示。電流輸入測量儀后電流比例變換單元將大電流變換成小電流，再由電流電壓轉(zhuǎn)換單元將電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，伴隨有超量程保護(hù)單元，經(jīng)過信號處理后顯示測量結(jié)果。4計量特性4.1交流電流最大允許誤差不低于±0.1%。4.2直流電流測量范圍：100A~20kA。2最大允許誤差不低于±0.05%。5校準(zhǔn)條件5.1環(huán)境條件5.1.1環(huán)境溫度：(20±1)℃;5.1.2相對濕度：20%～80%;5.1.3供電電源：電壓(220±22)V、頻率(50±0.5)Hz;5.1.4周圍無影響儀器正常工作的電磁干擾和機(jī)械振動。5.2測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備校準(zhǔn)裝置的測量范圍應(yīng)覆蓋被校測量儀的測量范圍，對應(yīng)功能的最大允許誤差絕對值(或不確定度)不大于被校測量儀相應(yīng)功能最大允許誤差絕對值的1/3。測量標(biāo)準(zhǔn)主要設(shè)備一覽表見表1。序號1頻率：50Hz;2電流源頻率：50Hz;失真度：小于1%;調(diào)節(jié)細(xì)度：不低于被校測量儀最大允許誤差絕對值的1/10;最大允許誤差絕對值的1/10。紋波系數(shù)：小于1%;調(diào)節(jié)細(xì)度：不低于被校測量儀最大允許誤差絕對值的1/10;最大允許誤差絕對值的1/10。3電流比例標(biāo)準(zhǔn)器交流電流范圍：100A~20kA;頻率：50Hz;最大允許誤差：±(0.001%~0.01%)。直流電流范圍：±(100A~20kA);最大允許誤差：±(0.0001%~0.005%)。34交流阻值最大允許誤差：±(0.001%~0.1%);頻率：50Hz;年穩(wěn)定度：±(0.001%~0.05%)。直流阻值最大允許誤差：±(0.0005%~0.1%);年穩(wěn)定度：±(0.0005%~0.02%)。5交流電壓范圍：0.01V~10V;頻率：50Hz;最大允許誤差：±(0.003%~0.2%)。直流電壓范圍：-10V~10V;最大允許誤差：±(0.0005%~0.2%)。序號校準(zhǔn)項目1交流電流示值2L測量儀的示值誤差均用公式(1)表示，示值相對誤差均用公式(2)表示：Ir—對應(yīng)示值的參考值(標(biāo)準(zhǔn)值),A;JJF(皖)171-20234y—示值相對誤差，%。如圖3所示。電流源輸出端與電流比例標(biāo)準(zhǔn)器的一次側(cè)及被校測量儀輸入端連接，電流比例標(biāo)準(zhǔn)器將大電流按預(yù)期比例轉(zhuǎn)換為小電流，其二次側(cè)連接標(biāo)準(zhǔn)電阻器的電流端，然后由標(biāo)準(zhǔn)電壓表測量標(biāo)準(zhǔn)電阻器電位端的電壓值。HHHLLHL由式(3)可計算得到電流標(biāo)準(zhǔn)值：R—標(biāo)準(zhǔn)電阻器阻值，Q;K—電流比例標(biāo)準(zhǔn)器的比例值。6.2.2直流電流示值6.2.3校準(zhǔn)程序按照被校測量儀使用說明書的要求和規(guī)定進(jìn)行預(yù)熱。所有量程都需校準(zhǔn)，每個量程選取5個校準(zhǔn)點，平穩(wěn)升電流至待校儀器量程上限的10%、20%、50%、80%、100%。讀出每個校準(zhǔn)點的示值，同時記錄標(biāo)準(zhǔn)源的輸出值或標(biāo)準(zhǔn)電壓表的示值。JJF（皖）171-20235校準(zhǔn)結(jié)果應(yīng)在校準(zhǔn)證書（報告）上反映，校準(zhǔn)證書（報）；），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，應(yīng)說明被校對象的h)如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時，i)對校準(zhǔn)所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標(biāo)識，包括名稱及代號；j)本次校準(zhǔn)所用測量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說明；m)對校準(zhǔn)規(guī)范的偏離的說明；6附錄A測量儀測量不確定度評定示例A.1直流電流示值測量不確定度評定(標(biāo)準(zhǔn)源法)依據(jù)JF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》中規(guī)定的方法，對直流電流示值進(jìn)行測量不確定度評定。被校儀器量程上限1000A,最大允許誤差為±(0.03%×讀數(shù)+0.02%×量程);測量標(biāo)準(zhǔn)為標(biāo)準(zhǔn)電流源，量程上限2000A;校準(zhǔn)方法為標(biāo)準(zhǔn)源法。A.1.1測量模型hpC)=IRDc+Aoc式中：Ix(DC—被校測量儀的示值，A;IrDC—電流源的輸出標(biāo)準(zhǔn)值，A;A.1.2測量不確定度的來源分析與評定A.1.2.1測量不確定度主要來源以直流電流1000A為例進(jìn)行評定，不確定度來源主要有以下幾項：(1)由測量重復(fù)性引入的不確定度分量ual,采用A類方法評定；(2)由標(biāo)準(zhǔn)電流源引入的不確定度分量u,采用B類方法評定；(3)由被校測量儀分辨力引入的不確定度分量Ub2,采用B類方法評定。A.1.2.2由測量重復(fù)性引入的不確定度分量Ua測量結(jié)果及不確定度評定見表A.1。示值(A)示值(A)16273849510次測量平均值標(biāo)準(zhǔn)不確定度JJF(皖)171-20237A.1.2.3由標(biāo)準(zhǔn)電流源引入的不確定度分量ubl標(biāo)準(zhǔn)電流源直流參數(shù)的最大允許誤差為±0.005%,短時穩(wěn)定度為1×10-5,其引入的不確定度在區(qū)間內(nèi)服從均勻分布，包含因子k=√3,因此ubi=3.5×10-2A。A.1.2.4由被校測量儀分辨力引入的不確定度分量Ub2被校測量儀在直流1000A點的分辨力為0.01A,其引入的不確定度在區(qū)間內(nèi)服從均A.1.3合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度靈敏系數(shù)如下：根據(jù)以上分析，可列出標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量表，如表A.2所示，各分量間相互獨立。不確定度來源靈敏系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)不確定度1合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc包含因子k=2,則直流電流1000A測量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度：A.2交流電流示值測量不確定度評定(標(biāo)準(zhǔn)電流電壓法)依據(jù)JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》中規(guī)定的方法，對交流電流示值進(jìn)行測量不確定度評定。被校儀器量程上限1000A,最大允許誤差為±(0.05%×讀數(shù)+0.025%×量程);測量標(biāo)準(zhǔn)由電流源、電流比例標(biāo)準(zhǔn)器、標(biāo)準(zhǔn)電阻器和標(biāo)準(zhǔn)電壓表組成，電流量程上限1000A;校準(zhǔn)方法為標(biāo)準(zhǔn)電流電壓法。A.2.1測量模型8Vo—標(biāo)準(zhǔn)電壓表示值，V;R—標(biāo)準(zhǔn)電阻器阻值，Q;K—電流比例標(biāo)準(zhǔn)器的比例值；A.2.2測量不確定度的來源分析與評定A.2.2.1測量不確定度主要來源以交流電流1000A為例進(jìn)行評定，不確定度來源主要有以下幾項：(1)由測量重復(fù)性引入的不確定度分量ua?,采用A類方法評定；(2)由電流比例標(biāo)準(zhǔn)器引入的不確定度分量Ub3,采用B類方法評定；(3)由標(biāo)準(zhǔn)電阻器引入的不確定度分量ub4,采用B類方法評定；(4)由標(biāo)準(zhǔn)電壓表引入的不確定度分量ub?,采用B類方法評定；(5)由電流源穩(wěn)定度引入的不確定度分量Ub?,采用B類方法評定；6)由被校測量儀分辨力引入的不確定度分量u67,采用B類方法評定。A.2.2.2由測量重復(fù)性引入的不確定度分量ua?示值(A)示值(A)162738495標(biāo)準(zhǔn)不確定度A.2.2.3由電流比例標(biāo)準(zhǔn)器引入的不確定度分量Ub3電流比例標(biāo)準(zhǔn)器交流參數(shù)的準(zhǔn)確度等級為0.001級，比例值為1000,其引入的不確定度在區(qū)間內(nèi)服從均勻分布，包含因子k=√3,因此ub?=5.8×10-3。A.2.2.4由標(biāo)準(zhǔn)電阻器引入的不確定度分量ub4標(biāo)準(zhǔn)電阻器阻值標(biāo)稱值為1Q,交流參數(shù)溯源結(jié)果的不確定度為1.4×10-5,包含因子k=2;年穩(wěn)定度為2×10-6,其引入的不確定度在區(qū)間內(nèi)服從均勻分布，包含因子k=√3,9A.2.2.5由標(biāo)準(zhǔn)電壓表引入的不確定度分量Ub?用八位半數(shù)字多用表(型號：3458A)交流電壓檔1V量程，儀器手冊提供的最大A.2.2.6由電流源穩(wěn)定度引入的不確定度分量ub6電流源交流1000A短時穩(wěn)定度為5×10-5,其引入的不確定度在區(qū)間內(nèi)服從均勻分布，A.2.2.7由被校測量儀分辨力引入的不確定度分量Ub7被校測量儀在交流1000A點的分辨力為0.001A,其引入的不確定度在區(qū)間內(nèi)服從A.2.3合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度靈敏系數(shù)如下：根據(jù)以上分析，可列出標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量表，如表A.4所示，各分量間相互獨立。電流比例標(biāo)準(zhǔn)器電流源穩(wěn)定度1A.2.4擴(kuò)展不確定度計算包含因子k=2,則交流電流1000A測量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度：JJF（皖）171-2023被校儀器基本信息委托單位地址儀器名稱型號/規(guī)格生產(chǎn)廠家出廠編號測量范圍準(zhǔn)確度等級校準(zhǔn)時使用的標(biāo)準(zhǔn)器名稱型號/規(guī)格溯源證書有效期至不確定度或準(zhǔn)確度等級或最大允許誤差測量范圍校準(zhǔn)依據(jù)校準(zhǔn)地點環(huán)境溫度相對濕度校準(zhǔn)結(jié)果□交流電流（頻率為50Hz）□直流電流量程(A)標(biāo)準(zhǔn)值(A)示值(A)不確定度(k=2)備注：標(biāo)準(zhǔn)源法量程(A)電流比例(A/A)(V)標(biāo)準(zhǔn)值(A)示值(A)不確定度(k=2)備注：標(biāo)準(zhǔn)電流電壓法校準(zhǔn)員：核驗員：校準(zhǔn)證書內(nèi)頁格式相對濕度校準(zhǔn)所依據(jù)的技術(shù)文件(代號、名稱):測量范圍不確定度/準(zhǔn)確度等級/最大允許誤差證書編號溯源機(jī)構(gòu)名稱證書有效期至1.X