故障录波分析装置校准测量结果的不确定度评定示例.docx

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故障录波分析装置校准测量结果的不确定度评定示例

附录C

测量结果的不确定度评定示例

C.1交流电压测量结果不确定度评定

C.1.1测量模型

采用标准源法，按规范校准方法接线，调节多功能校准源电压输出至校准点，读取被校仪器的交流电压示值。

⊿V=VX－VN（C.1）

式中：

⊿V——交流电压示值误差；

VX——被测仪器示值；

VN——电压标准值。

则

；

。

C.1.2不确定度来源

不确定度来源主要有：

被校仪器测量重复性引入的不确定度分量；标准器自身引入的不确定度分量；被校仪器示值分辨力不足引入的不确定度分量；环境条件（温度、湿度、电源、电磁场）影响引起的误差等。

由于测量是在实验室中进行，环境条件影响引起的误差可忽略不计。

C.1.3标准不确定度的评定

C.1.3.1测量重复性引入的不确定度uA，按A类方法进行不确定度评定。

按上述方法，多功能校准源输出交流电压100V（50Hz），对被校故障录波分析装置（ZH-102故障录波仪，编号ZH273421）在短时间内重复测量10次，被校仪器的示值如下：

序号

1

2

3

4

5

平均值

实测值（V）

99.986

99.988

99.990

99.985

99.982

99.9859

序号

6

7

8

9

10

实测值（V）

99.987

99.984

99.988

99.980

99.989

根据贝塞尔公式：

=0.0032V

因此重复性测量引入的标准不确定度为：

uA=s=0.0032V

C.1.3.2标准源引入的不确定度uB1，按B类方法进行不确定度评定

多功能校准源输出交流电压100V（50Hz）时最大允许误差为±0.1%，在区间内可视为均匀分布，置信因子

，则：

C.1.3.3被测仪器示值分辨力不足引入的不确定度

，按B方法进行不确定度评定

被校测试仪在电压100V时的分辨力为0.01V，在区间内可视为均匀分布，置信因子

，则有：

C.1.4合成标准不确定度

C.1.4.1标准不确定度分量如表C1所示。

表C1标准不确定度分量一览表

不确定度来源

标准不确定度

灵敏系数

标准不确定度分量

符号

数值

测量重复性引入

uA

0.0032V

1

0.0027V

多功能校准源引入

uB1

0.058V

-1

0.058V

被测仪器示值分辨力不足引入

uB2

0.0029V

1

0.0029V

C.1.4.2合成不确定度计算

由于重复性测量和被校仪器分辨力对测量不确定度的贡献存在重复，因此在合成标准不确定度时将二者中较小值舍去，则合成标准不确定为：

C.1.5扩展不确定度

取k＝2，则U=2×uc≈0.12V

C.2交流电流测量结果不确定度评定

C.2.1测量模型

采用标准源法，按规范校准方法接线，调节标准源电流输出至校准点，读取被校仪器的交流电流示值。

⊿I=IX－IN（C.2）

式中：

⊿I——交流电流示值误差；

IX——被测仪器示值；

IN——电流标准值。

则

；

。

C.2.2不确定度来源

不确定度来源主要有：

被校仪器测量重复性引入的不确定度分量；标准器自身引入的不确定度分量；被校仪器示值分辨力不足引入的不确定度分量；环境条件（温度、湿度、电源、电磁场）影响引起的误差等。

由于测量是在实验室中进行，环境条件影响引起的误差可忽略不计。

C.2.3标准不确定度的评定

C.2.3.1测量重复性引入的不确定度uA，按A类方法进行不确定度评定。

按上述方法，标准源输出交流电流5A（50Hz），对被校故障录波分析装置（ZH-102故障录波仪，编号ZH273421）在短时间内重复测量10次，被校仪器的示值如下：

序号

1

2

3

4

5

平均值

实测值（A）

5.003

5.006

5.004

5.002

5.004

5.0043

序号

6

7

8

9

10

实测值（A）

5.005

5.007

5.001

5.005

5.006

根据贝塞尔公式：

=0.0019A

因此重复性测量引入的标准不确定度为：

uA=s=0.0019A

C.2.3.2标准源引入的不确定度uB1，按B类方法进行不确定度评定

标准源输出交流电流5A（50Hz）时最大允许误差为±0.1%，在区间内可视为均匀分布，置信因子

，则：

C.2.3.3被测仪器示值分辨力引入的不确定度

，按B类方法进行不确定度评定。

被校测试仪电流示值分辨率为0.001A，在区间内可视为均匀分布，置信因子

，则有：

C.2.4合成标准不确定度

C.2.4.1标准不确定度分量如表C2所示。

表C2标准不确定度分量一览表

不确定度来源

标准不确定度

灵敏系数

标准不确定度分量

符号

数值

测量重复性引入

uA

0.0019A

1

0.0019A

多功能校准源引入

uB1

0.0029A

-1

0.0029A

被测仪器示值分辨力不足引入

uB2

0.00029A

1

0.00029A

C.2.4.2合成不确定度计算

由于重复性测量和被校仪器分辨力对测量不确定度的贡献存在重复，因此在合成标准不确定度时将二者中较小值舍去，则合成标准不确定为：

C.2.5扩展不确定度

取k＝2，则U=2×uc=0.007A

C.3交流功率测量结果不确定度评定

C.3.1测量模型

采用标准源法，按规范校准方法接线，调节标准源功率输出至校准点，读取被校仪器的交流功率示值。

⊿P=PX－PN（C.3）

式中：

⊿P——交流功率示值误差；

PX——被测仪器示值；

PN——功率标准值。

则

；

。

C.3.2不确定度来源

不确定度来源主要有：

被校仪器测量重复性引入的不确定度分量；标准器自身引入的不确定度分量；被校仪器示值分辨力不足引入的不确定度分量；环境条件（温度、湿度、电源、电磁场）影响引起的误差等。

由于测量是在实验室中进行，环境条件影响引起的误差可忽略不计。

C.3.3标准不确定度的评定

C.3.3.1测量重复性引入的不确定度uA，按A类方法进行不确定度评定。

按上述方法，标准源输出交流功率200W（50Hz），对被校故障录波分析装置（ZH-102故障录波仪，编号ZH273421）在短时间内重复测量10次，被校仪器的示值如下：

序号

1

2

3

4

5

平均值

实测值（W）

200.4

200.6

200.6

200.4

200.5

200.48

序号

6

7

8

9

10

实测值（W）

200.2

200.5

200.6

200.3

200.7

根据贝塞尔公式：

=0.15W

因此重复性测量引入的标准不确定度为：

uA=s=0.15W

C.3.3.2标准源引入的不确定度uB1，按B类方法进行不确定度评定

标准源输出交流功率200W（50Hz）时最大允许误差为±0.2%，在区间内可视为均匀分布，置信因子

，则：

C.3.3.3被测仪器示值分辨力引入的不确定度uB2，按B类方法进行不确定度评定。

被校测试仪电流示值分辨率为0.1W，在区间内可视为均匀分布，置信因子

，则有：

C.3.4合成标准不确定度

C.3.4.1标准不确定度分量如表C3所示。

表C3标准不确定度分量一览表

不确定度来源

标准不确定度

灵敏系数

标准不确定度分量

符号

数值

测量重复性引入

uA

0.15W

1

0.15W

多功能校准源引入

uB1

0.23W

-1

0.23W

被测仪器示值分辨力不足引入

uB2

0.029W

1

0.029W

C.3.4.2合成不确定度计算

由于重复性测量和被校仪器分辨力对测量不确定度的贡献存在重复，因此在合成标准不确定度时将二者中较小值舍去，则合成标准不确定为：

C.3.5扩展不确定度

取k＝2，则U=2×uc=0.6W

C.4频率测量结果不确定度评定

C.4.1测量模型

采用标准源法，按规范校准方法接线，调节标准源交流电压频率至校准点，读取被校仪器的频率示值。

⊿f=fX－fN（C.4）

式中：

⊿f——频率示值误差；

fX——被测仪器示值；

fN——频率标准值。

则

；

。

C.4.2不确定度来源

不确定度来源主要有：

被校仪器测量重复性引入的不确定度分量；标准器自身引入的不确定度分量；被校仪器示值分辨力不足引入的不确定度分量；环境条件（温度、湿度、电源、电磁场）影响引起的误差等。

由于测量是在实验室中进行，环境条件影响引起的误差可忽略不计。

C.4.3标准不确定度的评定

C.4.3.1测量重复性引入的不确定度uA，按A类方法进行不确定度评定。

按上述方法，标准源输出频率50Hz，对被校故障录波分析装置（ZH-102故障录波仪，编号ZH273421）在短时间内重复测量10次，被校仪器的示值如下：

序号

1

2

3

4

5

平均值

实测值（Hz）

50.000

50.001

50.000

50.000

50.001

50.0002

序号

6

7

8

9

10

实测值（Hz）

50.000

49.999

50.000

50.000

50.001

根据贝塞尔公式：

=0.0006Hz

因此重复性测量引入的标准不确定度为：

uA=s=0.0006Hz

C.4.3.2标准源引入的不确定度uB1，按B类方法进行不确定度评定

标准源输出频率50Hz时最大允许误差为±0.005%，在区间内可视为均匀分布，置信因子

，则：

C.4.3.3被测仪器示值分辨力引入的不确定度uB2，按B类方法进行不确定度评定。

被校测试仪电流示值分辨率为0.001Hz，在区间内可视为均匀分布，置信因子

，则有：

C.4.4合成标准不确定度

C.4.4.1标准不确定度分量如表C4所示。

表C4不确定度分量一览表

不确定度来源

标准不确定度

灵敏系数

标准不确定度分量

符号

数值

测量重复性引入

uA

0.0006Hz

1

0.0006Hz

多功能校准源引入

uB1

0.0014Hz

-1

0.0014Hz

被测仪器示值分辨力不足引入

uB2

0.00029Hz

1

0.00029Hz

C.4.4.2合成不确定度计算

由于重复性测量和被校仪器分辨力对测量不确定度的贡献存在重复，因此在合成标准不确定度时将二者中较小值舍去，则合成标准不确定为：

C.4.5扩展不确定度

取k＝2，则U=2×uc=0.003Hz

C.5相位测量结果不确定度评定

C.5.1测量模型

采用标准源法，按规范校准方法接线，调节标准源电流输出至校准点，读取被校仪器的交流电流示值。

⊿φ=φX－φN（C.5）

式中：

⊿φ——相位示值误差；

φX——被测仪器示值；

φN——相位标准值。

则

；

。

C.5.2不确定度来源

不确定度来源主要有：

被校仪器测量重复性引入的不确定度分量；标准器自身引入的不确定度分量；被校仪器示值分辨力不足引入的不确定度分量；环境条件（温度、湿度、电源、电磁场）影响引起的误差等。

由于测量是在实验室中进行，环境条件影响引起的误差可忽略不计。

C.5.3标准不确定度的评定

C.5.3.1测量重复性引入的不确定度uA，按A类方法进行不确定度评定

按上述方法，标准源输出相位90°，对被校故障录波分析装置（ZH-102故障录波仪，编号ZH273421）在短时间内重复测量10次，被校仪器的示值如下：

序号

1

2

3

4

5

平均值

实测值（°）

90.0

90.0

90.1

90.1

90.0

90.05

序号

6

7

8

9

10

实测值（°）

90.1

90.0

90.1

90.0

90.1

根据贝塞尔公式：

=0.053°

因此重复性测量引入的标准不确定度为：

uA=s=0.053°

C.5.3.2标准源引入的不确定度uB1，按B类方法进行不确定度评定

标准源输出相位90°时最大允许误差为±0.1°，在区间内可视为均匀分布，置信因子

，则：

C.5.3.3被测仪器示值分辨力引入的不确定度uB2，按B类方法进行不确定度评定。

被校测试仪电流示值分辨率为0.1°，在区间内可视为均匀分布，置信因子

，则有：

C.5.4合成标准不确定度

C.5.4.1不确定度分量如表C5所示。

表C5不确定度分量一览表

不确定度来源

标准不确定度

灵敏系数

标准不确定度分量

符号

数值

测量重复性引入

uA

0.053°

1

0.053°

多功能校准源引入

uB1

0.058°

-1

0.058°

被测仪器示值分辨力不足引入

uB2

0.029°

-1

0.029°

C.5.4.2合成不确定度计算

由于重复性测量和被校仪器分辨力对测量不确定度的贡献存在重复，因此在合成标准不确定度时将二者中较小值舍去，则合成标准不确定为：

C.5.5扩展不确定度

取k＝2，则U=2×uc=0.2°