计量实用标准技术报告材料钳形电流表改.docx
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计量实用标准技术报告材料钳形电流表改
计量标准技术报告
计量标准名称
钳形电流表校准装置
计量标准负责人
建标单位名称（公章）
填写日期
2016年4月
一、建立计量标准的目的………………………………………………………………（）
二、计量标准的工作原理及其组成…………………………………………………（）
三、选用的计量标准器及主要配套设备……………………………………………（）
四、计量标准的主要技术指标………………………………………………………（）
五、环境条件…………………………………………………………………………（）
六、计量标准的量值溯源和传递框图………………………………………………（）
七、计量标准的重复性试验…………………………………………………………（）
八、计量标准的稳定性考核…………………………………………………………（）
九、检定或校准结果的测量不确定度评定…………………………………………（）
十、检定或校准结果的验证……………………………………………………………（）十一、结论……………………………………………………………………………（）
十二、附加说明………………………………………………………………………（）
一、建立计量标准的目的
沈阳供电段是沈阳铁路局主要电能供应单位，计量工作的好坏直接影响到电能资源的利用。
为了合理的正确的利用电能资源，提高标准的准确性,保证用电安全及量值传递的准确可靠，为此我段建立钳形电流表校准装置，对钳形电流表执行校准，以进一步正确的合理的利用电能，因此我段申请建立此项标准。
二、计量标准的工作原理及其组成
DO30-3型多功能校准仪（以下简称校准仪）是具有五位半LCD液晶屏数字显示输出值，并可同屏显示被检表误差、误差修正值、输出量百分比、被检表满度值、步进值、频率等参数的交直流电压、电流校准源。
校准仪采用先进的稳幅、功放、保护新技术，使其稳定性好、精度高、量程宽、分档细、安全可靠；幅值调节选择数字键式控制和编码器调节组合，使其控制灵活使用更加方便快捷。
适用于检定、校验四位半数字三用表、各种0.2级以下电流、电压表头及相应精度等级的多用表。
亦可作为高稳定度测量电源使用，配合高等级标准表，校对0.2级以上电流、电压表。
一、本标准采用的检定方法：
直接比较法：
二、原理框图
本校准仪由供电电源单元、数字正弦波发生器单元、功放单元、AC/DC单元、量程转换单元、微处理器控制单元、显示单元、标准电阻器单元等组成。
三、选用的计量标准器及主要配套设备
计
量
标
准
器
名称
型号
测量范围
不确定度
或准确度等级
或最大允许误差
制造厂及
出厂编号
检定或
校准机构
检定周期或复校间隔
多能功校准仪
DO30-3
（0~20）A
AC：
0.05%FS
潍坊华光电子仪表有限公司20060107
沈阳铁路局质量技术监督所
12个月
主要配套设备
钳形表
测试线圈
50A
50A40匝
0.3级
潍坊华光电子仪表有限公司
辽宁省计量科学研究院
12个月
四、计量标准的主要技术指标
1、稳定性：
AC1A<满量程的0.01%/5分钟,作精度测量时仪器需预热两小时
2、交流失真度：
<0.5%
3、直流纹波系数：
<0.5%（额定输出时）
4、输出频率及误差范围：
同步、50Hz、60Hz（59.7Hz）、400Hz、1000Hz<1%（或市电同步）
5、输出电流以及标准电阻的范围及准确度（23℃±2℃，输出值大于10%量程）
输出项目
输出范围
额定输出
最大输出
准确度
交流电流
0-50μA-60μA-75μA-90μA-100μA-500μA-2mA-5mA-20mA-50mA
DC:
3V
AC:
36V
AC：
±（读数的0.05%+满量程的0.03%）
0-200mA-500mA
DC:
3V
AC:
12V
0-2A-5A-22A
2V
3V
注：
1）工作环境温度超过23℃±2℃，每变化10℃，附加误差小于该量程基本误差
2）20A1000HZ误差为±（读数值的0.15%+满量程的0.05%）
6、电源功耗：
交流电源电压220V±10%，频率50Hz±1Hz；功耗150VA
7、工作环境：
工作环境的温度5℃—35℃，相对湿度<80%
五、环境条件
序号
项目
要求
实际情况
结论
1
温度
（20±5）℃
（20±5）℃
符合要求
2
相对湿度
（55±20）%
（55±20）%
符合要求
3
电磁场
周围不存在影响测量的电磁干扰
周围不存在影响测量的电磁干扰
符合要求
六、计量标准的量值溯源和传递框图
上
一
级
计
量
器
具
计量标准名称：
数字多用表标准装置
MPE:
ACI:
±1.6×10－4
保存机构：
沈阳铁路局质量技术监督所
比较法
本
级
计
量
器
具
计量标准名称：
钳形表校准装置
准确度等级：
AC：
0.05级
测量范围:
（0~20）A
直接比较法
下
一
级
计
量
器
具
计量器具名称：
电流表
测量范围：
（0~20）A
准确度等级：
AC1.0级及以下
七、计量标准的重复性实验
试验时间
2016年4月7日
试验条件
环境温度20±5℃，相对湿度≤80%，用直接比较法。
取一台钳形电流表，选择交流流10A量程，使该表在10A档交流电流连续测量10次，测量结果为：
测量值（10A）
1
10.012
2
10.014
3
10.018
4
10.012
5
10.012
6
10.012
7
10.016
8
10.014
9
10.012
10
10.016
10.0138
0.0022
结论
合格
备注
试验人员
王跃新
八、计量标准的稳定性考核
单位：
（A）
试验时间
测量值（10A）
测量次数
2016年
3月15日
2016年
6月10日
2016年
9月10日
2016年
12月10日
核查标准
环境温度20±5℃，相对湿度≤80%。
一台VC3266型钳形电流表，选择交流流10A量程，使该表在10A档交流电流连续测量10次，测量结果为：
1
10.012
10.016
10
016
10.014
2
10.014
10.015
10.020
10.014
3
10.016
10.012
10.018
10.015
4
10.012
10.014
10.018
10.016
5
10.016
10.010
10.019
10.019
6
10.012
10.016
10.016
10.014
7
10.014
10.018
10.018
10.016
8
10.016
10.014
10.
15
10.015
9
10.012
10.012
10.016
10.018
10
10.014
10.016
10.014
10.014
10.014
10.0143
10.017
10.0155
变化量
0.003
允许变化量
0.03
结论
合格
考核人员
王跃新
王跃新
王跃新
王跃新
九、检定或校准结果的测量不确定度评定
一、概述
1、测量依据：
JJF1075-2015《钳形电流表校准规范》
2、环境条件：
温度（20±5℃）相对湿度：
（55±20）%
3、测量标准：
钳形电流表校准装置型号DO3OB-2型
量程：
AC（0~20）A最大允许示值误差：
±（0.05%读数+0.03%量程）
4、被测对象：
数字式钳形表VC3266型（仅评定其交流电流部份），量程10A准确度级别2.0级。
5、测量方法：
用多功能校准仪做测量标准来交流电流表的实际值，调节电流源使被测表读出多功能校准仪的电流读数，即被测表示值与实际值之差为直流电流表的示值误差。
二：
数学模型：
ΔI=IX-IN
式中：
ΔI—被测电流表示值误差;
IX—被测电流表的示值;
IN—多功能校准仪输出的交流标准电流值。
三：
各输入量的标准不确定度评定
1、输入量Ix的标准不确定度u（Ix）的来源主要是由被测交流电流表的测量重复性引起的。
取一台2.0级VC3266型钳形电流表，选择交流10A量程中的10A点，在相同温湿度、同一台多功能标准仪的重复性条件下，连续独立测量10次，具体数据见表1：
次数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
xi（A）
10.012
10.014
10.016
10.012
10.016
10.012
10.014
10.016
10.012
10.014
算术平均值
mA
单次测量实验标准偏差：
mA
再任意选取2台相同等级、型号、规格的钳形表，每台对10mA点在重复性条件下进行10次独立测量获得3组测量值，每组测量列分别按上述方法计算得到单次实验标准差，见下表
实验标准差
s1=0.0025
s2=0.0018
s3=0.0024
合成样本标准差
mA
则:
u（Ix）=0.0039mA
自由度
2、多功能校准仪引入的不确定度u（IN）的评定
多功能校准仪经上级检定合格，制造厂说明书给出其交流电流（0—25）A时，最大允许误差为±（0.05%读数+0.03%量程），所以在测量10A时最大允许误差：
a=±（0.05%×10A+0.03%×25A）=±0.0125A
半宽度a=0.0125A，在区间内可以认为服从均匀分布，包含因子：
则：
u（IN）=
=0.0072A
估计
则自由度
=50
四、合成标准不确定度分量汇总及扩展不确定度的评定
1、灵敏系数
数学模型ΔI=IX—IN
灵敏系数
2、合成标准不确定度汇总表
不确定度分量
不确定度来源
标准不确定度值（I）
Ci
ν
u（IX）
被测表测量重复性
3.9×10-3
1
3.9×10-3
27
u（IN）
多功能校准仪误差
7.2×10-3
–1
7.2×10-3
50
3、合成标准不确定度uc（ΔI）的估算
V
4、合成标准不确定度的有效自由度
五、扩展不确定度的评定：
取k=2,则扩展不确定度为：
U＝kuc（ΔI）=2×8.2×10-3=1.6×10-2A
六、测量不确定度的报告
用DO30B-2型多功能标准仪测量2.0级钳形电流表，选择交流25A量程中的10A示值误差测量结果的扩展不确定度为：
U＝1.6×10－2Ak=2
十、检定或校准结果的验证
选一块钳形电流表做为被测对象，在正常工作条件下用本标准装置检测后，用同一级标准装置校准结果列表如下：
（采用三台比较法）
标称值
同一级第二方
同一级第三方
本装置测试值
平均值
比对结果
5V
4.88
4.87
4.90
4.883333
0.13
10V
9.98
9.97
10.001
9.983667
0.031
15V
15.010
14.97
15.011
14.997
0.0041
20V
20.010
19.97
19.99
19.99
0.04
25V
25.00
24.87
24.90
24.92333
0.13
30V
29.90
29.84
29.87
29.87
0.06
由于比对结果可知，比对结果中差值的最大差值为0.13
根据：
0.01≤
×0.016=0.106
符合要求，故本装置的测量不确定度得到验证。
十一、结论
在装置正常工作条件下，DO30-3型多功能标准器的扩展不确定度为0.016A,k=2小于被检表误差限的1/3符合JJF1075－2015国家计量检定规程要求，可以开展对测量范围是（0－20）A电流表：
交流1.0级及以下钳形电流表校准工作。
十二、附加说明
1、JJF1075—2015《钳形电流表》校准规范
3、标准器校准证书
4、装置操作程序
升级会员 