耐電壓測試儀輸出交流電壓示值誤差測量不確定度評定

周曉華

摘 要 依據(jù)JJG 795-2016 耐電壓測試儀檢定規(guī)程所規(guī)定的檢定條件和檢定方法，對耐電壓測試儀輸出交流電壓示值誤差測量不確定度進(jìn)行評定。

關(guān)鍵詞 耐電壓測試儀;示值誤差;不確定度評定

1概述

（1）測量依據(jù)：JJG 795-2016 [1]耐電壓測試儀檢定規(guī)程。

（2）測量環(huán)境：溫度：（20±5）℃? 相對濕度：≤75%。

（3）測量標(biāo)準(zhǔn)：程控耐壓測試儀校準(zhǔn)裝置（以下簡稱校準(zhǔn)裝置），型號：CS9010A，測量范圍：500V～10kV，允許誤差：±（0.3%讀數(shù)+5字）。

（4）測量對象：數(shù)字式耐電壓測試儀，輸出交流電壓范圍：（0～5.00）kV，準(zhǔn)確度等級：5級。

（5）測量方法：調(diào)節(jié)耐電壓測試儀輸出電壓，使輸出電壓從小到大指在規(guī)定的檢測點(diǎn)上，由校準(zhǔn)裝置讀出實(shí)際值。此時，耐電壓測試儀的輸出電壓示值與校準(zhǔn)裝置的測得電壓實(shí)際值之差為耐電壓測試儀輸出電壓示值誤差。

現(xiàn)以耐電壓測試儀的輸出交流電壓示值5.00kV為例來評定測量不確定度。

2測量模型

=VX -VN

式中： —— 耐電壓測試儀輸出電壓示值誤差，V;

VX —— 耐電壓測試儀輸出電壓示值，V;

VN —— 校準(zhǔn)裝置測得電壓實(shí)際值，V。

3不確定度傳播率

由于VX、VN不相關(guān)，方差：

其中靈敏系數(shù)：

4標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定

4.1 耐電壓測試儀輸出電壓示值引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（VX）

（1）耐電壓測試儀輸出電壓的重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

可以通過連續(xù)測量得到測量列，采用A類方法進(jìn)行評定。對耐電壓測試儀，在輸出電壓5.00kV示值處，連續(xù)測量10次，得到如下數(shù)據(jù)，見表1：

表1? 耐電壓測試儀輸出電壓的實(shí)際值

次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

實(shí)際值（V） 5039 5033 5038 5034 5024 5020 5025 5024 5043 5049

實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差s==9.5（V）

實(shí)際測量中，以二次測量值的平均值作為測量結(jié)果，則：

（2）耐電壓測試儀的分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

由于耐電壓測試儀的分辨力=10V，屬均勻分布，則：

0.29V=2.9V

（3）由于測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度大于分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度， 取二者中的大者[2]。則：

4.2 校準(zhǔn)裝置引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（VN）

該標(biāo)準(zhǔn)不確定度是由校準(zhǔn)裝置允許誤差引起的，采用B類方法進(jìn)行評定。校準(zhǔn)裝置的最大允許誤差為±（0.3%×5000V+5V）=±20V，屬均勻分布，=，則：

5合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定

5.1 標(biāo)準(zhǔn)不確定度一覽表（見表2）：

表2 標(biāo)準(zhǔn)不確定度一覽表

標(biāo)準(zhǔn)不確定度 標(biāo)準(zhǔn)不確定度來源 標(biāo)準(zhǔn)不確定度值 靈敏系數(shù) 不確定度分量 概率分布

u（VX） 測量重復(fù)性 6.7V 1 6.7V 正態(tài)分布

u（VN） 校準(zhǔn)裝置允許誤差 11.5V -1 11.5V 均勻分布

5.2 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

6擴(kuò)展不確定度評定

取=2，得擴(kuò)展不確定度和相對擴(kuò)展不確定度分別為：V

7測量不確定度報告

5級耐電壓測試儀的輸出交流電壓5.00kV示值誤差的相對測量不確定度為：

參考文獻(xiàn)

[1] 耐電壓測試儀：JJG 795-2016[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2016.

[2] 測量不確定度評定與表示：JJF 1059.1-2012[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2012.