电参数测量仪的不确定度分析_贾祎冬.pdf

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1、装备应用与研究◆ZhuangbeiyingyongyuYanjiu电参数测量仪的不确定度分析贾祎冬1，2（1.河北大学，河北保定071000；2.河北省计量监督检测院，河北石家庄050051）摘要：介绍了电参数测量仪的主要工作原理、测量方法及不确定度产生原因，并给出了电压、电流、功率示值误差的测量结果不确定度评定实例。关键词：电参数测量仪；不确定度；评定0引言测量仪读数和交直流标准表。现代社会，电子仪器的规模和水平是衡量一个国家综合实力3测量不确定度评定和现代化程度的重要标志。近几年来，市场上数字化仪器迅速发3.1概述展，不断涌现出数

2、字电压表、数字电流表、数字功率表等众多电子（1）测量依据：JJG780—92《交流数字功率表》检定规程。（2）测仪器。电参数测量仪是数字控制理论与计算机结合的产物，它主要量环境条件：环境温度（20±1）℃，相对湿度20%～55%。（3）测量标准：用于电压、电流、功率等交流电参数的综合测试，尤其适用于各种9080A交直流标准表。测量范围为交流电流0.1～50A，交流电压电机、电子仪器、家用电器等电力系统，故而与广大居民的生活质7.5～750V。最大允许示值误差0.02%读数±0.002%量限。（4）被测对量和国民经济的总体效益密切相关。

3、对电参数展开计量研究是维象：电参数测量仪PF1020型。量程0～450V、0～20A，准确度级别护广大用电者合法权益和社会公共利益的重要保障。随着经济的0.5级。（5）测量过程：用交流功率源和交流标准表做测量标准来测快速发展，当前国内外高新技术公司越来越多，市场上出现了多种量电参数测量仪的量值，当交流功率源的电压、电流同时输出到交多样的电参数测量仪，其优劣直接影响着整个电力系统的稳定性直流标准表时，分别可读取电压值、电流值、功率值。此时交直流标和可靠性。在此背景下，对电参数测量仪进行计量方面的探讨，研准表的值为标准值，电参数测量仪的值

4、为显示值。被测电参数测量究其工作原理、校准技术，并对其主要电参量进行不确定度分析有仪显示值与标准值之差为电参数测量仪的示值误差。着重大的社会意义。3.2数学模型1主要工作原理电压数学模型：ΔU=Ux-UN电参数测量仪测量原理如图1所示，它将信号转换成电信号，式中，ΔU为被测电参数测量仪电压的示值误差；Ux为被测电参数再利用其内部的A/D转换器对信号进行取样，然后利用微处理器测量仪电压显示值；UN为交直流标准表电压读数。对采集的数字量进行计算，最后以数字形式显示。电流数学模型：ΔI=Ix-IN式中，ΔI为被测电参数测量仪电流的示值误差；

5、Ix为被测电参数测量仪电流显示值；IN为交直流标准表电流读数。功率数学模型：ΔP=Px-PN式中，ΔP为被测电参数测量仪功率的示值误差；Px为被测电参数测量仪功率显示值；PN为交直流标准表功率读数。3.3输入量不确定度评定输入量I的不确定度来源主要有2方面：一是交直流标准表引起的不确定度，采用B类方法进行评定；二是测量重复性引起的不2测量方法及不确定度产生原因确定度，可以通过连续10次测量得到测量列，采用A类方法进行测量接线如图2所示。评定。因为在常用电测量中，220V、5A为常用电参量，所以对电参数220V、5A进行不确定度分析。3

6、.3.1A类不确定度评定对功率1100W（220V、5A）在重复性条件下进行10次连续独立测量，得到测量数据如表1所示。根据贝塞尔公式：nΣ軈）2（qk-qs=k=1依据JJG（航天）34—1999《交流数字电压表》、JJG（航天）35—姨n-11999《交流数字电流表》、JJG780—92《交流数字功率表》检定规程，式中，qk是第k次的测量结果；軈q是n=10次时测量值的算术平均值。采用交直流标准表做测量标准来测量电参数测量仪的实际值。调分别计算得：电压s=0.079V；电流s=0.00082A；功率s=0.82W。节交直流电源，读

7、出交直流标准表的读数，即为电参数测量仪的标准值。被测电参数测量仪的显示值与标准值之差为电参数测量仪故A类不确定度分量分别为：电压u（Ux）=s/姨n=0.025V；电的示值误差。由此可知，其示值误差的测量不确定度来源于电参数流u（Ix）=s/姨n=0.00026A；功率u（Px）=s/姨n=0.26W。84ZhuangbeiyingyongyuYanjiu◆装备应用与研究表1电参数测量仪测量结果表2标准不确定度汇总表测量次数电压/V电流/A功率/W标准不确标准不确测量点不确定度来源灵敏系数ci｜ci｜u（x）i定度分量u定度值1220

8、.15.00111012220.05.0001102电压220Vu（U）被检表读数0.025V10.025Vx读数的重复性3220.04.9991100u（UN）标准表0.025V-10.025V4220.15.0001