标准电流互感器比值差测量结果不确定度分析

陈维煌

摘 要：介绍了标准电流互感器检定装置比值差测量过程的不确定度分析，采用直接比较法在测量互感器过程中，标准电流互感器装置测量结果的不确定度分析，供标准电流互感器检测实验室不确定度评定参考。

关键词：标准电流互感器；比值差；不确定度评定

1.概述

1.1 测量依据：JJG313-2010测量用电流互感器检定规程。

1.2 环境条件：温度（+10～+35）℃，相对湿度≤80%

1.3 测量标准：电流互感器，准确度0.002级，量程为一次电流（5～5000）A，二次电流为5A

1.4 被测对象：准确度为0.01级电流互感器，量程为一次电流（5～2000）A，二次电流为5A

1.5 测量过程：将标准和被测电流互感器在相同额定变比的条件下，采用比较法进行测量。将在互感器校验仪测得的电流上升，下降两次比值差读数的算术平均值作为被测对象在该额定变比时的比值差。

1.6 评定结果使用：符合上述条件测量，额定电流在20%、100%、120%的比值差測量结果的不确定度可直接使用本不确定度的评定方法。

2.数学模型： fX=fP

式中：fX——被检电流互感器的比值差；

fP——互感器校验仪上所测得的电流上升、下降的比值差的算术平均值。

3.输入量的标准不确定度的评定

输入量fP的标准不确定度u（fP）的来源主要有两方面：①在重复性条件下由被测电流互感器的测量不重复引起的不确定度分项u（fP1），采用A类评定方法；②标准电流互感器误差引起的不确定度分项u（fP2），采用B类评定方法。

根据校验仪的技术指标可知，在被测量值较小时，由校验仪误差引起的不确定度是由最小分度值引起的，而该不确定度已包含在由测量不重复引起的不确定度分项u（fP1）中，因此，当被测量值较小时，由互感器校验仪误差引起的不确定度可以不必另行分析。

4.标准不确定度分项u（fP1）的评定

该不确定度分项主要是由于对被测电流互感器的测量不重复引起的，可通过连续测量得到测量列，采用A类评定。磁场影响等引起的不确定度已包含在此标准不确定度分项中，不必另外分别评定。

对一台电流互感器，在100A/5A档，额定电流为100%时，连续测量10次，得到电流上升、下降的算术平均值的测量列为（第次测量均重新接线）：

再任取两台同类型电流互感器，每台分别在20%、100%、120%额定电流时，在重复性条件下连续测量10次，共得到9组电流上升、下降比值差的算术平均值的测量列，每组测量列分别按上述方法求得单次实验标准差如下：

合成样本标准差

u（fP1）=Sp=0.00035%

5.标准不确定度分项u（f2）评定

该不确定度分项主要是由标准电流互感器误差引起的，标准电流互感器经上级检定合格，其比值差最大允许误差e=±0.002%，其半宽a=0.002%，在此区间可认为服从均匀分布，包含因子k=

6.标准不确定度分项u（f3）的评定

该不确定度分项主要是由互感器校验仪误差引起的，互感器校验仪经检定合格，最大允许误差

e=±1%，其半宽a=1%，在此区间可认为服从均匀分布，包含因子k=

7.合成标准不确定度

合成标准不确定度汇总表

8.扩展不确定度U

电流互感器属较稳定的被测对象，由被测不确定给测量带来的不确定度影响忽略，对0.01级电流互感器的扩展不确定度以包含因子k=2来表示，即：

参考文献

[1] JJG313—2010《测量用电流互感器检定规程》.

[2] JJF1059-2012《测量不确定度评定与表示》.