交直流电流传感器校准规范.docx

中华人民共和国国家计量技术规范 JJF 交直流电流传感器校准规范 Ca1.ibrationSpecificationforAC/DCCurrentTransducer（征求意见稿）XXXX-Xx_xx发布 xxXX_XX-XX实施 国家市场监督管理总局发布交直流电流传感器校准规范 Ca1.ibrationSpecificationfor AC/DCCurrentTransducer 归口单位：全国电磁计量技术委员会高压计量分技术委员会 主要起草单位：福建省计量科学研究院 中国计量科学研究院 参加起草单位：长沙天恒测控技术有限公司 国家高电压计量站 本规范委托全国电磁计量技术委员会负责解择JJFXXXX-XXXX 本规范主要起草人:参加起草人:引言 JJF1.O7I2OI(K国家计量校准规范编写规则、JJF1001-2011E通用计量术语及定义和JJE1059.1-2012”测量不确定度评定与表示B共同构成支掾本规范制定工作的基础性文件。本规范主要参考GB,，T18459-2001传感器主要睁态性能指标计鸵方法、JB7490-2(X)7E理尔电流传感器3、GJB8354-2015q电流电压传感器通用规范3和TB.，T2763-20096机车车辆用电流传感器和电压传感器3编制而成。本规范为首次制定。交直流电流传感器校准规范 1范围 本规范适用于输入为交直流电流信号，输出为交直流电流或电压信号，测量范困为交流电JftIOmA2kA(K)Hz-IOkHz)、直流电流IOmA-IOkA的交直流电流传感器的校准。本规范不适用于电磁式电流互感器、脉冲电流传感器、高援电流探头和电流变送器的校准。2引用文件 本规范引用了下列文件：GB,，T18459-2001传感器主要静态性能指标计算方法 JB/T749(2(X)7宠尔电流传感器 TB,-T2763-2009机车车辆用电流传感器和电压传感器 GJB8354-2015电流电压传感器通用规范 凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改堆)适用于本规范。3术语和计量单位 3.1 静态模型staticmode1.在规定的静态测试条件下，获得的由传感器输入与输出之间关系构建的测量模型。3.2 领定变换比raiedconversionraio 传感器的比例系数，即额定一次输入和额定二次输出之比。3.3 零点输出zero-pointoutput 在规定的静态测试条件下，传感器输入一次测量电流为零时，由传感器电气失调电流、自激磁和地磁引起的二次输出信号的值。3.4 静态校准staticca1.ibration 在规定的静态测试条件下，获取静态模型的过程。GB/TI8459-2001,基本术语2.1.2 3.4.1 正行程实际平均特性up-trave1.actua1.averagecharacteristic 正行程各校准点上组测量值的算术平均值点的连接曲线。GBT18459-2001,基本术语2.2.1 3.4.2 反行程实际平均特性down-trave1.actua1.averagecharacteristic反行程各校准点上一组测量值的算术平均值点的连接曲线.GBT18459-2001,基本术语2.2.2）3.4.3 正、反行程实际平均特性up-trave1.anddown-trave1.actua1.averagecharacteristic各校准点的正、反行程算术平均值的平均值点的连接曲线，又称实际特性（曲线）GBT18459-2001,基本术语2.23 3.5 参比直线reference1.ine 本规范采用最小二乘直线作为参比直线。由正、反行程实际平均特性按最小二乘法拟合得到的直线。3.6 线性度Iineari1.y 本规范采用最小二乘线性度。以最小二乘直线作为参比直线时，正、反行程实际平均特性曲线相对于参比直线的最大偏差，用额定输入一次测量电潦的百分比来表示.GBT18459-2001,基本术语235,有修改）3.7 回差hysteresis 输入量作满量程变化时，同一校准点上正行程实际平均特性与反行程实际平均特性之间的最大差值的绝对值，用额定输入一次测量电流的百分比来表示。GBT18459-2（X）1,基本术语2.3.3,有修改 3.8 全豆性repeatabi1.ity 在一段短的时间间隔内，在相同的工作条件下，输入员从同方向作满员程变化，多次趋近并到达同一校准点时测得值之间的分散程度，用额定输入一次测量电流的百分比来表4（GB/T18459-2001,基本术语2.3.4,有修改 3.9 标准同步测忸装置standardsynchronousmeasurementdevice 具有两路及以上同步电压（或电流）测量通道，可实现双路电量比例和相位差测量的装置.3.1（）（）适配单元adaptiveunit 用于给传感器提供辅助电源并引出其二次输出信号的一种电气转换装置，可将传感器二次输出信号直接输出或转换后输出。注：校准时.由适超单元引入的扩展不确定度应不大于被校传呼器最大允许误差的1/10.当适超单元与被校传感港是一对一配套专用时,它将被校传感器和适配单元作为整体进行校准。4概述（增加1-2种典型电流传感器的原理结构示意图）交直流电流传感器（以下简称“传感器”）是电气测卅线路中用于将一次交直流大电流变换为二次交直流小电流（成电压）的一类转换装置，可以实现一次输入大电流的隔离测况.其广泛应用于轨道交通、新能源发电、电池检测、MR1.梯度放大器、高稳定性功率源、校准单元、功率分析仪表等,传感疑按主要工作原理分为霍尔效应、磁通门（磁调制）和法拉第光磁效应：按测量电流方式分为直流式、交流式和交直潦两用式：按输出信号形式分为电流输出里和电压输出型：按结构形式分为开环结构和闭环结构：按连接方式分为穿心式和连接式。几种典型的交直流电流传感器的原理示意图如图1图3所示。图2技平衡式彼尔电流传它器（乂林闭环式霍尔电流传感涔）图3磁调制式零磁通电流传感跳(又称磁通门电流传感器)5计量特性 5.1 电流测量范围 5.1.1 交流电流 IOmA-I(X)A(K)Hz-IOkHz),I(X)A-IkA(45Hz-IkHz),1 kA2kA(45Hz400Hz)。5.1.2 直潦电流 IOmA-IOkA.5.2 零点输出误差 不超过最大允许误差的1/2.5.3 基本误差 5.3.1 交流电流 最大允许误差：(O.O55)%.注：传感鞋工作于交流模式下时，基本误差校准仅在参考密率点下进行，根据被校传感器的说明书选择合适的叁考频率.5.3.2 直流电流 最大允许误差：(0.01.5)%,5.4 线性度 不超过最大允许误差的1/5,5.5 回差 不超过最大允许误差的绝对值。5.6 重复性 不超过最大允许误差的绝对值的1/5.5.7 阶跃响应时间 1 s400ms。5.8 领率附加误差 5.8.1 幅度误差 频率范围：(IOHz-IOkHz).最大允许误差：(0.()1-20)%.5.8.2 相移 频率范围：(IOHz-IOkHz),相移：士(0.0570)。注：以上指标不适用于合格性狎别,仅供参考。6校准条件 6.1 环境条件 校准应在表1规定的环境条件下进行。表1校准环境条件 影响影 范困 温度 0.1级及以上(2O3)C 0.1级以下(2O 5)X:相对湿度(45-75)%6.2 测量标准及其他设备 校准用测量标准的测量范围要能覆盖被校传感器的测地范围，并具有足筋的准确度和稳定性，确保由测量标准、辅助设饴引入的扩展不确定度(Jt=2)不大于被校传感器件参数最大允许误差绝对值的1/3。6.2.1 主要测量:标准设备 校准时所需的测地标准设备见表2,可根据实际采用的校准方法选择对应的测域标准设备。表2校准用主要测量标注设备 序号 设备名称 参数 范围 技术要求 I 交H流标准电流源 交流电流 IOmA-1.(X)A(K)Hz-IOkHz)MPE：(O.O5-O.5)%100A-Ik(45Hz-IkHz)(1.-2kA(45400)Hz 直流电流 IOmA-IOkA MPE：(0.01).5)%2 交H流电流比例标准 交流电流 K)mA-1.(X)A(K)Hz-IOkHz)MPE：(0.1.-0.5)%100A-Ik(45Hz-IkHz)(1.-2)kA(45MX)Hz 直流电流 IOmA-IOkA MPE：(0.001*0,5%3 交直流标准表 交流电流 1mA2A(IOHz-IOkHz)MPE：(O.O5-O,5)%直流电流 (1mA2A)MPE：(O.2-O.5%交流电压(0.1.-i0V.(10Hz-IOkHz)MPE：(0.%5 示波器 扫描时间 100nS MPE：时基：0.1%6 宽版相位表 交流电压(O-I-IO)V(IOHz-IOkHz)MPE：(0.003-0.5)%相位 0n-359.999o MPE：(0.0!).5)0 7 标准分流渊 交流电流 1111A1A(IOHz-IOkHz)MPE：(0.050.5)%直流电流 (1mA-I(M)A)MPE：(0.(K)2-0.5)%阶跃响应时间 1s-400ms 小于3(X)ns 8 标准脉冲电流源 幅度(I-100O)A MPE：5%上升沿时间 1s 大于等于1.(X)As 脉冲测S1.电压 IOmV-IOV MPE：5%阶跃响应时间 IS400ins 小于300ns 注：交直施标准电流为的短期桅定度应优于校校恰缚器最大允许误生绝财值的1/10.6.2.2 其他配套设备 校准用辅助配套设备见表3.表3校准用辅助配套设备 序号 设缶名称 参数 范围 技术要求 I 交直流榜定电流 海 交通电流 IO11-1.(IOHz-IOkHz)100A-IkA(45Hz-IkHz)(1.-2)kA(45Hz-I(X)Hz)/直流电流直流电流 IOmA-IOkA 2 适比单元 供电电乐 5V.12V.15V.24V MPE：5%带载能力 1mA-2.5A/交渔电波 1mA-2A(IOHz-K)kHz)MPE：(O.O5-O.5)%宜流电流 (1mA2A)MPE：(O.OO2O.5)%交流电压 0.1.-10)V(IOIIz-IOkHz)MPE：(O.3-O.5)%C1.流电压 (o.k)v MPE：(0.(M)1.0.5)%3 脉冲电流源 幅度(I-100O)A MPE：5%上升沿时间 N-传感器额定输入一次测5电流,A.=y0-y0（2）式中：A）b一零点输出绝对误差八或V：%一零点输出预期值A或V。7.2.3基本误差 7.2.3.1 校准点的选取原则 根据被校传感器的量程，工作于直流模式时，正员程和负员程分别各选取510个校准点，一般应包括量程的10%和100%：工作交流模式时，选取1个领率点作为参考频率，在参考频率点均匀选取510个校准点，一股应包括量程的10%和100%,7.23.2校准方法的选择I）标准源表法（标准装置法）a）按图5连接仪器。图5标准源表法接战示意图 b）根据选取的校准点，按从小到大的顺序调节交直流标准电流源输出一次电流/（正行程），待被校传感器二次输出信号稳定，使用交直流标准表读取正行程第i个校准点下的被校传感器的二次输出信号值F1.M，根据被校传感器的标称变换比按式（3）换算成输入一次测盘电流/一.t,*式中：一正行程被校传感罂第个校准点输入一次测价流值,A:Kri-被校传感器标称变换比A/A或RV；九,一被校传感借第个校准点二次输出信号值,A或V。C）根据选取的校准点，按从大到小的顺序调节交直流标准电流源输出一次电流/.,J反行程）,待被校传感器二次输出信号稳定，使用交直流标准表读取反行程第i个校准点下的被校传感器二次输出信号值）3,根据被校传感器的标称变换比按式（4）换算成输入一次测量电流/p,“.7J=1.Vrf,（4）式中：，一反行程被校传播器第个校准点输入次测她流值，A：KN一被校传感曙标称变换比A/A或A/V；%；一反行程被校传感器第个校准点二次输出信号值,A或V。1）步骤b）和步骤C）构成一次完整的循环，重兔开展13次循环“记循环后正行程第/个校准点算术平均值为,由其构成正行程实际平均特性：记循环后反行程第/个校准点算术平均值为心力，由其构成反行程实际平均特性按式（5）计算被校传感港第/个校准点的测得值几,，由其构成正、反行程实际平均特性7p,。M=7P,7P,式中：/2一被校传感器第个校准点的测得值人：八/一正行程，被校传感器第个校准点的算术平均值A：7忆一反行程，被校传感器第个校准点的算术平均值A。e）按式（6）计算被校传感器第，个校准点的误差。j)-(IO)n-式中：正行程实验标准差A：“一被校传感器正行程输入次测拯电流行次测故值，A：心”一被校传感器正行程输入二次测量电而J次测量的算术平均值A：，】一困爱性测量次数。式中：SIf一反行程实验标准偏差A：/p皿一被校传感器反行程输入一次测量电流期次测量值,A：/P山一被校传感器反行程输入 1.次测拙电湎1次测於的免术平均值A:一重麓性测址次数.=00%(式中：“一被校传感器重笈性暇 心.、一次测量，被校传感器正反行程实验标准偏纵者出：PN一被校传感器额定一次电i,A.7.2.7 阶跃响应时间 按图7a或图7b连接仪器。阶跃电流源向被校传感器输入次测量电流0，电流斜率100As,g(p,4-7Pwf-图7b响应时间接线示意图2 采用图7a接法时，在阶跃电流源输出回路中串联标准分流器（或标准电阻），适配垠元设置成电压输出模式。示波器的参考通道（Ch1.）记录标准分流器的压降信号力的波形，表征被校传感器的输入一次测量电流的响应曲线：示波器的比较通道（Ch2）记录适配单元的输出电压信号US的波形，表征被校传感器的二次输出信号的响应曲线，响应波形示意图如图5所示。采用图7b接法时，标准脉冲电流源输出电流对应的脉冲测量电压阶跃响应时间应小于300ns,适配单元设置成电压输出模式。示波器的参考通道（ChD记录脉冲测量电压UP,的波形，表征被校传感器的输入次测量电流的响应曲线：示波洛的比较通道(Ch2)记录适配单元的输出电压信号4的波形，表征被校传感器的二次输出信号的响应曲线。图8所示示意图中UP从O上升至0.9UP的时间记为乙，表征被校传感器输入一次测量电流幅度从0跃升至90%所经历的时间：人从。上升至0.9US的时间记为(，表征被校传感器二次输出信号从0跃升至90%所经历的时间。则被校传感器的响应时间r,按式(13)计算。c=G-(B)式中：O一被校传感器响应时间6；八一被校传感器输入一次测注电流幅度从激升至90%经历的时间用 4一被校传感那二次输出信号幅度从0跃升至90%经历的时间 注：校准传感器阶氏晌应时间时,偷入一次测量电流4尽可能设置为被校传感器的载定枪入一次测量电流/小，无法满足比会件时，设置的输入一次测量电流应保证祓校传矮器的二次侑出信号能筋正常采集。7.2.8频率附加误差 7.2.8.1 幅度误差 a)按图6a或图6b连接仪器，在参考频率下设置电流源输出不低F0.5%pn的一次测量电流4,，读取被校传感器的一次电流示值/,0。b)根 据 被 校 传 感 器 的 工 作 频 带，选 择35个 待 校 频 率 点，优 选IOHz.20Hz、40Hz、5()Hz,()0Hz,I(X)Hz,2(X)Hz,4(X)Hz,IkHz,2kHz、5kHz,IOkHzo O保持电流源输出次电流/p、不变，调节电流源的输出频率到待校频率点，读取被校传感器的次电流示值攵。1)根据式14)计算被校传感器在频率点/处的幅度误差。/-/6广上广上X1.o0%(14)/0 式中:亦一被校传感器频率点/处的幅度误差%:4-被校传感器扬率点/处一次电流示值八；-被校传感器参考频率上处一次电流测得值A。e）重第步骤C）至步骤d）,完成其他频率点的校准。7.2.8.2相移 a）按图9连接仪器。b）根据被校传感器的工作领带,选择3-5个待校频率点，优选10Hz、2（）（）Hz、40Hz、50Hz,60Hz,100Hz,200Hz,400Hz,IkHz、2kHz、5kHz,IOkHz,c）设置电流源输出不低于05%PN的一次电流p,。1）根据校准点设置电流源的输出电流频率，并读取宽频相位表（或具有相同功能的标准同步测员装置）各频率点下的相位差，记为A的.图9相移校准接线示意图 8校准结果表达 校准结果应在校准证书上反映,校准证书应至少包括以下信息：a）标题，如“校准证书”：b）实验至名称和地址：c）进行校准的地点（如果与实验室的地址不同）：（I）证出或报告的唯一性标识（如编号），每页及总页数的标识：e）客户的名称和地址：f）被校对象的描述和明确标识：g）进行校准的日期，如果与校准结果的有效性和应用有关时，应说明被校对软的接 收日期:h）如果与校准结果的仃效性和应用仃关时，应对被校样品的抽样程序进行说明:i）对校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号：j）本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明：k）校准环境的描述；D校准结果及其测量不确定度的说明：m）对校准规范的偏离的说明；n）校准证书和校准报告签发人的签名等效标识，以及签发日期；。）校准结果仅对被校对象有效的声明：P）未经实验室书面批准，不得部分更制证书的声明。9复校时间间隔 建议史校时间间隔为I年.由丁复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身质量等因素所决定，因此送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。附录 A 交直流电流传感器校准记录（式样）共X页，第X页 证书编号：_ _ 记录编号：_ 客户名称：_ _ 客户地址：_ 型号规格：_ _ 出厂编号：_ 制造厂名：_ _ 校准依据：_ 环境条件：温度：C相对湿度：%校准地点：主要标准器 序号 标准器名称 型号燃格 编号 不确定度或准确度等级或最大允许误叁 证书编号 有效期至 技术依据：JJFXXXX-XXXX交直流电流传感器校准规范 1外观检查：2通电检查：_ 3零点输出误差：零点输出值 零点输出引用误差（）零点输出绝对误差 测业不确定度（后2）4基本误差：（测试频率：Hz）标称值 标准值 被校示值 误差%）溯玳不确定度 0=2）正行程 反行程 1 2 3 1 2 3 5线性度：_ 7重复性:测量次数 被校示佗 理熨性（%）8阶跃响应时间：_ 9频率附加误差：K1.20 40 50 60 100 200 400 1000 2000 5000 10000 标准值 被校示但 幅度误差（%（2）相移：测试电流：_ 频率（Hz）IO 20 40 50 60 I(X)2()0 4(X)100O 200()5000 10000 相移（0）说明：_ 校准日期：年一月一日 校准员：核险员:附录 B 交直流电流传感器校准证书内页（式样）证书编号XXXXXX-XXXX 校准绩果 1外观检查：_ 2通电检查：_ 3零点输出误差：零点输出值 零点输出引用误差（）零点输出绝对误差 测量不确定度（=2）4基本误差：（测试频率：Hz）标称值 标准值 被校示值 8响应时间：_ 9频率附加误差：（D幅度误差:测试电流：_ 费率（Hz）10 20 40 50 60 100 2(X)400 I(X)O 2(XX 5(X)0 1(XXX)标准值 被校示值 幅度误差（%）（2）相移：（测试电流：_）-.IXrZ.,Z I二 I 频率（Hz）10 20 40 50I60 I(X)2(X)400 100O 2000 5(MK)I(XKX)相移（*）说明：_ 第X页共X页 附录 C 交直流电流传感器静态模型及参数说明 传感罂的静态模型是指在规定的静态测试条件下，通过踊态校准建立的传感潜输出与输入之间的测量模型。综合反映了被校传感器的误差来源及准确度影响因素。静态模型适用于交直流电流传感器的直流工作模式或直流电流传感潺。误差来源主要包括：零点输出误差、零点温度漂移、非线性误差和迟滞误差等0图C.I所示被校传感器的线性度，图C.2所示为被校传感器的回差。图C1.传鳍器线性度示意图 正行程平均物住 ISC.2回差示意图 传感器的零点输出是由自身电气失调电流、失调电潦稳定性、环境温度、自激磁和地磁场等各种因素综合作用的结果，通过在睁态测试条件卜的校准获得。传感器的非战性误差是指传感器的输出信号与对应于一次电流从-/PN至+加的二次实际输出值的线性I可归线之间的偏差，最大偏差即为被校传感器的线性度.传感器的回差是指正行程平均特性曲线和反行程平均特性曲线之间的最大偏差。传感耦的静态测量模型按式（C1.）-式（C5）描述。4=KnrAi+bPN（C.1）K1.N=共（C.2）7SN/p-s+bpN（C.3）Km令（C.4）USN 5=（7）2+（7-7J1.）2+1.+1.1.（C.5）式中：4一被校传感器输入一次强批电流，A：/小一被校传感器额定输入一?欠测量电流，A；人一被校传感器输出二次电.A;sn一被校传感器额定输出二:电流 4：US被校传感器输出二次1.Jk.V:UiW一被校传感器额定输出歆电压,V：KM一被校传感器标称变换比A/A：KUN一被校传感器标称变换比A/V：6一被校传感推基本误差%：生（工一被校传感器参比温度HKJ零点输出误差%：3（TAT）-被校传感器温度1.1的零点输出附加误差：小一被校传感器的线性度%;当一被校传感器的回差%附录 D 最小二乘参比工作直线拟合方法及计算示例 D.1最小二乘参比工作直线拟合方法 本规范采用最小二乘回归直线作为参比工作直线，回归宜线拟合用数据源为被校传感器正、反行程平均特性和实际输入一次测量电流。最小二乘直线方程为：y=a+bx(D.1)式中：y一被校传感潺输入一次以陵电流拟合值A：X一被校传感器输入一次泌耻电流实际值 4：a一最小二乘百线的截距；b一最小二乘直线的斜率。最小二乘直线的截距和斜率可通过被校传感器的正、反行程实际平均特性的直线拟合求出，计算式如下:HI E _ e E x-v1x =-1.-iz1.-(D.2)wr.j1-sy1./，=(D3)mx32-1.式中：ZX=X+X11M+.1：W 工装=Y+%+Z1.+Kv；网 工5=X际+七月+XeJI+M=.+x;+-+.-y1.-50-49.9995-49.9989-49.9988-49.9991-49.9995-49.9995-49.9993-49.9994-49.9993-40-39.9989-39.9983-39.9983-39.9985-39.9989-39.9986-39.9987-39.9987-39.9986-30-29.9982-29.9976-29.9976-29.9978-29.9980-29.9979-29.9979-29.9979-29.9979-20-19.9973-19.9968-19.9968-19.9970-19.9970-19.9969-19.9969-19.9969-19.9970-IO-9.9963-9.9961-9.9960-9.9961-9.9962-9.9961 9.9961 9,9961-9.9961 0 0.0046 0.0049 0.0049 0.0048 0.(XM8 0.0049 0.0048 0.0048 0.0048 IO 10.0054 10.0056 10.56 10.0055 10.0056 10.0057 10,57 10.0057 10.0056 20 20.0063 20.0065 20.(X64 20.()064 20.0064 20.0065 20.0065 20.()065 20.(X)64 30 30.()070 50.0070 3O.(X)7O 30.0070 30.0071 30.0072 3O.(X)7I 30.0071 30.0071 40 40.0078 40.0078 40.0078 40.0078 40.(X)79 40.0079 40.0078 40.(M)79 40.0078 50 50.0086 50.00X6 50.00K6 50.()086 50.00X6 S0.0086 50.(XW6 50.0086 50.00X6 D.2.2最小二乘拟合直线计算 将表D.I的数据代入式(D2)和(D3)可以计算得:a=0.0046848=1.0000803 D.2.3最小二乘参比工作直线 由上述计算获得的最小二乘参比工作直线的斜率和截距，丁是得最小二乘参比工作直线方程如下式。y=0.(XW)84X+1.OOOoS03X(D.4)附录 E 交直流电流传感器测量不确定度评定（示例）E.1直流电流测量不确定度评定 E.1.I概述 环境条件:温度：21-C.相对湿度:60%：测量标准：直流标准电流源（52120A跨导放大器）、直流标准电压表（85O8A型数字多用表）、适配单元（CTPS-U/B型电流传感器适配单元）：被测对象：DS501D零陵通电流传感罂：测量方法：标准源表法（标准装置法），见723.2 E.1.2测量模型及不确定度来源 E.1.2.1测量模型 被校传感器的堪本误差万可表示为：-=%=pn.式（E.D改写为：a=SA-/GX1.（X）%（E.2）测量方法采用标准源表法时，被校传感器输入一次测量电流测得值是直流标准电压表的读数US与变换比的乘积，于是式（E.2）改写为改写为:J=（P（S-N-P-RI）X%（E.3）实际上，传感罂的误差综合了零点输出、热漂移、非线性误差和迟滞误差等。此外，传感潜在测量电流时，还存在数流导体的偏心位身影响及杂散磁场干扰。根据传感器的静态测量模型，这些误差包含在重豆性测量中。E.1.2.2不确定度来源分析 根据测量模型，基本误差的不确定来源包括以下几个部分：I）被校传感器测量筑豆性引入的不确定度；2）直流标准电流源准确度引入的不确定度：3）直流标准电流源稳定度引入的不确定度：4）直流标准电压表准确度引入的不确定度；5）直流标准电用表分辨力引入的不确定度：6）适配单元引入的不确定度。E.1.3标准不确定度分量的评定 E.I.3.I被校传感器直流电流测量重复性引入的标准不确定度M1 在揖豆性测世条件下，对被校传感器满量程点（50A）开展独立亚豆测量，结果如表E.1所示。表 1至复性测数娓 测域次数 直流标准源设定ftV（八）（八）直流标点表示值/（V）变换比 被校传感器测得值/（八）（八）I 50 1.000172 50 50.0086 2 50 I.(XX)173 50 50.0087 3 5()1.(XX)172 50 50.0086 4 50 1.000172 50 50.0086 5 50 I.OI72 50 50.0086 6 50 I.(XX)173 50 50.0087 7 50 1.000173 50 50.()087 8 50 1.000173 50 50.0087 9 50 1.000173 50 50,0087 IO 50 1.000173 50 50.0087 测量结果的平均值：50.00863A：堆次测量值的实效标准偏差：0.00003A.E.1.3.2直流标准电流源准确度引入的标准不确定度 2 直流标准电流源经上级校准，给出的扩展不确定度U为0.02%,在区间内认为服从均匀分布,则:E.1.3.3直流标准电流源桎定度引入的标准不确定度“3 直流标准电流源稳定度优0.001%，因此引入的不确定度分量可以忽略.E.I.3.4直流标准电压表准确度引入的标准不确定度 4 直流标准电压表8508A直流电在2V档相对于校准标准的不确定度为IPPm,因此引入的不确定度分量可以忽略.E.1.3.5直流标准电压表分辨力引入的标准不确定度ui 查阅直流标准电压表8508A技术手册，其2V档的分辨力为IOnV,因此引入的不确定度分量可以忽略，E.1.3.6适配埴元引入的不确定度作 校准用适配单元经上级计址机构校准，其误差限：001%,则区间半宽度为:a=001%.区间内服从均匀分布，则：50A0.01.%4 u.=-i=-=().(X)29A 6 3 E.1.4合成标准不确定度 不确定度分量汇总表见表E.2。表E.2标准不确定度汇总表 标准不确定度来源 概率分布 评定方法 灵敬系数 不确定度分量 被校传感器测fit重红件引入的不确定度 正态分分 A类评定 I 0.(XMX)3A 直流标准电流源准确我引入的不确定度 均匀分布 B类评定 I 0.0058A 直流标准电流源稳定度引入的不确定度 均匀分布 B类评定/直流标准电压表准确度引入的不确定度 均匀分布 B类评定/直流标准电压表分辨力引入的不确定度 均匀分布 B类评定/适配单元引入的不确定度.均匀分布 B类评定 I 0.0029A 由于各不确定度分量独立不相关，且由于被校传感器以引用误差表示，则:MI.=p-Jc：0.(X)65A tt2=5()Ax0.02%-O.(X)58A E.1.5扩展不确定度 取包含因子=2,则扩展不确定度：/=1.=0.013()A E.1.6测量结果的表述 在本实例中，被校传感器直流电流50A点的测量结果为50.0086A,共扩展不确定度为：U=0.0130A,()1=2)。E.2交流电流测量不确定度评定 E.2.1概述 环境条件：温度：21C,相对湿度：60%：测量标准：6KX)B(电能功率标准源)、52I2OA(跨导放大器)、8508A交流标准电压表、适配单元(CrPSUB型电流传感器适配雎元)：被测对象：CT773I交直流电流传感器；测量方法:标准源表法(标准装置法)，见7.232。E.2.2测量模型及不确定度来源 E.221测量模型 被校传感器的基本误差可表示为：/-I=X100%(E.4)pN 式中：?一被校传感器基本误差%；7被校传感器输入一次测电流值,A：%输入次测限电流标册1iA:pN一被校传感器额定输入 T 欠测量电流,A 由于传感器的误差以引用误差方式表示，且被校传感器的引用值是标称常地，可令 P=1PN.式（E.4）改写为:=(pps-n)1.(X)%(E.5)测量方法采用标准源表法时，被校传感器输入一次测量电流测得值是交流标准电压表的读数US与变换比的乘积，于是式(E.5)改写为：a=SUsKz-2/)oo%(E.6)实际上，传感潺的误差综合了热漂移、非线性误差、迟滞误差、载流导体的偏心位置影响及杂散磁场干扰等.这些误差包含在重史性测量中.E.2.2.2不确定度来源分析 根据测量模型，基本误差的不确定来源包括以下几个部分：1)被校传感器测St重史性引入的不确定度：2)交流标准电流源准幽度引入的不确定度：3)交流标准电流源桎定度引入的不确定度：4)交流标准电压表准确度引入的不确定度；5)交流标准电压表分辨力引入的不碑定度：6)适配单元引入的不确定度。E.2.3标准不确定度分量的评定 E.2.3.1被校传感器交流电流测量重复性引入的标准不确定度HI 在重笑性测量:条件下，对被校传感器满址程点(100A,50Hz)开展独立重组测量，结果如表E.3所示。表E3重复性测量数据 测量次数 交流标准源设定(ft（八）（八）交流标准表示(ftV)变换比(IOmVZA)被校传感器测得值/（八）（八）1 I(X)1.0166 I(X)101.66 2 100 1.0165 100 101.65 3 100 1.0167 100 101.67 4 I(M)1.0165 I(X)101.65 5 I(K)1.0165 I(K)101.65 6 100 1.0166 100 101.66 7 100 1.0164 100 101.64 8 I(M)1.0164 I(X)101.64 9 I(M)1.0164 I(X)101.64 10 I(K)1.0164 I(X)101.64 测量结果的平均值：101650A:单次测试值的实验标准偏差：0.011o E.2.3.2交流标准电流源准确度引入的标准不确定度 2 交流标准电流源经上级校准，给出的扩展不确定度U为0。3%,在区间内认为服从均匀分布，则：E.2.3.3交流标准电流源稔定度引入的标准不确定度 交流标准电流源稳定度优于0.01%，服从均匀分布，则:E.2.3.4交流标准电压表准确度引入的标准不幽定度 4 交流标准电压表8508A测量1V时相对于校准标准的不确定度为0.007%,服从均匀分布,被校传感器的变换比为IOmV/A,则：100Ax0.007%、I1.-一与-=().6A 交流标准电压表准确度引入的不确定度 4 均匀分布 B类评定 1 0.004A 交流标准电压表分辨力引入的不确定度 均匀分布 B类评定 I/适配单元引入的不确定度外 均匀分布 B类评定 I 0.(X6A 由于各不确定度分量独立不相关，且由于被校传感错以引用误差表示，则:ue=pJcj+（?；“；+“；+?：“：+c；;（）（）.022A E.2.5扩展不确定度 取包含因子仁2,则扩展不确定度：U=kui=0.Q44A E.2.6测量结果的表述 在本实例中，被校传感器交潦电潦I（X）A点的测量结果为10I.650A,其扩展不确定度为：17=0.044A,*=2）o E.3阶跃响应时间测量不确定度评定 E.3.1概述 环境条件：温度:2IC,相对湿度：60%；测员标准：5502A（多功能标准源）、52I2O（跨导放大版）、A40B（同轴分流器）MSO7052A数字示波器、适配单元（CTPS-U/B型电潦传感器适配单元）：被测对象：DS50ID交直流电流传感落；测量方法：由5502A输出标准方波信号至52I20A,5212OA输出标准方波电潦，按图 4a接好校准线路,A40B同轴分流器的电压检测端子接至示波器的Ch1.通道作为参考通道,33被校电流传感器经适配单元变换后的电感接至示波器的Ch2通道作为比较通道。由东波器截取两个通道的响应波形，使用示波器的游标截取参考通道和比较通道的晌应时间h和t,二者之差即为被校传感冷的响应时间。校准方法详见727。E.3.2测量模型及不确定度来源 E.32I测量模型 被校传感器的响应时间r可表示为：trt2,（E.7）式中：O-被校传感冷响应时间S：1.一被校传感器输入一次测量电流幅度从0跃升至90%经历的时间s:被校传感器二次输出Hjffi幅度从0跃升至90%经历的时间,s E.3.2.2不确定度来源分析 根据测量模哒和测量方法，响应时间的不确定度主要来源包括以卜.几个部分：1）被校传感罂测量垂纪性引入的不确定度：2）同釉分流器响应时间引入的不确定度：3）示波涔时间测量准确度引入的不确定度：4）示波器通道延迟引入的不确定度：5）适限单元采样电阻响应时间引入的不确定度。E.3.3标准不确定度分量的评定 E.3.3.I被校传感淞响应时间测量重匆性引入的标准不确定度ui 在重复性测量条件卜.，对被校传感器的响应时间开展独立重发测量，结果如表E.5所示。表E.5响应时间测量结果 测优次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 IO 响应时间/（Us）0.31 0.2X 035 0.32 0.26 0.27 0.29().32 0.33 0.29 测量结果的平均值：O3O2s,单次测量值的实验标准偏差：0.029s0 E.3.3.2同抽分流器响应时间引入的标准不确定度“2 同轴分路器经评估，上升时间为0024s,服从均匀分布，则:0.024s.u2=0.014s E.3.3.3示波器时间测量准确度引入的标准不确定度“3 示波器的时间测量最大允许误差0.1%,扫描时基102，服从均匀分布，则：().1.%IOs八”M5=-；=-=0.(X)6s E.3.3.4示波泯通道延迟引入的标准不确定度也 示波器的通道延迟经评估为900ps,因此引入的不确定度可忽略。E.3.3.5适配单元引入的标准不确定度us 适配单元内部采样电阻选用的是精密合金箔电阻，其上升时间小于1ns,因此引入的不确定度可忽略。E.3.4合成标准不确定度 不确定度分收汇总表见表E.6,表E.6标准不 限定度汇总表 标准不确定度来源 概率分布 评定方法 灵敏系数 不确定度分量 被校传感器测量由复性引入的不确定度 正态分布 A类评定 I 0.029s 同轴分流