鉗形電流表校準不確定度的分析與評定

【摘要】根據JJF1075-2001《鉗形電流表校準規范》，鉗形電流表基本誤差的校準從原理上可以分為三大類：直接比較法（模擬指示標準表法）、標準數字表法、用多功能校準器作標準的校準方法。由于操作簡單，讀數直觀，用多功能校準器作標準的校準方法正被越來越多的采用。本文就是介紹一下用這種方法時測量結果的不確定度評定。

【關鍵詞】數字鉗形表；交流電流；測量結果；不確定度評定

0.概述

采用多功能校準器交流電流源輸出交流電流給被校數字鉗形電流表，在被校表上讀得相應讀數。以CY2001型數字式鉗形表校驗儀作為標準，1.5級UT205型數字式鉗形表為被校表。按照規范要求選擇交流電400A量程95%處的380A點為例計算。根據安培定律，我們可以得出垂直于電流互感器線圈平面中心的無限長載流導體周圍的磁感應強度，在使用鉗形電流表時，為保證測量準確度，生產廠家一般都規定了鉗口的幾何中心，并要求被測電流垂直于線圈平面，為了具體分析上述兩種因素對測量結果的影響，需考慮被測導體的偏心度和傾斜度。

1.數學模型

設標準電流為IN，被校表上相應的指示值為Ix，由技術說明書可得，在標準條件下，溫度、濕度、磁場、電源變化等帶來的影響均可以忽略不計。則被校表指示值的誤差可表示為：

2.各項標準不確定度評定

校準不同電流值時，各自的不確定度分量的數值是不同的，此處以400A量程的95%即380A點情況為例。

2.1指示值測量的標準不確定度u（Ix）

重復性引人的標準不確定度分量u（Isl）：

由校驗儀1000A檔輸出380A電流給被校表，在被校表上讀得相應讀數：

計算得：

測量結果取1次讀數，故標準不確定度為：

自由度為：

2.2標準器引入的不確定度u（IN）

由于標準器分辨力等因素對整體測量不確定度貢獻極小，故可忽略不計。因此不確定度u（IN）就等于CY2001交流電流檔1000A量程的允許誤差給出的不確定度分量u（INl）。從技術說明書得：

5.測量不確定度的報告與表示

以CY2001型數字式鉗形表校驗儀作為標準校準1.5級數字鉗形表的交流電流400A量程的380A點的擴展不確定度為：U=2.5A，k=2。

6.結束語

對于采用相同校準方法的數字鉗形表交流電流校準，都可以參照使用此評定結果。

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