人工電源網絡電壓分壓系數不確定度評定

【摘 要】 本文按照JJF（電子）30806—2007《人工電源網絡》校準規范要求分析了人工電源網絡電壓分壓系數不確定度來源，對人工電源網絡電壓分壓系數不確定度作了評定。

【關鍵詞】 人工電源 網絡電壓 分壓系數 不確定度

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2015.01.011

1 概述

人工電源網絡是騷擾電壓測試的重要標準設備，其提供標準阻抗并將電源線上的騷擾電壓分離出來，實現電源線騷擾電壓測試。

2 測量模型及不確定度傳播率

2.1 測量模型

[y][=A+δAS+δAT+δAM+δAA+δAI]

式中，[y]——電壓分壓系數測量值，dB；

[A]——傳輸損耗測量值，dB；

[δAS]——網絡分析儀衰減測量不確定度引入的修正值，dB；

[δAT]——T型連接器的插入損耗誤差引入的修正值，dB；

[δAM]——騷擾輸出端與網絡分析儀接收端之間的失配誤差引入的修正值，dB；

[δAA]——校準適配器不理想引入的修正值，dB；

[δAI]——兩次測量負載阻抗不一致導致受試端實際輸入電平誤差引入的修正值，dB。

2.2 不確定度傳播律

[uc2（y）][=i=1N（?y?xi）2u2（xi）=i=1Nciu（xi）]

靈敏系數：

[c1=?y?xi=1]，[c2=?y?δAS=1]，[c3=?y?δAT=1]，

[c4=?y?δAM=1]，[c5=?y?δAA=1]，[c6=?y?δAI=1]

3 標準不確定度的評定

3.1 測量的重復性的不確定度[u1]

（1）在（20±1）℃條件下，對“現有的最佳儀器”重復測量分壓系數的10次數據如下：

[x=1nxi]=-0.76dB

單次試驗的標準差[s=][i=1n（xk-x）n-1]=0.01dB

測量重復性的不確定度[u1]=0.01dB

（2）在符合規定的校準條件下，對“常規被校準儀器”的測量重復性經計算得出[u1′]=0.06dB

3.2 標準器引入的不確定度[u2]

（1）網絡分析儀衰減測量不確定度引入的測量不確定度分量[u21]

網絡分析儀衰減測量擴展不確定度為0.2dB，k=2，則：[u21]=[0.2dB/2]=0.1dB

（2）T型連接器的插入損耗誤差引入的不確定度分量[u22]

技術資料表明T型連接器的插入損耗的最大允許誤差為±0.02dB，設為均勻分布，則：[u22]=[0.2dB/3]=0.012dB

（3）騷擾輸出端與網絡分析儀接收端之間的失配誤差引入的不確定度分量[u23]

人工電源網絡騷擾輸出端的VSWR小于1.3，反射系數Γ1=0.13，衰減測量系統輸入端的VSWR小于1.2，反射系數Γ2=0.09，因失配導致的誤差為±8.7×|Γ1|×|Γ2|=±0.1dB，設為反正弦分布，則：

[u23=0.1dB/2=]0.071dB

（4）校準適配器不理想引入的不確定度分量[u24]

實驗數據表明，當受到適配器接觸電阻和寄生參數以及地耦合影響時，將導致±0.2dB的誤差，設為均勻分布，則：[u24=0.2dB/3=]0.116dB

（5）兩次測量負載阻抗不一致導致受試端實際輸入電平誤差引入的不確定度分量[u25]

由于兩次測量時50Ω負載與衰減測量系統的輸入阻抗無法完全相同，經過理論計算，將導致±0.1dB的誤差，設為反正弦分布，則：

[u25=0.1dB/2=]0.071dB

4 標準不確定度匯總表

5 合成標準不確定度的評定

以上各項標準不確定度分量是互不相關的，所以合成標準不確定度為：[uc（y）]=0.19dB

6 擴展不確定的計算

[U=kuc（y）]=0.38dB （k=2）

作者簡介

李讓，畢業于大連工業大學，現就職于遼寧省計量科學研究院。

（責任編輯：張曉明）