耐電壓測試儀輸出交流電壓示值誤差測量不確定度評定

周曉華

摘 要 依據JJG 795-2016 耐電壓測試儀檢定規程所規定的檢定條件和檢定方法，對耐電壓測試儀輸出交流電壓示值誤差測量不確定度進行評定。

關鍵詞 耐電壓測試儀;示值誤差;不確定度評定

1概述

（1）測量依據：JJG 795-2016 [1]耐電壓測試儀檢定規程。

（2）測量環境：溫度：（20±5）℃? 相對濕度：≤75%。

（3）測量標準：程控耐壓測試儀校準裝置（以下簡稱校準裝置），型號：CS9010A，測量范圍：500V～10kV，允許誤差：±（0.3%讀數+5字）。

（4）測量對象：數字式耐電壓測試儀，輸出交流電壓范圍：（0～5.00）kV，準確度等級：5級。

（5）測量方法：調節耐電壓測試儀輸出電壓，使輸出電壓從小到大指在規定的檢測點上，由校準裝置讀出實際值。此時，耐電壓測試儀的輸出電壓示值與校準裝置的測得電壓實際值之差為耐電壓測試儀輸出電壓示值誤差。

現以耐電壓測試儀的輸出交流電壓示值5.00kV為例來評定測量不確定度。

2測量模型

=VX -VN

式中： —— 耐電壓測試儀輸出電壓示值誤差，V;

VX —— 耐電壓測試儀輸出電壓示值，V;

VN —— 校準裝置測得電壓實際值，V。

3不確定度傳播率

由于VX、VN不相關，方差：

其中靈敏系數：

4標準不確定度評定

4.1 耐電壓測試儀輸出電壓示值引入的標準不確定度u（VX）

（1）耐電壓測試儀輸出電壓的重復性引入的標準不確定度

可以通過連續測量得到測量列，采用A類方法進行評定。對耐電壓測試儀，在輸出電壓5.00kV示值處，連續測量10次，得到如下數據，見表1：

表1? 耐電壓測試儀輸出電壓的實際值

次數 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

實際值（V） 5039 5033 5038 5034 5024 5020 5025 5024 5043 5049

實驗標準差s==9.5（V）

實際測量中，以二次測量值的平均值作為測量結果，則：

（2）耐電壓測試儀的分辨力引入的標準不確定度

由于耐電壓測試儀的分辨力=10V，屬均勻分布，則：

0.29V=2.9V

（3）由于測量重復性引入的標準不確定度大于分辨力引入的標準不確定度， 取二者中的大者[2]。則：

4.2 校準裝置引入的標準不確定度u（VN）

該標準不確定度是由校準裝置允許誤差引起的，采用B類方法進行評定。校準裝置的最大允許誤差為±（0.3%×5000V+5V）=±20V，屬均勻分布，=，則：

5合成標準不確定度評定

5.1 標準不確定度一覽表（見表2）：

表2 標準不確定度一覽表

標準不確定度 標準不確定度來源 標準不確定度值 靈敏系數 不確定度分量 概率分布

u（VX） 測量重復性 6.7V 1 6.7V 正態分布

u（VN） 校準裝置允許誤差 11.5V -1 11.5V 均勻分布

5.2 合成標準不確定度

6擴展不確定度評定

取=2，得擴展不確定度和相對擴展不確定度分別為：V

7測量不確定度報告

5級耐電壓測試儀的輸出交流電壓5.00kV示值誤差的相對測量不確定度為：

參考文獻

[1] 耐電壓測試儀：JJG 795-2016[S].北京：中國標準出版社，2016.

[2] 測量不確定度評定與表示：JJF 1059.1-2012[S].北京：中國標準出版社，2012.