接地导通电阻测试仪试验电流测量结果不确定度分析

    一、概述

    1.测量依据

    JJG984- 2004《接地导通电阻测试仪》检定规程。

    2.测量对象

    3级2667数字接地电阻测试仪交流电流的测量值。

    3.测量用标准器

    MJZ-60型模拟交直流标准电阻器。

    4.测量方法

    采用直接比较法。在量程的20%～100%之间选取3～5个检定点对测试仪器输出的试验电流示值误差进行检定, 由标准器测出试验电流的实际值。

    二、数学模型

    ΔI=I_X- I_N

    式中: ΔI———试验电流的示值误差; I_X———试验电流的设置值( 显示值); I_N———模拟交直流标准电阻器标准电流表的读数。

    三、方差

    u_c²=u²(I_X)+u²(I_N)

    四、标准不确定度分量一览表(见表1)

    1.由标准器引入的标准不确定度u(I_N)(B类)

    (1)电流表允许误差带来的不确定度u(I_N1)

    MJZ- 60模拟交直流标准电阻器中的标准电流表由一只数字电流表构成, 其电流允许误差为±1%。当接地电阻测试仪设定电流为25A时, 则

    e₁=0.1%×25=0.025A

    在区间内可以认为服从均匀分布, 包含因子k=, 则

    u(I_N1)=e₁/k=0.0144A

    (2)电流表分辨力的不确定度u(I_N2)

    电流表的分辨力为e₂=1×10^-5A

    可以认为服从均匀分布, 包含因子, 按半宽计算, 则

    u(I_N2)=e₂/2k=2.89×10^-6A

    (3)u(I_N1)、u(I_N2)合成的电流表的标准不确定度u(I_N)

    u²(IN)=u²(IN1)+u²(I_N2)=2.074×10^-4A²

    则u(I_N)=0.0144A

    2.试验电流测量重复性的不确定度u(I_X)

    接地电阻测试仪的设置试验电流为25A, 在重复性条件下进行10次测量, 所得数据如表2所示。

    因此,

    3.u(I_N)、u(I_X)合成的标准不确定度

    u_c²=u²(I_N)+u²(I_X)=2.196×10^-4A²

    则u_c=0.015A

    用相对标准不确定度表示:

    4.环境温度引入的标准不确定度u(I_N3)

    根据检定规程的要求, 检测的环境温度为 (23±5)℃, 由于被检仪器已在(20±1)℃的环境下静置了24h,所以被检仪器因环境温度所造成的影响可以忽略。标准器因一直置于恒温室, 所以因环境温度的偏离与波动所造成的影响可以忽略。