2.0级单相机电式电能表示值误差检定的不确定度评定

唐晓岗

柳州市计量技术测试研究所，广西柳州 545001

1 概述

1）检定依据：JJG307—2006《机电式交流电能表检定规程》；

2）环境条件：温度（20±3）℃，空气相对湿度小于85%RH。

3）检定标准器： 0.1级单相电能表检定装置，型号：PTC—8125D，规格 ：AC 220V、（0～ 100）A；

4）被测对象：2.0级单相机电式电能表；

5）检定过程：单相电能表检定装置输出一定功率给被检单相电能表，并通过光电采样器对被检单相电能表所记读的电能值进行采样，将被检电能表得到的电能值与检定装置内部的标准电能表所记读的标准电能值进行比较，从而得出被检电能表在该测量点时的相对误差。

2 数学模型

1）数学模型：r=r0式中：r为被检单相电能表的相对误差；r0为单相电能表检定装置测量得到的相对误差；

2）灵敏系数：c=2r/2r0=1。

3 不确定度的来源

不确定度来源主要有以下几方面：

1）在重复性条件下由被检电能表示值重复性引入的标准不确定度分量u（X1）；

2）单相电能表检定装置引入的标准不确定度分量u（X2）；

3）对于检定结果进行数据修约所引入的标准不确定度分量u（X3）。

4 标准不确定度的评定

1）标准不确定度分量u（X1）的评定：

由于该标准不确定度分量主要是由被检电能表的示值误差重复性引入，在相同条件下对一块2.0级单相机电式电能表，型号：DD862-4， 规格：220V、10（40）A，在功率因数为1.0时对其10A电流点，连续测量10次，得到测量列：

负载电流功率因数 基本误差（%） 平均值（%） si(%)10A 1.0 -0.578-0.516-0.597-0.621-0.538-0.602-0.577-0.592-0.611-0.607-0.584 0.033

2）标准不确定度分量u（X2）的评定：

（1）电能表检定装置的示值误差引入的标准不确定度分量u(x21)

由于该标准不确定度分量u(x21)是由电能表检定装置的示值误差引入，该电能表检定装置经上级计量部门检定合格，装置的最大允许误差为MPE：±0.1%，其半宽为a=0.1%，在此区间服从均匀分布，包含因子为k=，因此u（X21）=0.1%/=0.058%

（2）单相电能表检定装置功率稳定度影响引入的标准不确定度分量u（X22）的评定：

该装置经上级计量部门检定合格，其功率稳定度为0.01%，由此引入的误差为0.01%，呈正态分布，因此u（X22）=0.01%/3=0.003%

3）对于检定结果进行数据修约所引入的标准不确定度分量u（X3）的评定：因为被检单相电能表的准确度等级为2.0级，其修约间隔为0.2%，半宽0.1%，服从均匀分布：u（X3）=0.1%/3=0.058%

5 合成标准不确定度

各标准不确定度表：

标准不确定度分量ui 分布符号 数值（%） 符号 数值(%)测量重复性引入 u(x1) 0.023 1 u1 0.023标准装置引入 u(x2) 0.058不确定度来源标准不确定度u(xi)灵敏系数Ci内置标准电能表的示值误差引入 u(x21) 0.058均匀装置功率稳定度影响引入 u(x22) 0.003 正态检定结果数据修约引入 u(x3) 0.058 1 u3 0.058 均匀u2 0.058 1

合成标准不确定度计算：

6 扩展不确定度

取k=2，得扩展不确定度： U=kuc（y）=2×0.10=0.20%

[1]JJF 1059-1999.测量不确定度评定与表示.

[2]JJG307-2006.机电式交流电能表检定规程.

[3]安强，全学明，韦凤，蔡耀红.电能计量资料汇编.广西计量测试研究所.