绝缘电阻表测量结果不确定度评定

韦 华

（广西壮族自治区计量检测研究院，广西 南宁 530007）

绝缘电阻表测量结果不确定度评定

韦 华

（广西壮族自治区计量检测研究院，广西 南宁 530007）

文章通过实例对绝缘电阻表的示值误差不确定度进行了分析和评定。

绝缘电阻表；不确定度；评定

1 概述

1.1 测量依据

依据JJG622-1997《绝缘电阻表（兆欧表）检定规程》。

1.2 计量标准

主要计量标准设备为0.2级兆欧表检定装置，测量范围：100Ω～200GΩ。

1.3 被测对象

10级绝缘电阻表，测量范围：0.1MΩ～500 MΩ。

1.4 测量方法

采用直接测量法测量绝缘电阻表，通过调节兆欧表检定装置的十进盘，直接测出被检表的实际值。现对绝缘电阻表每个带数字的刻度值进行分析。

2 数学模型

式中： △R—— 被检表示值误差；

Rx—— 绝缘电阻表示值；

Rs—— 检定装置读数值。

3 方差和灵敏系数

其中：c（Rx ）=∂f /∂（Rx ）=1

c（Rs ）=∂f/∂（Rs）=-1

4 标准不确定度分析一览表

表1 不确定度分量分析表

5 输入量的标准不确定度评定

5.1 输入量Rx的标准不确定度u（Rx）的评定

输入量 Rx的标准不确定度 u（Rx）的来源主要是由被检绝缘电阻表的测量不重复引起的，可以通过连续测量得到测量列，采用A类方法进行评定。 取一台绝缘电阻表，依据规程规定，对每个带数字的刻度值进行校准，即需校准0.1 MΩ、0.2 MΩ、0.5 MΩ、1MΩ、2 MΩ、5 MΩ、10 MΩ、20 MΩ、50 MΩ、100 MΩ、200 MΩ、500 MΩ共十二个点，在相同温湿度，同一台标准器的重复性条件下分别连续独立测量10次，分别获得测量列如表2：

表2 校准点10次测量重复性数据

再任意选取2台同类型绝缘电阻表，各在重复性条件下连续测量10次，共得12组测量列，每组测量列分别按上述方法计算得到单次实验标准差如表3所示：

表3 校准点单次实验标准差数据

校准点（MΩ） 　S1　S2　S3实验标准差sj5 　0. 014 　0. 010 　0. 01210 　0. 044 　0. 040 　0. 0 4 020 　0. 067 　0. 067 　0. 0 6 3 50 　0.42 　0.48 　0. 42100 　0.82 　0.74 　0. 82200 　0.92 　0.82 　0. 8 8 500 　1.05 　0.94 　0.97

合并样本标准差：

5.2 输入量Rs的标准不确定度u（Rs）的评定

输入量Rs的不确定度主要由兆欧表检定装置误差引起的标准不确定度u（Rs），采用B类方法进行评定。考虑到标准装置稳定性、调节细度及读数分辨力所引起的不确定度已包含在重复性条件下所得的测量列的分散性中，故在此不另作分析。

兆欧表检定装置经上级多年传递，符合其技术指标要求。×0.1MΩ、×1MΩ、×10MΩ、×100MΩ测量盘最大允许误差分别为±0.2%、±0.2%、±0.5%、±1.0%，在测量0.1 MΩ、0.2MΩ、0.5MΩ、1MΩ、2MΩ、5MΩ时其允许误差限分别为：

±（0.2%×0.1MΩ）=±0.0002MΩ，即半宽区间0.0002MΩ

±（0.2%×0.2MΩ）=±0.0004MΩ，即半宽区间0.0004MΩ

±（0.2%×0.5MΩ）=±0.0010MΩ，即半宽区间0.0010MΩ

±（0.2%×1MΩ）=±0.002MΩ，即半宽区间0.002MΩ

±（0.2%×2MΩ）=±0.004MΩ，即半宽区间0.004MΩ

±（0.2%×5MΩ）=±0.010MΩ，即半宽区间0.010MΩ

在测量10MΩ、20MΩ、50MΩ时其允许误差限为：

±（0.5%×10MΩ）=±0.05MΩ，即半宽区间0.05MΩ

±（0.5%×20MΩ）=±0.10MΩ，即半宽区间0.10MΩ

±（0.5%×50MΩ）=±0.25MΩ，即半宽区间0.25MΩ

在测量100MΩ、200MΩ、500MΩ时其允许误差限为：

±（1.0%×100MΩ）=±1.0MΩ，即半宽区间1.0MΩ

±（1.0%×200MΩ）=±2.0MΩ，即半宽区间2.0MΩ

±（1.0%×500MΩ）=±5.0MΩ，即半宽区间5.0MΩ

6 合成标准不确定度的评定

输入量Rx与Rs彼此独立不相关，所以合成标准不确定度可按下式得：

7 扩展不确定度

U =kcu，取k =2，得

0.1MΩ：U = kcu=2×0.001=0.002MΩ

0.2MΩ：U = kcu=2×0.002=0.004MΩ

0.5MΩ：U = kcu=2×0.005=0.010MΩ

1MΩ：U = kcu=2×0.005=0.010MΩ

2MΩ：U = kcu=2×0.008=0.016MΩ

5MΩ：U = kcu=2×0.013=0.026MΩ

10MΩ：U = kcu=2×0.050=0.100MΩ

20MΩ：U = kcu=2×0.088=0.176MΩ

50MΩ：U = kcu=2×0.46=0.92MΩ

100MΩ：U = kcu=2×0.98=1.96MΩ

200MΩ：U = kcu=2×1.44=2.88MΩ

500MΩ：U = kcu=2×3.05=6.10MΩ

换算至相对扩展不确定度：

0.1MΩ：Urel=2.0% 0.2MΩ：Urel=2.0%

0.5MΩ：Urel=2.0% 1MΩ：Urel=1.0%

2MΩ：Urel=0.8% 5MΩ：Urel=0.5%

10MΩ：Urel=1.0% 20MΩ：Urel=0.9%

50MΩ：Urel=1.8% 100MΩ：Urel=2.0%

200MΩ：Urel=1.4% 500MΩ：Urel=1.2%

8 校准和测量能力（CMC）

10级绝缘电阻表是使用0.2级兆欧表检定装置校准的最佳被校绝缘电阻表，因此该项目的CMC为：（0.1～500）MΩ：Urel=0.5%～2.0%。

［1］ 全国法制计量管理计量技术委员会. JJF1059.1-2012测量不确定度评定与表示［S］.北京：中国质检出版社，2012.

［2］ 全国法制计量管理计量技术委员会.JJF1001-2011通用计量术语及定义［S］.北京：中国质检出版社，2011.

Evaluation of measurement uncertainty for Insulating Resistance Meters

This paper mainly introduces the evaluation of measurement uncertainty for Insulating Resistance Meters giving a specific example.

Insulating Resistance Meters； uncertainty； evaluation

TM54

A

1008-1151（2016）01-0047-03

2015-12-10

韦华（1977-），女，广西壮族自治区计量检测研究院工程师，从事电学方面计量器具检测工作。