绝缘电阻表标准装置不确定度分析

陈曜

1.检定装置的组成及工作原理

绝缘电阻表标准装置是用来检定绝缘电阻表的装置，绝缘电阻是表征绝缘体阻止电流流通能力的参数，是绝缘特性的基本参数之一。绝缘电阻表的数量较多，广泛的使用在生产、科研上。建立绝缘电阻表标准装置是为了能保证绝缘电阻表的准确可靠，保证对绝缘电阻表测量器具进行准确可靠的量值传递。

本标准装置由ZX79J型标准电阻器、CY2型恒速器、ZX124C型多功能试验箱和台体组成成套装置。它采用直接测量的方法，用绝缘电阻表直接测量标准电阻箱的电阻值来进行检验的。该装置可以作为检定各种型号兆欧表和电子式绝缘电阻表的电阻值，及绝缘电阻表的开路电压、中值电压和峰值电压。

2、检定的方法和依据的检定规程

检定方法：直接测量法。

利用本标准可以对1.0级及其以下的绝缘电阻表进行检定。

检定规程：JJG622-1997绝缘电阻表检定规程、JJG1005-2005电子式绝缘电阻表检定规程。

3、不确定度分析

3.1数学模型

Y= Yr

Yr–計量标准的指示值

Y – 被测量表的指示值

3.2 不确定度来源

3.2.1 在测量过程中，重复性引入的标准不确定度分量 ；

3.2.2 标准仪器的允许误差引入的测量不确定度分量 ；

3.2.3 上级计量标准仪器传递的测量不确定度分量 。

3.3.标准不确定度分量的评定

在（0.1～10000）MΩ范围内选不确定度最优点1MΩ作为评定点

在（0.1～10000）MΩ范围内选不确定度最差点1000MΩ作为评定点。

在（0～5000）V范围内技术指标一样，选取1000V作为评定点

下面以1MΩ点为例，（其他两点方法相同就不一一列举）选一性能稳定的被测表在正常条件下，用本检定装置对其进行重复测量6次，n=6，得到如下数据：（单位：MΩ）

测量标准的重复性用观测值的实验标准偏差sn（x）表征。重复性应小于合成标准不确定度的三分之二。

计算得到本检定装置的重复性为sn（x）= 0.0 MΩ。

测量标准稳定性用标准偏差sm（x）定量表征。测量标准的稳定性要求小于标准合成不确定度。按公式计算：

选一性能稳定的被测表，取测量点1.000 MΩ，在正常条件下，用本检定装置对其进行重复测量6次，每间隔1月以上1次，1次测量得到6个测量数据，共测4次，m=4，n=6，测得结果如下：（单位：MΩ）

序号 测量值

X1 0.999 0.997 0.999 0.999 0.997 0.997 0.998

X2 1.000 0.998 0.997 0.997 0.998 0.998 0.998

X3 0.997 0.998 0.999 0.999 0.997 0.998 0.998

X4 0.998 0.999 1.000 0.997 0.997 0.997 0.998

计算得到本装置的稳定性为： =0.0 MΩ

评定点1MΩ合成标准不确定度 = =0.13% （ =0.0% =0.13%）

包含因子k=2，则该标准1MΩ点的相对扩展不确定度为：

在（0.1～10000）MΩ范围内Ur=0.26%

再对测量标准不确定度进行验证，验证采用传递比较法.

根据对测量不确定度的评定，重复性测量和稳定性测量考核和验证，该装置稳定可靠，满足检定规程JJG622-1997、JJG1005-2005的要求，可以对1.0级及以下的绝缘电阻表进行检定。

（作者单位：中核陕西铀浓缩有限公司）