耐电压测试仪输出交流电压示值误差测量不确定度评定

周晓华

摘 要 依据JJG 795-2016 耐电压测试仪检定规程所规定的检定条件和检定方法，对耐电压测试仪输出交流电压示值误差测量不确定度进行评定。

关键词 耐电压测试仪;示值误差;不确定度评定

1概述

（1）测量依据：JJG 795-2016 [1]耐电压测试仪检定规程。

（2）测量环境：温度：（20±5）℃  相对湿度：≤75%。

（3）测量标准：程控耐压测试仪校准装置（以下简称校准装置），型号：CS9010A，测量范围：500V～10kV，允许误差：±（0.3%读数+5字）。

（4）测量对象：数字式耐电压测试仪，输出交流电压范围：（0～5.00）kV，准确度等级：5级。

（5）测量方法：调节耐电压测试仪输出电压，使输出电压从小到大指在规定的检测点上，由校准装置读出实际值。此时，耐电压测试仪的输出电压示值与校准装置的测得电压实际值之差为耐电压测试仪输出电压示值误差。

现以耐电压测试仪的输出交流电压示值5.00kV为例来評定测量不确定度。

2测量模型

=VX -VN

式中： —— 耐电压测试仪输出电压示值误差，V;

VX —— 耐电压测试仪输出电压示值，V;

VN —— 校准装置测得电压实际值，V。

3不确定度传播率

由于VX、VN不相关，方差：

其中灵敏系数：

4标准不确定度评定

4.1 耐电压测试仪输出电压示值引入的标准不确定度u（VX）

（1）耐电压测试仪输出电压的重复性引入的标准不确定度

可以通过连续测量得到测量列，采用A类方法进行评定。对耐电压测试仪，在输出电压5.00kV示值处，连续测量10次，得到如下数据，见表1：

表1  耐电压测试仪输出电压的实际值

次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

实际值（V） 5039 5033 5038 5034 5024 5020 5025 5024 5043 5049

实验标准差s==9.5（V）

实际测量中，以二次测量值的平均值作为测量结果，则：

（2）耐电压测试仪的分辨力引入的标准不确定度

由于耐电压测试仪的分辨力=10V，属均匀分布，则：

0.29V=2.9V

（3）由于测量重复性引入的标准不确定度大于分辨力引入的标准不确定度， 取二者中的大者[2]。则：

4.2 校准装置引入的标准不确定度u（VN）

该标准不确定度是由校准装置允许误差引起的，采用B类方法进行评定。校准装置的最大允许误差为±（0.3%×5000V+5V）=±20V，属均匀分布，=，则：

5合成标准不确定度评定

5.1 标准不确定度一览表（见表2）：

表2 标准不确定度一览表

标准不确定度 标准不确定度来源 标准不确定度值 灵敏系数 不确定度分量 概率分布

u（VX） 测量重复性 6.7V 1 6.7V 正态分布

u（VN） 校准装置允许误差 11.5V -1 11.5V 均匀分布

5.2 合成标准不确定度

6扩展不确定度评定

取=2，得扩展不确定度和相对扩展不确定度分别为：V

7测量不确定度报告

5级耐电压测试仪的输出交流电压5.00kV示值误差的相对测量不确定度为：

参考文献

[1] 耐电压测试仪：JJG 795-2016[S].北京：中国标准出版社，2016.

[2] 测量不确定度评定与表示：JJF 1059.1-2012[S].北京：中国标准出版社，2012.