钳形电流表的测量不确定度
钳形电流表示值误差测量不确定度评定
一、 概述
1、测量依据：JJF 1075-2001《钳形电流表校准规范》；
2、测量标准：钳形电表检验器，型号：MGX-C ，量程（5-1000）A ，最大允许示值误差为±1%；
3、被测对象：MG28型钳流电表 （仅评定交流部分）量程：(2.5-100)A，准确度等级：5级；
4、测量过程：采用本标准装置测量5级钳流电表, 将被测钳流电表与本标准装置连接好, 标准装置量程选择交流50A 档, 调整标准装置调节旋钮, 使被测表指针对准某分度线, 标准装置的标准表指示的数值, 即为被测表电流的实测值. 二、数学模型
△I = I - IN
式中：△I —— 被测电流表示值误差； I—— 被测电流表示值；
I N —— 标准钳形电表检验器的交流电流读数。
三、输入量的标准不确定度评定
1、输入量I 的不确定度主要是被测交流直流电流表的测量不确定度，可以通过连续测量得到测量列。
取一台5级MG28交流钳形电流表，选择50A 量程，当频率为50HZ 时，对该表指针指向50A 分度线拭目以待交流电流连续测量 10次，测量数据如下：51.5 51.5，51.5，52.0，52.0，51.5，52.0，52.0，52.0，52.0，52.0。
1n
I =∑Ai =51. 8A
i =1
单次实验标准差
(I -)/(n -1)=0. 26A s= i ∑=1
n
2
i
再任意选取3台同类型同级别钳流电表，每台选择交流电流50A 量程，在频率为50Hz 时，对被检表指针指向50A 分度线的交流电流值各在重复性条件下连续测量10次，共得4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所示：
4组实验标准差计算结果 （表一）
1m 2
s j =0. 36A 合并样本标准差s P =∑m j =1
标准差的标准差s(sj )=
R 0. 15==0. 07A C 2. 06
因为s(sj )
输入量I N 标准不确定度主由标准钳形电表检验器的准确度引起。 本标准经高一等级标准自检合格，当交流电流为50A 时，其最大允许误差为±1%，所以当测量50A 时其允许误差限±1%×50A=±0.5A ，半宽度为a=0.5A,在区间内为均匀分布, 包含因子k =3, 则
u(IN )= a/k =0.5/=0.29 A
u 2估计很可靠, △u(IN )/ u(IN ) →0，其自由度ν2→∞。 四、合成标准不确定度的评定 1、灵敏系数
数学模型 △I = I - IN 灵敏系数 C1=
∂∆I ∂∆I
=1 ； C2==-1 ∂I ∂I N
2、标准不确定度汇总表
输入量的标准不确定度汇总见表二。
标准不确定度汇总表 （表二）
3、合成标准不确定度的计算
输入量I 与I N 彼此独立，互不相关，所以合成标准不确定度可按下式得到：
∂∆I . u (I )⎤+⎡∂∆I . u (I )⎤=[c ⋅u (I )]+[c ⋅u (I )]2
2
N ⎥12N (∆I )=⎡ uC ⎢⎥⎣⎦⎢⎣N ⎦
2
2
2
uC (∆I )=
0. 362+0. 292=0. 46A
4、合成标准不确定度的有效自由度
V eff =
u c 4(∆I )
c 1u I v 1
4
+
c 2u I N v 2
4
=96
五、扩展不确定度的评定
取置信概率p=90%，V eff =96，查t 分布表并将有效自由度近似取整为100得到，
k p =t 95(100)=1.984
扩展不确定度为U 95= kp. uc(△I)=1.984×0.46A=0.91A
六、测量不确定度的报告与表示
在50A 分度线，示值误差测量结果的扩展不确定度为 U95=0.91A, Veff =100 其相对扩展不确定度为 U95rel =1.82%, Veff =100