交流高压试验装置电压示值误差测量不确定度评定示例

电压示值误差测量不确定度评定示例

A.1 概述： A.1.1 测量方法：

用满足本校准规范要求的校准装置，在规定的校准条件下，采用标准分压器法，测量被校工频高压试验装置额定输出电压示值误差。将被校仪器与标准装置按照规范图1连接，将工频高压试验装置输出电压调至额定电压值，读取工频高压试验装置示值和标准装置参考值，并计算示值误差。 A.1.2 测量标准。

A.1.3 被测对象：

A.2 测量模型

A.2.1电压示值误差测量模型为：

%

100⨯-=

S

S

X U U U U δ 式中：

U δ——工频高压试验装置输出电压示值相对误差，%； X U ——工频高压试验装置输出电压示值，kV ；

S U ——校准装置电压参考值，kV ；

A.2.2 方差及灵敏系数

)()()(2

222212

s x c u c u c u δδδ+=∆

式中，灵敏系数1)(/)(1=∂∆∂=x c δδ；1)(/)(2-=∂∆∂=s c δδ。 A.3 测量不确定度的分量评定

对被校工频高压试验装置额定输出电压示值误差进行不确定度评定。主要分分量来源为校准装置的准确度，校准装置的分辨率，和被检工频高压试验装置引入。被校工频高压试验装置引入的不确定度分量可能为测量重复性引入或被校工频高压试验装置分辨率引入，由于二者之间有重复部分，故只分析其中校大者。

A.3.1 由校准装置准确度等级引入的不确定度分量)(1U u δ，用B 类标准不确定度评定。 数字高压表的准确度等级为1级，则其不确定度区间半宽为1%，按均匀分布计算。

31108.53/01.0)(-⨯==U u δ

A.3.2 由校准装置分辨率引入的不确定度分量)(2U u δ，用B 类标准不确定度评定。 数字高压表在测量50kV 时的分辨率为0.01kV ，则其不确定度区间半宽为0.005kV ，按均匀分布计算。

52108.5503

/005.0)(-⨯==

kV

kV u U δ

A.3.3 工频高压试验装置读数的分辨率引入不确定度分量)(3U u δ，用B 类标准不确定度评定。

工频高压试验装置指针式读数盘的分辨率为1kV ，则其不确定度区间半宽为0.5kV ，按均匀分布计算。

33108.5503

/5.0)(-⨯==

kV

kV u U δ

A.3.4 对被校工频高压试验装置在示值电压50kV 下连续校准10次，计算其引入的不确定度分量)(4U u δ，用A 类评定。

对被校工频高压试验装置在示值50kV 下连续校准10次，数据如下：

10

=

x (50.56+50.78+50.43+50.26+50.47+50.55+50.45+50.84+50.35+50.50) =50.519 kV

根据算术平均值标准偏差计算公式:V x x n x s n

i i i k 178.0)(11)(1

2=--=∑= 故由测量重复性引入的相对不确定度分量为：

)(4U u δ=3

-106.3k 50/k 178.0)(⨯==V V x s i

由于重复性带来的不确定度分量和校准装置的分辨率引入的不确定分量之间有重复部分，为避免重复计算，在评定时取两者中的交大值。由于)(4U u δ远大于)(2U u δ，故只考虑测量重复性引入的不确定度分量)(4U u δ。 A.4 合成标准不确定度计算 A.4.1 输出量标准不确定度一览表

经过分析不确定度的来源，其各分量互为独立量，则：

=∆+∆+∆==

∑=2423213

1

2

)()()()(δδδδu u u u

u i i

U c 3-109⨯

A.5 扩展不确定度计算

取包含因子k =2

)()(δδ∆⨯=∆c u k U =2×3-109⨯=1.8%

A.6 测量不确定度报告

由上述分析得到：电压示值误差的扩展不确定度为：

)(δ∆U =1.8% ；k =2