线缆测试仪校准规范

1本规范适用于测试各种弱电线缆(或线束)工频交流耐电GB4793.1-2007测量、控制和实验室用电气设备的安全要求第1部分：通用GB/T6587-2012电子测量仪器通用规范凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。连接被测线缆接头的接口，内部有多个排针测试接线缆测试仪用于测试各种线缆的工频交流耐电压、绝缘电阻、线缆直流电阻和线间电容，它通过自动扫描的方法，快速有效地测试各种排线的性能，达到提高工作效率和降低工作强度的目的。图1线缆测试仪结构框图2线缆测试仪主要由交流耐电压发生单元、绝缘电阻测量单元、线缆直流电阻测量单元、线间电容测量单元、开关矩阵和测试接口等组成，其结构框图如图1所示。5计量特性线缆测试仪的准确度等级与最大允许误差一般可由表1给出。准确度级别2.0级5.0级10级20级最大允许误差士20%5.1交流耐电压5.1.1交流输出电压交流输出电压范围：10V～1.5kV,其准确度等级与最大允许误差见表1。5.1.2交流输出电压总谐波失真度电流范围：(0.1～2)mA,其准确度等级与最大允许误差见表1。5.2绝缘电阻5.2.2绝缘报警电阻5.3线缆直流电阻5.4线间电容线间电容测量范围：pF~1μF,其准确度等级与最大允许误差见表1。6校准条件6.1环境条件环境温度：(20±5)℃;相对湿度：30%～75%;电源：(220±22)V,(50±0.5)Hz,总谐波失真度不超过5%。6.2校准用标准器及其他设备校准用标准器的准确度等级与最大允许误差一般可由表2给出。被校表准确度级别2.0级5.0级10级20级标准器准确度级别0.5级1.0级2.0级5.0级36.2.1标准交直流电压表电压测量范围：10V～2kV,输入阻抗应不低于1000MΩ,其准确度等级与最大允许误差见表2。6.2.2标准交流电流表电阻范围：0.1Ω~1MΩ,其准确度等级与最大允许误差见表2。电阻范围：10k2～1000MΩ,其准确度等级与最大允许误差见表2。6.2.5标准电容箱电容范围：1pF～1μF,其准确度等级与最大允许误差见表2。适合被校线缆测试仪测试接口的短路测试板；12MQ绝缘测试板，最大允许误差：±1%;1nF电容测试板，最大允许误差：±1%。电压输入范围：100V～2kV,准确度等级不低于5级。6.2.8失真度测量仪测量范围：(0.1～10)%,最大允许误差：±5.0%。6.2.9泄漏电流测试仪测量范围：(0.1～20)mA,准确度等级不低于5级。电压输出范围：(0.1～2)kV,准确度等级不低于5级。7.1校准项目线缆测试仪的校准项目见表3。表3线缆测试仪校准项目一览表项目名称1交流输出电压2交流输出电压总谐波失真度34567线间电容实验室可根据客户要求，选择校准项目。47.2.1.1外观及功能性检查a)线缆测试仪必须有型号、出厂编号、生产厂家等标识和保证其能正确使用的标b)外露件无松动、机械损坏等问题，输入线、电源线、接地端可靠；开关、旋钮c)开机后仪器应能自检通过，各指示灯显示正常。使用显示屏的仪器应能正常工使线缆测试仪在供电电压为1.10倍额定电压下工作，用泄漏电流测试仪测量仪器外壳与地之间的泄漏电流值，泄漏电流应不大于0.5mA有效值(正弦波)。使用耐电压测试仪在电源输人端与机壳施加1.5kV的正弦波，为避免瞬态跳变，试验电压应在10s或10s以内逐渐升到规定值，保持1min,然后平稳下降到零。试验b)将线缆测试仪设置为导通报警电阻测试功能，报警电阻值设置为10Ω,清除零位电阻，换上9Ω导通电阻板。c)将测试时间设置为最短，启动测试，记录不通过d)将测试时间设置为最长，启动测试，记录不通过测试的测试接点。e)将线缆测试仪设置为绝缘报警电阻测试功能，测试电压设置为100V,报警电阻值设置为10MΩ,换上12MΩ绝缘电阻板。g)将测试时间设置为最长，启动测试，记录不通h)将线缆测试仪设置为线间电容测量功能，换上1nF电容测试板。i)将测试时间设置为最短，启动测试，读取测量值，记录超出最大允许误差的测j)将测试时间设置为最长，启动测试，读取测量值，记录超出最大允许误差的测7.2.2交流耐电压7.2.2.1交流输出电压的校准a)仪器连接如图2所示。将标准交直流电压表置于“交流电压”测量功能。5b)用导线将通过开关矩阵检查的线缆测试仪A测试接口任意两个测试接点与B测试接口任意两个测试接点分别相连，读取线缆的网络连接。将线缆测试仪设置为交流耐电压测试功能，测量时间设置为最长。c)电压定点输出的线缆测试仪，应校准各点的电压；电压连续可调的线缆测试仪，在测量范围内按照上限的10%,20%,50%,100%选择4个校准点(也可按照客户要求选择校准点)。调节线缆测试仪输出电压到校准点，记录标准交直流电压表指示值和线缆测试仪标称值或指示值。d)交流输出电压的示值误差按公式(1)计算。δ₁被校仪器输出电压示值误差，%;U——被校仪器输出电压标称值或指示值，V;U₀——标准电压表实测电压值，V。7.2.2.2交流输出电压总谐波失真度的校准a)仪器连接如图3所示。被校线缆测试仪分压器失真度测量仪b)分别调节交流输出电压为上限的10%和100%,记录失真度测量仪指示值。7.2.2.3泄漏电流的校准a)仪器连接如图4所示。6b)调节交流输出电压为电压上限的10%,但不能低于100V。在电流测量范围内按照上限的10%,20%,50%,100%选择4个校准点(也可按照客户要求选择校准点),由高到低调节直流高阻箱电阻值，使标准交流电流表指示值为校准点，记录标准c)泄漏电流的示值误差按公式(2)计算。7.2.3.1开路测量电压的校准a)仪器连接如图2所示。将标准交直流电压表置于“直流电压”测量功能。b)用导线将通过开关矩阵检查的线缆测试仪的A测试接口的任意两个测试接点与B测试接口的任意两个测试接点分别相连，读取线缆的网络连接。将线缆测试仪设c)电压定点输出的线缆测试仪，应校准各点的电压；电压连续可调的线缆测试仪，在测量范围内按照上限的10%,20%,50%,100%选择4个校准点(也可按照客户要求选择校准点)。调节线缆测试仪输出电压到校准点，记录标准交直流电压表指示d)开路测量电压的示值误差按公式(1)计算。7.2.3.2绝缘报警电阻的校准1)显示电阻测量值的线缆测试仪a)仪器连接如图5所示。图5绝缘报警电阻校准接线图·b)将线缆测试仪绝缘开路测量电压设置为上限(也可按照客户要求选择校准点),测试时间设置为最长，并将直流高阻箱调节到最高阻c)在测量范围内均匀选择5个校准点，应包括上限和下限的接近值。调节直流高d)电压定点输出的线缆测试仪，应在各点测量电压下校准绝缘报警电阻；电压连续可调的线缆测试仪，按照测量电压上限的10%,20%,50%选择3个测量电压点7(也可按照客户要求选择校准点)。在绝缘报警电阻的测量范围内选择3个校准点，分别为上限的接近值、下限的接近值和在开路测量电压为上限时的最大误差点。调节直流高阻箱到校准点，记录直流高阻箱和线缆测试仪的指示值。e)绝缘报警电阻的示值误差按公式(3)计算。δ₃被校仪器电阻示值误差，%;R被校仪器电阻标称值或指示值，2、kΩ或MQ;Ro直流电阻箱电阻值，Ω、kΩ或MΩ。2)无电阻测量值显示的线缆测试仪a)仪器连接如图5所示。b)绝缘开路测量电压设置为上限(也可按照客户要求选择校准点),测试时间设置为最长。将直流高阻箱调节到最高阻值。c)绝缘报警电阻定点设置的线缆测试仪，应校准各点的绝缘报警电阻值；绝缘报警电阻可连续设置的线缆测试仪，在电阻测量范围内均匀选择5个校准点，应包括上限和下限的接近值。由高到低调节直流高阻箱电阻值，直到线缆测试仪报警为止，记录直流高阻箱指示值和线缆测试仪标称值。d)电压定点输出的线缆测试仪，应在各点测量电压下校准绝缘报警电阻；电压连续可调的线缆测试仪，按照测量电压上限的10%,20%,50%选择3个测量电压点(也可按照客户要求选择校准点)。在电阻测量范围内选择3个校准点，分别为上限的接近值、下限的接近值和在开路测量电压为上限时的最大误差点。由高到低调节直流高阻箱电阻值，直到线缆测试仪报警为止，记录直流高阻箱指示值和线缆测试仪标称值。e)绝缘报警电阻的示值误差按公式(3)计算。7.2.4线缆直流电阻7.2.4.1显示电阻测量值的线缆测试仪a)仪器连接如图6所示。GHLGb)将直流电阻箱调节到零位，连接在通过开关矩阵检查的A测试接口任意一个测试接点与B测试接口任意一个测试接点之间。读取线缆的网络连接，清除零位电阻，将测试时间设置为最长。c)在测量范围内均匀选择不少于5个校准点，应包括上限和下限的接近值。由低到高调节直流电阻箱电阻值到校准点，记录直流电阻箱和线缆测试仪的指示值。8d)线缆直流电阻的示值误差按公式(3)计算。7.2.4.2无电阻测量值显示的线缆测试仪a)仪器连接如图6所示。b)将直流电阻箱调节到零位，连接在通过开关矩阵检查的A测试接口任意一个测试接点与B测试接口任意一个测试接点之间。读取线缆的网络连接，清除零位电阻，将测试时间和导通报警电阻值分别设置为最长和最低。c)线缆直流电阻定点设置的线缆测试仪，应校准各点的线缆直流电阻值；线缆直流电阻可连续设置的线缆测试仪，在测量范围内均匀选择不少于5个校准点，应包括上限和下限的接近值。从低到高调节直流电阻箱电阻值，直到线缆测试仪报警为止，记录直流电阻箱指示值和线缆测试仪标称值。d)线缆直流电阻的示值误差按公式(3)计算。7.2.5线间电容测量a)仪器连接如图7所示。被校线缆测试仪被校线缆测试仪标准交流电流表↓HL↓图7线间电容校准接线图b)用导线将通过开关矩阵检查的线缆测试仪的A测试接口任意两个测试接点与B测试接口任意两个测试接点分别相连，读取线缆的网络连接，清除零位电容，测试时间设置为最长。c)选择100pF,1nF,10nF,100nF和1μF作为校准点(也可根据客户要求选择校准点),调节标准电容箱电容值到校准点，记录标准电容箱和线缆测试仪的指示值。d)线间电容测量的示值误差按公式(4)计算。δ被校仪器电容测量示值误差，%;8校准结果表达8.1校准证书校准结果应在校准证书上反映，校准证书应至少包括以下信息：b)实验室名称和地址；9c)进行校准的地点(如果与实验室的地址不同);d)证书的唯一性标识(如编号),每页及总页数的标识；g)进行校准的日期，如果与校准结果的有效性和应用有关时，应说明被校对象的h)如果与校准结果的有效性应用有关时，应对被校样品的抽样程序进行说明；j)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明；n)校准证书和校准报告签发人的签名、职务或等效标识校准原始记录格式见附录B,校准证书(报告)内页格式见附录C。8.2校准结果数据处理校准结果末位应与测量不确定度的末位对齐。由于数据修约引起的不确定度应不超过被校线缆测试仪最大允许误差绝对值的1/10。校准证书校准结果页格式见附录C的C.2。建议复校时间间隔为1年。由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身质量等诸因素所决定的，因此，送校单位可根据实际使用情况自主决定复测量不确定度评定示例绝缘电阻校准结果测量不确定度评定线缆测试仪校准主要有4项参数，绝缘电阻是主要参数之一。本附录以绝缘电阻校准项目的测量不确定度评定为例，说明线缆测试仪校准项目的测量不确定度评定的程序。由于校准方法和所用仪器设备相同或近似，其他项目校准结果的测量不确定度评定也相同或近似。A.2绝缘电阻校准结果测量不确定度评定A.2.1测量方法测量原理框图如图5。将线缆测试仪绝缘报警电阻设置为10MQ,由高到低调节直流高阻箱电阻值，到被校线缆测试仪报警为止，得到10MQ绝缘报警电阻值的测量A.2.2测量模型△——被校仪器报警电阻绝对误差，MQ;R₄——被校仪器报警电阻设定值，M2;R₀——标准器直流高阻箱指示值，MQ。A.2.3不确定度来源a)被校线缆测试仪测量重复性引入的标准不确定度u(Rx);b)标准器直流高阻箱最大允许误差引入的标准不确定度u(Ro)。A.2.4标准不确定度a)·被校线缆测试仪测量重复性引入的标准不确定度u(Rx)测量重复性引入的不确定度通过多次重复测量进行A类评定。用贝塞尔公式(A.2)计算实验标准差。R,被校仪器绝缘报警电阻多次测量结果的平均值；R₄——被校仪器绝缘报警电阻第i次测量结果；n——重复测量的次数，此处n=10。第i次测量123456789测量值/MΩ根据表A.1中的数据，可由公式(A.2)计算出绝缘报警电阻10MΩ测量重复性校准时取单次测量结果，所以测量重复性引入的标准不确定度为：u(R₄)=s(R₂)=0.030MΩ按B类进行评定。以10MΩ测量电阻为例，根据某型号直流高阻箱的技术指标，其最大允许误差为±0.5%,则分散区间的半宽度为a=0.5%×R。=0.5%×10MΩ=确定度为：A.2.5合成标准不确定度分布不确定度灵敏系数1正态标准器直流高阻箱最大允许误差均匀A.2.6扩展不确定度取包含因子k=2,则扩展不确定度为：U=k×ue=2×0.042MΩ=0.09相对扩展不确定度为：附录B校准原始记录格式线缆测试仪校准原始记录第1页，共2页证书编号记录编号型号规格出厂编号制造单位校准依据校准环境条件：温度℃相对湿度%校准地点校准员核验员主要标准器型号规格编号不确定度或准确度