电能表误差测量结果的不确定度评定(考评员)04.08.18.doc

电能表示值误差测量结果的不确定度评定1 概述 依据JJG5961999电子式电能表检定规程，在环境温度为(201)，相对湿度为(6015)%的条件下，采用0.05级电能表标准装置(其最大允许相对误差如表1)对0.2级电子式电能表进行检定，测量的简要过程为：装置输出一定功率给被检表，并对被检表输出的脉冲进行累计，得到的电能值与装置给出的标准电能值比较，得到被检表在该功率时的相对误差。 评定结果的使用：符合上述条件的测量结果，一般可直接使用本不确定度的评定方法。表1 以百分数表示的标准装置的最大允许相对误差 单位:%装置准确度等级0.05cos1.00.050.5(感性)0.070.5(容性)0.1用户特殊要求时cos=0.25(感性)0.2不平衡负载时cos=1.0和0.5(感性)0.12 数学模型式中：被检电能表的相对误差，%； 标准装置测得的相对误差，%； 标准装置的修正值，%。3 各输入量的标准不确定度分量的评定 输入量的标准不确定度u()由重复性条件下被测电能表和标准装置测量重复性引起的，采用A类评定方法，并进行多组测量获得合并样本标准差sp，进而获得一个自由度较大的实验标准差；修正值通常为零(标准装置并没有给出修正值)，此时输入量的标准不确定度u()来源于电能表标准装置的最大允许误差，若不是这种情况(给出了修正值)，则应考虑修正值的不确定度及标准装置的稳定性，不论哪一种情况均采用B类评定方法。另外，被检表相对误差数据修约还产生一个不确定度分量u(x)。3.1 不确定度分量u()的评定对不同等级和不同型号规格的电能表应分别获得各种功率因数下的合并样本标准差sp，获得sp后使用时应注意它的使用条件。可对4台同型号规格的电能表进行10次测量，如对4台0.2级同型号规格的被检电能表，在额定电压和负载电流等于5A，功率因数为1.0时，在重复性条件下各进行10次独立测量，分别得到4组测量数据，按贝塞尔公式计算每组测量数据的标准差si，如表2。表2 计算合并样本标准差的数据 单位:%次数12345678910si1+0.0312+0.0342+0.0355+0.0360+0.0330+0.0328+0.0360+0.0201+0.0212+0.03500.00592+0.0220+0.0342+0.0355+0.0360+0.0330+0.0201+0.0234+0.0334+0.0343+0.03500.00623+0.0324+0.0220+0.0230+0.0360+0.0378+0.0352+0.0313+0.0350+0.0343+0.03680.00564+0.0235+0.0342+0.0355+0.0223+0.0330+0.0328+0.0380+0.0334+0.0200+0.03500.0063合并样本标准差=0.006%。3.2 不确定度分量u()的评定 假设不对测量结果进行修正(或标准装置并没有给出修正值)，此时输入量的标准不确定度u()来源于电能表标准装置的最大允许误差。 用0.05级电能表标准装置检定0.2级电子式电能表，在额定电压和负载电流等于5A，功率因数为cos=1.0 时，由表1可知装置误差的绝对值认为不会超过0.05%，即分散区间的半宽为a=0.05%，在此区间可认为服从正态分布(k=3)，则标准不确定度u()=0.05%/3=0.017%。3.3 修约导致的不确定度分量u(x)的评定 因为证书中给出的测量结果是化整后的测量结果，因此数据修约将产生不确定度，0.2级表的化整间隔为0.02%，即分散区间的半宽为a=0.01%，在此区间服从均匀分布()，则标准不确定度u=0.006%。4 合成标准不确定度的评定4.1 灵敏系数 被检表相对误差数据修约产生的不确定度分量的灵敏系数为1。4.2 各标准不确定度汇总表各标准不确定度汇总如表2。表3 各相对不确定度分量汇总表序号不确定度来源aikiu(xi)ciciu(xi)1电能表标准装置的最大允许误差0.05%30.017%10.017%2被检表误差化整产生的不确定度0.01%0.006%10.006%3被检表和标准装置的示值重复性0.006%10.006%4.3 合成标准不确定度的计算各输入量认为彼此不相关，合成标准不确定度=0.019%。5 扩展不确定度的评定 取包含因子k=2，扩展不确定度Urel为：Ur