JJF 1925-2021 低频电压表校准规范

中华人民共和国国家计量技术规范1低频电压表校准规范s8发布 8实施国家市场监督管理总局 发布1低频电压表校准规范rs

1代替2归 口 单 位:全国无线电计量技术委员主要起草单位:上海市计量测试技术研究院中国计量科学研究院本规范委托全国无线电计量技术委员会负责解释本规范主要起草人:许朝晖上海市计量测试技术研究院)田 伟中国计量科学研究院)王一丽上海市计量测试技术研究院)参加起草人:杨瑷宁中国计量科学研究院)桑 昱上海市计量测试技术研究院黄见明中国计量科学研究院)目 录引言………………………

Ⅱ)1范围……………………2概述……………………3计量特性………………1电压…………………2两通道间隔离度……………………4校准条件………………1环境条件……………2校准用设备…………5校准项目和校准方法…………………1校准项目……………2校准方法……………6校准结果表达…………7复校时间间隔…………

1)1)1)1)1)1)1)1)2)2)2)7)8)附录A 原始记录格式…………………

9)附录B 校准证书内页格式……………

)附录C 主要项目校准不确定度评定示例……………

)Ⅰ引 言《 本规范依据0国家计量校准规范编写规则》和2测量不确定度评定与表示》编写。以G2低频电子电压表检定规程》为基础进行修订。与2低频电子电压表检定规程》相比,除编辑性修改外主要技术变化如下:规程名由低频电子电压表检定规程》改变为规范名低频电压表校准规范;频率范围下限由2z拓展为1,频率上限由1z拓展为0z见第1章增加了概述”部分见第2章电压测量范围由0V拓展为V0见提高了基本误差和频率附加误差的计量性能见2和增加了双通道低频电压表两通道间隔离度的技术要求见增加了数字型低频电压表的计量内容见增加了双通道低频电压表两通道间隔离度的计量方法见。本规范历次版本发布的情况为:2低频电子电压表检定规程Ⅱ低频电压表校准规范范围本规范适用于频率范围为10z的低频电压表的校准。概述低频电压表由分压器、放大器、检波器及指示电路组成,组成原理见图。低频电压表主要用于电子电路、电子设备的校准测试和维修等。计量特性电压

图1低频电压表原理图: ( , (电压测量范围

0V0V10z 0V0V0~100V51V10。2基本误差:±)。3频率附加误差:±)。: , 两通道间隔离度:: , 注 以上技术指标不作合格性判别 仅提供参考校准条件环境条件 :( )。:1环境温度 5℃:相对湿度:0 。( ) 、

( ) 。电源要求

电源电压

1V

电源频率

1z周围无影响仪器正常工作的电磁干扰和机械振动。校准用设备标准源法低频电压标准源:频率范围10;) 电压范围0V0V100V0V0~100V515V10;) 输出电压最大允许误差:±);1) 输出信号非线性失真:≤)。标准表法标准电压表) 电压范围0V0V100V0V0~100V515V10;) 最大允许误差:±)。低频电压源低频信号发生器频率范围10;) 输出电压0VV100V~0V0~100V515V10;) 输出正弦波信号非线性失真:≤);) 输出电压稳定度:≤)。校准项目和校准方法校准项目 。低频电压表校准项目见表1表1低频电压表校准项目序号校准项目名称条款1外观及功能性检查12基本误差23频率附加误差34两通道间隔离度4校准方法外观及功能性检查被校低频电压表以下简称被校表”)不应有影响正常工作的机械损伤,各按键正常,旋钮开关转动灵活、跳步清晰、定位准确。模拟式被校表表针不应弯曲,机械零点调整自如,通电前首先调整机械零点。用导线将被校表的接地端与低频电压标准源的接地端相连。接通电源后,加入信号,模拟式被校表应有指示且没有卡针和抖动现象。数字式被校表应显示正常,无缺笔画,小数点显示正常。检查结果记入附录A中表。基本误差标准源法仪器连接如图2所示。2图2标准源法接通被校表和低频电压标准源以下简称标准源”)的电源,按仪器技术说明书规定时间或5n以上时间进行充分预热。预热完成后,首先调整被校表的电气零点。标准源置定度频率。定度频率按被校表技术说明书要求规定或设置为。调整标准源的输出幅度为待检值。打开标准源输出。被校表置待校量程。调整标准源输出幅度,使被校表指示为电压校准点UX。从标准源读取相应的电压实际值。记入附录A。模拟式被校表按式、数字式被校表按式)计算基本误差Δ。将数据记入附录A。模拟式 ΔUXS0 )式中:Δ 被校表基本误差,;UX被校表指示值;S标准源实际值;UM被校表量程的满度值。数字式 ΔUXS0 )式中:Δ 被校表基本误差,;UX被校表指示值;S标准源实际值。改变标准源的输出幅度,重复步骤对被校表的每个量程进行基本误差校准。每量程校准不少于3点模拟表一般取量程满度值的3及满度值,数字表一般取满度值的2及满度值或略低于满度值。对数字式表,也可采用固定标准读被校的方法校准,即标准源输出待检值读取被校表的读数UX,按式)计算基本误差。标准表法仪器连接如图3所示,标准电压表并接于被校表的输入端。3低频电压源置定度频率

图3标准表法调整低频电压源的输出幅度,使被校表指示为电压校准点UX。从标准电压表以下简称标准表”)读取相应的电压实际值S。记入附录A。模拟式被校表按式A。

数字式被校表按式

)

计算基本误差Δ。

将数据记入附模拟式 ΔUXS0 )式中:Δ 被校表基本误差,;UX被校表指示值;S标准表实际值;UM被校表量程的满度值。数字式 ΔUXS0 )式中:Δ 被校表基本误差,;UX被校表指示值;S标准表实际值。重复步骤)对被校表的每个量程进行基本误差校准,每量程校准不少于3点模拟表一般取量程满度值的3及满度值,数字表一般取满度值的、2及满度值或略低于满度值。频率附加误差固定被校读标准法标准源法按图2连接标准源及被校表。被校表置基本量程或1V量程。标准源频率置参考频率点。参考频率按被校表技术说明书要求规定或设置为打开标准源输出,调节其输出电压,使被校表指示于满度或接近满度的某一电压刻度值UX,读取标准源电压读数为0。记入附录A表。改变标准源频率为待校频率点,调节其输出电压,使被校表的示值仍为UX。4读取标准源读数,按式)计算频率附加误差,记入附录A表。00 )式中:f 被校表频率附加误差,;0参考频率点标准源读数;f 待检频率点标准源读数。重复步骤)对被校表的整个频率范围进行校准。频率点的选择应根据被校表技术说明书所给的频率范围而定,应覆盖被校表的整个频率范围,包含每个频段的上下限、参考频率点,在各频段的中间适当选取多个频率点。根据需要,也可以在其他量程校准频率附加误差。标准表法按图3连接仪器,标准电压表并接于被校表的输入端。被校表置基本量程或1V量程。低频电压源频率置参考频率点。参考频率按被校表技术说明书要求规定或设置为。打开低频电压源的输出,调节其输出电压,使被校表指示于满度或接近满度的某一电压刻度值UX,读取标准表电压读数为0。记入附录A表。改变低频电压源频率至待校频率点调节其输出电压使被校表的示值仍为UX。读取标准电压表读数。记入附录A。按式)计算频率附加误差,记入附录A表。00 )式中:f 被校表频率附加误差,;0参考频率点标准电压表读数;f 待校频率点标准电压表读数。重复步骤)对被校表的整个频率范围进行校准。校准点要求同。固定标准读被校法标准源法按图2连接标准源及被校表。被校表置基本量程或量程。标准源频率置参考频率点。参考频率按被校表技术说明书要求规定或设置为打开标准源输出,调整标准源输出电压为略低于被校表满度的某一电压值读取被校表读数为0。记入附录A表。标准源输出电压幅度保持不变,改变标准源的频率。读取被校表读数。记入附录A。5按式)计算频率附加误差,记入附录A表。000 )0式中:f 被校表频率附加误差,;0参考频率点被校表读数;f 待校频率点被校表读数。重复步骤)对被校表的整个频率范围进行校准。校准点要求同。标准表法按图3连接仪器,标准电压表并接于被校表的输入端。被校表置基本量程或1V量程。低频电压源频率置参考频率点。参考频率按被校表技术说明书要求规定或设置为。打开低频电压源的输出,调节其输出电压,使标准表电压读数略低于被校表满度的某一电压值,读取被校表读数为0。记入附录A表。改变低频电压源频率至待校频率点调节其输出电压使标准表电压读数仍为Uo。读取被校表读数。记入附录A。按式)计算频率附加误差,记入附录A表。0-00 )0式中:f 被校表频率附加误差,;0 参考频率点被校表读数;f 待校频率点被校表读数。重复步骤)对被校表的整个频率范围进行校准。校准点要求同。两通道间隔离度对双通道低频电压表,按图4连接仪器。A置最大量程

图4两通道间隔离度通道B输入端短路通道B置最小量程

调整电气零点。低频电压标准源置定度频率,定度频率按被校表技术说明书要求规定或设置为。打开低频电压标准源的输出,在通道A中输入最大额定电压。待通道B有稳定的读数后,读取通道A电压读数或分贝读数读取通道B的电压读数或分贝读数6Lb,将读数记入附录A。按式)或式)计算隔离度b,记入附录A表。ba

)式中:b通道b隔离度;a通道a电压读数b通道b电压读数。或式中:

bb )b通道b隔离度;a通道a分贝读数;b通道b分贝读数。如果输入通道A的电压已达到仪器额定最大值,而通道B读数没有变化,则隔离度校准结果为大于仪器所给的技术指标。关闭低频电压标准源的输出,交换通道A和B的连接,通道B置最大量程。通A输入端短路,A置最小量程调整电气零点。打开低频电压标准源的输出,在通道B中输入最大额定电压。待通道A有稳定的读数后,读取通道B电压读数或分贝读数Lb,读取通道A的电压读数或分贝读数将读数记入附录A。按式)或式)计算隔离度,记入附录A表式中:通道a隔离度a通道a电压读数;b通道b电压读数。或

b

)式中:

ba )通道a隔离度;a通道a分贝读数;b通道b分贝读数。校准结果表达低频电压表校准后,出具校准证书。校准证书应至少包含以下信息:标题:校准证书;实验室名称和地址;7进行校准的地点如果与实验室的地址不同证书的唯一性标识如编号每页及总页数的标识;客户的名称和地址;被校对象的描述和明确标识;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接收日期;如果与校准结果的有效性和应用有关时,应对被校样品的抽样程序进行说明;校准所依据的技术规范的标识,包括名称及代号;本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;校准环境的描述;校准结果及其测量不确定度的说明;对校准规范的偏离的说明;校准证书签发人的签名、职务或等效标识;校准结果仅对被校对象有效的说明;未经实验室书面批准,不得部分复制证书的声明。复校时间间隔复校时间间隔由用户根据使用情况自行确定,推荐为1年。8附录A表1外观及功能性检查

原始记录格式检查结果检查结果表2基本误差 频率: )量程UM指示值UX实际值US误差/不确定度表3频率附加误差参考频率0频率指示值UX实际值Uf误差/不确定度9表4两通道间隔离度频率: )通道指示值B不确定度bUa或La或a或或0附录B校准证书内页格式表1基本误差频率: )量程指示值UX实际值US误差/不确定度表2频率附加误差参考频率0频率指示值UX实际值Uf误差/不确定度1表3两通道间隔离度频率: )通道指示值B不确定度bUa或La或a或或2附录C主要项目校准不确定度评定示例基本误差校准结果不确定度评定测量模型 ( )式中:

=UX-S

1UX被校电压表示值;S低频电压标准源以下简称标准源”)输出电压值;ε 被校电压表示值误差。不确定度来源不确定度来源主要有:标准源测量误差引入的标准不确定度标准源输出标准电压重复性和被校电压表的测量重复性引入的标准不确定度u1UX;被校电压表显示分辨力引入的标准不确定度UX。标准不确定度评定 ()输入量US的不确定度主要来源于标准源输出标准电压值的定值不确定度可根据标准源测量误差引入的标准不确定度u输入量US的不确定度主要来源于标准源输出标准电压值的定值不确定度可根据0A低频电压标准源的示值误差来评定,因此应采用B类评定方法进行评定。0A低频电压标准源输出1V)的示值误差为1,半宽度1,为均匀分布,其包含因子=,其标准不确定度u)==1/=7V0A低频电压标准源输出1V)的示值误差为6,其标准不确定度u)==6/7V0A低频电压标准源输出0V)的示值误差为4,其标准不确定度u)=4/9V标准源输出标准电压重复性和被校电压表的测量重复性引入的标准不确定度1UX)的评定标准源输出标准电压重复性和被校电压表的测量重复性引入的不确定度是通过连续测量方法得到的,两者无法区分,故合并为一个不确定度分量1UX采用A类评定方法进行评定。标准源输出1V)对同一台电压表,在同样的条件下进行测试,连续测量0次,得到测量结果如表。3表11V)电压测量结果序号1234567890测量值/V2322422242平均值UX5V实验标准差sUX)9V∑n UiUX2n-1UX=

9V((1UX)=sUX)9标准源输出对同一台电压表在同样的条件下进行测试连续测量0次,得到测量结果如表。表21V)电压测量结果序号1234567890测量2243342543UX2V实验标准差sUX)1V则测量重复性引入的不确定度1UX)1V标准源输出0V)对同一台电压表,在同样的条件下进行测试,连续测量0次,得到测量结果如表。表30V)电压测量结果序号1234567890测量值/V9888901098UX=0V实验标准差sUX)1V则测量重复性引入的不确定度1UX)1V()被校电压表显示分辨力引入的不确定度UX ,电压表1V量程测量1V电压时显示分辨力为=1V2UX)=9=3V

由此引入的不确定度,电压表1V量程测量1V电压时显示分辨力为=1V4

由此引入的不确定度2UX)=9=3V ,电压表0V量程测量0V电压时显示分辨力为1V定度2UX)=9=.3V

由此引入的不确合成标准不确定度不确定度分量汇总见表。0V0VUX3V3V01VX3V3V11VUX3V1均匀3VB)1)被校电压表显示分辨力引入的不确定度2UX)30VUX1V1V01VUX1V1V1VUX9V1正态9V)A)标准源输出标准电压重复性和被校电压表的测量重复性引入的不确定度1UX)20VS9V9V01VS7V7V1VS7V-1均匀7VB))标准源输出不确定度S)1不确定度分量灵敏系数分布标准不确定度值类型不确定度来源标准不确定度序号合成标准不确定度各不确定度分量彼此不相关

,故合成标准不确定度为:,=2)2)2)对于V)电压校准结果的标准不确定度:=2220V22222= 9V对于0V)的电压基本误差测量,则=2222V扩展不确定度取包含因子k=2,则对于1V)电压校准结果的扩展不确定度为 ,( U00V 2则1V

电压基本误差的扩展不确定度为5( ) U02对于1mV

电压校准结果的扩展不确定度为,(U2×98V

k=2则1mV

电压基本误差的扩展不确定度为( ) U82对于0

电压校准结果的扩展不确定度为( U242则0

电压基本误差的扩展不确定度为U42频率附加误差校准结果不确定度评定测量模型f 0f0 00 )式中:

= 0基准频率点z标准源示值;f其他频率点标准源示值;f被校电压表频率附加误差,。根据式)可知,为线性模型,可得频率附加误差的不确定度是z校准结果的不确定度与其他频率点校准结果的不确定度的线性合成。在前文中已经分析了校准结果的标准不确定度0,下面再对其他频率点校准结果的标准不确定度进行评定。标准不确定度评定 ()标准源测量误差引入的标准不确定度u标准源输出1V)的示值误差为1,半宽度1,为均匀分布,其包含因子3,其标准不确定度u)1/7V标准源输出1V0)的示值误差为6,半宽度6,为均匀分布,其包含因子3,其标准不确定度u)6/3V标准源输出1V0)的示值误差为1,半宽度1,为均匀分布,其包含因子3,其标准不确定度u)1/8V标准源输出标准电压重复性和被校电压表的测量重复性引入的标准不确定度1UX)的评定对同一台电压表,用标准源对其1V)电压在同样的条件下进行测试,连续测量0次,得到的测量结果如表。6表51V)电压测量结果序号1234567890测量值/V1212332122UX9V实验标准差8V则测量重复性引入的不确定度1)sUX)8V对1V0)电压在同样的条件下进行测试,连续测量0次,得到测量结果如。表61V0)电压测量结果序号1234567890测量值/V7875797868UX2V实验标准差2V则测量重复性引入的不确定度1UX)2V对1V0)电压在同样的条件下进行测试,连续测量0次,得到测量结果。表71V0)电压测量结果序号1234567890测量值/V8676785644UX1V实验标准差5V则测量重复性引入的不确定度1UX)5V被校电压表显示分辨力引入的不确定度2UX)量程1V时显示