万用表检定装置建标报告

1、计量标准技术报告计量标准名称 万用表检定装置建立计量标准单位 茂名热电厂计量标准负责人 何冠声筹建起止日期 2004年5月2005年3月说 明 1. 申请建立计量标准应填写计量标准技术报告。计量标准考核合格后由申请单位存档。 2. 计量标准技术报告由计量标准负责人填写。 3. 计量标准技术报告用计算机打印或墨水笔填写，要求字迹工整清晰。目 录一、计量标准的工作原理及其组成二、选用计量标准器及主要配套设备三、计量标准的主要技术指标四、环境条件五、计量标准的量值溯源和传递框图六、计量标准的测量重复性考核七、计量标准的稳定性考核八、测量不确定度评定九、计量标准的测量不确定验证十、结论十一、附加说明一

2、、计量标准的工作原理及其组成检定方法：直接比较法。 把标准表和被检表的读数直接比较，从而计算出被检表的误差。原理接线图如下：(仅画出电压表检定接线图，电流检定接线图原理相同。)VX VO 。 U 。电压源及调节器 电压表检定接线图 二、选用计量标准器及主要配套设备计量标准器名 称型 号测量范围不确定度或准确度等级或最大允许误差制造厂及出厂编号检定证书号万用表检定装置TDA-30C交流电流： 010A 直流电流： 010（20）A 交直流电压：01000V 电阻：01M0.1级湖南省娄底市同人电子有限公司EI-主要配套设备三、计量标准的主要技术指标1. 装置输出范围交流电流：0 10A；直流电流

3、：010（20）A；交直流电压：01000V；电阻： 01M。2. 装置调节细度 电压、电流、功率0.01%。 3. 电压、电流0.01%/min4. 交流电压、电流波形失真度0.2%5. 直流电压、电流纹波系数0.5%6. 标准表准确度等级：0.1级； 四、环境条件项 目要 求实际情况结论温 度(202)20.5合格湿 度 40%-60% 50%合格磁场 0.025mT0.025mT合格防尘 无尘无尘 合格五、计量标准的量值溯源和传递框图(交流电压、电流)交流电压、电流测量范围：(1000V，10A)准确度等级：1.0级及以下直接比较法茂名热电厂交流电压、电流、功率表检定装置测量范围：(10

4、00V，10A)UV95=0.11%，UI95=0.12%，P=95%直接比较法直接比较法国家计量院交流电压、电流、功率标准测量范围：(1000V，100A)U95=0.002%，P=95%国家基 准广东省广东省电力试验研究所交流电压、电流、功率表检定装置测量范围：(1000V，100A)U95=0.01%，P=95%电力试验研究所最高标准茂名热电厂最高标准被检对象五、计量标准的量值溯源和传递框图(直流电压、电流)直流电压、电流表测量范围：(1000V，10(20)A)准确度等级：1.0级及以下直接比较法茂名热电厂直流电压、电流表检定装置测量范围：(1000V，10(20)A)UV95=0.1

5、1%，UI95=0.12%，P=95%直接比较法广东省电力试验研究所直流电压、电流表检定装置测量范围：(1000V，30A)U95=0.01%，P=95%直接比较法国家计量院直流电压、电流标准测量范围：(1000V，30A)U95=0.003%，P=95%国家基准广东省电力试验研究所最高标准茂名热电厂最高标准被检对象六、计量标准的测量重复性考核一、交流电压、电流的实验标准差：选用一台三相多功能标准表CL311（NO：）作为被检对象，在短时间内连续检定六次（同一被测试点），每次测量后均将装置切断电源，各调节开关复位，再重新启动装置进行下一次测量，将各检定数据列表如下：1. 交流电压100V序号U

6、i (V)Vi= Ui (V)Vi2 (V)1100.0037X10449X1082100.002-3X1049X1083100.0037X10449X1084100.00023X104529X1085100.0037X10449X1086100.0037X10449X108 =100.0023Vi2734X108s (U) = =0.001%，符合规程的要求。2. 交流电流5A序号Ii (A)Vi= Ii (平均)(A)Vi2 (A)14.99961.3X1041.69X10824.9997-0.3X1040.09X10834.99980.7X1040.49X10844.99980.7X10

7、40.49X10854.9997-0.3X1040.09X10864.99980.7X1040.49X108 =4.99973Vi23.34X108s (I) = =0.002%， 符合规程的要求。六、计量标准的测量重复性考核二、直流电流、电压的实验标准差 被检对象：程控直流标准源，CL6013，NO.980671. 直流电压序号Ui (V)Vi= Ui (V)Vi2 (V)1100.0133X1049X1082100.0133X1049X1083100.012-7X10449X1084100.0133X1049X1085100.012-7X10449X1086100.0133X1049X10

8、8=100.0127Vi2134X108s (U) = =0.001%，符合规程的要求。2. 直流电流 3A序号Ii (A)Vi= Ii (平均)(A)Vi2 (A)13.00123X1059X101023.00123X1059X101033.00123X1059X101043.0011-7X10549X101053.0011-7X10549X101063.00123X1059X1010 =3.00117Vi2134X1010s (I) = =0.002%， 符合规程的要求。七、计量标准的稳定性考核1. 交流电压用本装置连续四个月(每月一次)检定一台CL311标准表的150V测试点，将检定数据

9、列表如下：日期检定结果（V）123456平均值04年9月150.047150.054150.062150.049150.058150.056150.054304年10月150.062150.068150.072150.059150.065150.060150.064304年11月150.083150.084150.089150.088150.076150.077150.082804年12月150.072150.063150.064150.067150.070150.062150.0663最大相对差值=(150.0828-150.0543)/150=0.019%U95=0.098%符合规程要求。

10、2. 交流电流 5A用本装置连续四个月(每月一次)检定一台CL311标准表的5A测试点，将检定数据列表如下：日期检定结果（A）123456平均值04年9月4.99964.99954.99944.99934.99944.99954.9994504年10月4.99924.99904.99904.99924.99884.99874.9989804年11月4.99884.99874.99864.99854.99844.99864.9986004年12月4.99854.99854.99844.99834.99834.99844.99840最大相对差值=(4.99945-4.99840)/5=0.021%

11、U95=0.152%符合规程要求。七、计量标准的稳定性考核3. 直流电压 150V用本装置连续四个月(每月一次)检定另一台CL6013标准表的150V测试点，将检定数据列表如下：日期检定结果（V）123456平均值04年9月150.022150.024150.020150.028150.029150.034150.026204年10月150.013150.010150.011150.018150.019150.020150.015204年11月150.003150.002150.005150.004150.007150.009150.00504年12月150.030150.032150.034

12、150.035150.036150.034150.0335最大相对差值=(150.0335-150.005)/150=0.021%U95=0.096%符合规程要求。4. 直流电流 5A用本装置连续四个月(每月一次)检定另一台CL6013标准表的5A测试点，将检定数据列表如下：日期检定结果（A）123456平均值04年9月4.99964.99904.99934.99984.99924.99934.9993704年10月4.99904.99924.99914.99904.99904.99924.9990804年11月4.99894.99874.99904.99884.99894.99904.998

13、8804年12月4.99924.99914.99904.99934.99944.99934.99922最大相对差值=(4.99937-4.99888)/5=0.010%U95=0.153%符合规程要求。八、测量不确定度评定一 交流电压表示值误差测量结果的不确定度评定1.概述1.1 测量依据：JJG124-1997电流表、电压表、功率表及电阻表检定规程。1.2 测量环境条件：环境温度(202) ，相对湿度(40-60)%RH。1.3 测量标准：TDA-30C 万用表检定装置。 1.4 被测对象：交直流电压表(本篇仅评定其交流部分)，型号：D26-V，量程：75/150/300V,准确度等级：0.

14、5级。1.5 测量过程：选用TDA-30C 万用表检定装置作为标准，采用直接比较法，即通过比较TDA-30C和被测交流电压指示仪表的读数，从而达到测量交流电压指示仪表示值误差的目的。其测量方法示意框图如下。TDA-30C VN被检表 VX可调电压源 上图，被测表与TDA-30C 万用表检定装置并联接于电压源输出端，调节电压源输出电压VN ，使被测表指针偏转至带数字的分度线指示VX，读取TDA-30C的显示值VN，由公式V=VX-VN，即可得到被测电压表示值的绝对误差。1.6 评定结果的使用：符合上述条件的测量结果，一般可以直接使用本不确定度的评定方法，其中150V点可直接使用本不确定度的评定结

15、果。2. 数学模型V=VX-VN式中：VX-被测交流电压表示值；VN-交流电压实际值；V-被测交流电压表示值的绝对误差。3. 合成方差和灵敏度：由于VX和VN互不相关，依照公式：u2C（y） u2(xi) (1)八、测量不确定度评定由（1）得合成方差：u2C（y）u2（V）c2（VX）u2(VX)c2（VN）u2(VN) 灵敏度系数：c（VX）=1 ，c（VN）= -14. 标准不确定度的评定 根据数学模型，被测交流电压表示值误差测量结果的不确定度取决于输入量VX，VN的不确定度。在本篇中，以测量150V量程上限值150V为例，对两个输入量的标准不确定度进行评定。4.1 标准不确定度u(VX)

16、的评定 输入量VX的标准不确定度u(VX)的来源主要是被测交流电压表的测量不重复引起，采用A类方法。考虑到在重复性的条件下所得到的测量列的分散性包含了电压源的稳定度、调节细度及读数误差所引起的不确定度，故不另作分析。对一台交流电压表的150V点，连续独立测量10次，每次均重新调整零位，得测量列为：单位：V149.987149.962149.958149.990149.977149.942149.966149.954149.946149.975=149.965V单次实验标准差：s (V) = =0.016V 再任意选取三台相同等级、型号、规格的交流电压表，每台对150V点在重复性的条件下进行10

17、次独立测量，获得4组测量值，每组测量列分别按上述方法计算得到单次实验标准差如下：八、测量不确定度评定 实验标准差S1 0.016S2 0.015S3 0.017S4 0.018 则合并样本标准差： sp= =0.016V实际测量中，以两次测量值的平均值作为测量结果，于是u(VX)=sp=0.011 V(VX)=m(n-1)=4(10-1)=364.2 标准不确定度u(VN)的评定输入量VN的标准不确定度u(VN)主要由TDA-30C误差引起，采用B类方法进行评定。经上级传递合格，说明书给出测量150V时的示值相对误差限为0.1%，其半宽a1=0.1%150V=0.15V，在区间内属均匀分布，包

18、含因子k1=，则u(VN)= a1/ k1=0.086V估计u(VN)/ u(VN)=0.1，其自由度(VN)=50。由于TDA-30C在测量150V时，其分辨力为0.001V，所以由分辨力所引起的不确定度和由TDA-30C误差引起的不确定度相比可以忽略，故在此不再分析其影响。5. 合成标准不确定度的评定5.1 灵敏度系数及输入量的标准不确定度c（VX）=1 ，c（VN）= -1u(VX) =0.011 V，u(VN)= 0.086V八、测量不确定度评定5.2 标准不确定度汇总表不确定度来源标准不确定度ciiu(VX)被测表测量不重复0.011 V10.011 V36TDA-30C误差0.08

19、6V-10.086V505.3 合成标准不确定度uc(V)的估算输入量VX、 VN彼此独立不相关，所以合成标准不确定度可按下式得到：uc(V)= =0.086V5.4 合成标准不确定度的有效自由度effeff = = 506. 扩展不确定度的评定取置信概率p=95%，eff=50，查t分布表得，k95=t95(eff)= t95(50)=2.01扩展不确定度U95为 U95= k95 uc(V)=2.010.086V=0.17V相对扩展不确定度U95rel为U95rel = 100% = 0.11%7. 校准测量能力7.1 选择一台重复性好的0.1级T30型电压表，对上限值150V在重复性的条

20、件下连续测量10次，得以下测量列单位：V150.123150.117150.109150.129150.099150.124150.128150.121150.118150.117=150.118V八、测量不确定度评定按4.1条的方法，单次实验标准差：s (V) = =0.009Vu(VX) =0.0063V7.2标准不确定度汇总表将7.1条中所得的u(VX) =0.0063V替换5.2条标准不确定度汇总表中的u(VX)，从而得到评定校准测量能力的标准不确定度汇总表不确定度来源标准不确定度ciiu(VX)被测表测量不重复0.0063V10.0063V36TDA-30C误差0.086V-10.0

21、86V507.3 合成标准不确定度的估算按5.3条方法可得 uc(V)=0.086V7.4校准测量能力校准测量能力U可用k=2时的扩展不确定度来表示测量150V时，U95=2 uc(V)=0.17V相对值为U95rel 0.17/150100%=0.11%。 8. 测量不确定度的报告与表示由以上计算可知，用TDA-30C标准表检定D26V电压表的150V量程150V点，扩展不确定度（相对值）U95 =0.11%，有效自由度为50。对于不同测试点测量结果的扩展不确定度均可按上述方法分析计算。八、测量不确定度评定二 交流电流表示值误差测量结果的不确定度评定以标准表为TDA-30C型万用表检定装置，

22、检定对象为D26-A电流表(0.5级)，测试点为5A量程的5A为例，具体分析同一，不确定度一览表如下：不确定度来源标准不确定度ciiu(IX)被测表测量不重复0.0012A10.0012A36TDA-30C误差0.0028A-10.0028A501. 合成不确定度：uc(I)= =0.0030A2. 有效自由度eff:eff = = 483. 扩展不确定度：U95= k95 uc(I)=2.010.003A=0.006A相对扩展不确定度U95rel为U95rel = 100% = 0.12%八、测量不确定度评定三 直流电压表示值误差测量结果的不确定度评定以TDA-30C型万用表检定装置为标准，

23、检定对象为D26-V电压表(0.5级)，测试点为150V量程的150V为例，具体分析同一，不确定度一览表如下：不确定度来源标准不确定度ciiu(VX)被测表测量不重复0.014V10.014V36TDA-30C误差0.086V-10.086V501. 合成不确定度：uc(V)= =0.087V2. 有效自由度eff:eff = = 523. 扩展不确定度：U95= k95 uc(V)=2.010.087V =0.17V相对扩展不确定度U95rel为U95rel=100%=0.17/150100%=0.11%八、测量不确定度评定四 直流电流表示值误差测量结果的不确定度分析以TDA-30C型万用表检定装置为标准，检定对象为D26-A电流表(0.5级)，测试点为5A量程的5A为例，具体分析同一，不确定度一览表如下：不确定度来源标准不确定度ciiu(IX)被测表测量不重复0.0013A10.0013A36TDA-30C误差0.0028A-10.0028A501. 合成不确定度：uc(I)= =0.003A2. 有效自由度eff:eff = = 61.93. 扩展不确定度：U95= k95 uc(I)=2.010.003A=0.006A相对扩展不确定度U95rel为U95