電子式絕緣電阻表示值誤差測量不確定度

1、作業(yè)指導(dǎo)書：編號：ZJJL-ZD-BQ-113版本：第一版修改：第0次修改電子式絕緣電阻測試儀測量結(jié)果的不確定度評定 作 業(yè) 指 導(dǎo) 書 電子式絕緣電阻測試儀 測量結(jié)果不確定度評定版號：第一版文件編號：ZJJL-ZD-BQ-113編制： 日期： 年 月 日審核： 日期： 年 月 日批準(zhǔn)： 日期： 年 月 日實(shí)施日期： 年 月 日電子式絕緣電阻表示值誤差測量結(jié)果的不確定度評估報(bào)告(開路電壓示值誤差測量結(jié)果的不確定度)1、概述1.1測量依據(jù)：依據(jù)JJG1005-2005電子式絕緣電阻表檢定規(guī)程1.2環(huán)境條件：溫度為(23±5)、濕度(60±15)%RH。1.3測量標(biāo)準(zhǔn)：型號為Z

2、X119-8絕緣電阻表檢定裝置，直流電壓測量范圍0V5000V。1.4被測對象：電子式絕緣電阻表。電壓輸出范圍0V5kV。1.5測量方法：采用標(biāo)準(zhǔn)電壓表法測量電子式絕緣電阻表，將電子式絕緣電阻表電壓輸出端與絕緣電阻表檢定裝置電壓測量端相連，被測電子式絕緣電阻表輸出的直流電壓為Ux，絕緣電阻檢定裝置測量的實(shí)際值為Un,電子式絕緣電阻表輸出的直流電壓Ux與絕緣電阻表測量的實(shí)際值Un之差,即為電子式絕緣電阻表輸出直流電壓的示值誤差。2、數(shù)學(xué)模型在標(biāo)準(zhǔn)條件下，當(dāng)忽略電源電壓、溫度、濕度變化帶來的影響時(shí)，其數(shù)學(xué)模型為：UxUx Un式中：Ux-電子式絕緣電阻表輸出直流電壓示值誤差，V或kVUx-電子式絕

3、緣電阻表輸出直流電壓的示值，V或kVUn-絕緣電阻表檢定裝置測量直流電壓的實(shí)際值，V或kV3、方差和靈敏系數(shù)方差：=(Ux)=(Ux)+(Un)靈敏系數(shù)：(Ux)/(Ux)=1(Ux)/(Un)=-1則：=(Ux)=(Ux)+(Un)4、不確定度的來源及評定4.1測量不確定度的主要來源有：根據(jù)數(shù)學(xué)模型，被測電子式絕緣電阻表輸出的直流電壓的測量結(jié)果的不確定度取決于輸入量Ux、Un的不確定度。輸入量Ux的標(biāo)準(zhǔn)不確定度主要是由被檢電子式絕緣電阻表輸出電壓的穩(wěn)定度、分辨力，標(biāo)準(zhǔn)表的分辨力、環(huán)境干擾等因數(shù)使被檢電子式絕緣電阻表輸出的直流電壓示值測量不重復(fù)引起的，可用A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定；輸入量Un的標(biāo)準(zhǔn)

4、不確定度主要是由絕緣電阻表檢定裝置測量直流電壓的示值誤差引起，可用B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定.4.2測量不確定度的評定：4.2.1被檢電子式絕緣電阻表輸出的直流電壓測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量(Ux)的評定在重復(fù)性條件下，分別對250V、500V、1000V、2000V、5000V各評定點(diǎn)重復(fù)測量10次，得測量列數(shù)據(jù)，據(jù)此計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量(Ux)如下表所示：校準(zhǔn)點(diǎn)測量次數(shù)250V500V1000V2500V5000V測量值（V）測量值（V）測量值（V）測量值（V）測量值（V）1254.4503.31018.1250650242255.5501.210151251150143256.2500.

5、81011.1250850184253.8503.51016.1250950185254.9503.31018.1250750146256.7503.01008.925150327254.4503.31018.5250950158254.8503.41017.22506502692554502.31014.32508501210254.4503.41018.1250850100.91.63.35.26.9(Ux)0.91.63.35.26.9(Ux)=4.2.2絕緣電阻表檢定裝置直流電壓測量的示值誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量(Un)的評定根據(jù)絕緣電阻表檢定裝置的說明書給出的技術(shù)指標(biāo)，計(jì)算直流測量

6、點(diǎn)的最大允許誤差,其分布區(qū)間的半寬為 ,在區(qū)間- ,服從均勻分布，得各評定點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量(Un)如下表所示：評定點(diǎn)DCV:250VDCV:500VDCV:1000VDCV:2500VDCV: 5000V技術(shù)指標(biāo)±(1%RD+2D)區(qū)間半寬為2.7V5.212V27V52V標(biāo)準(zhǔn)不確定度1.56V3.0V6.93V15.6V30.0V(Un)=/5、合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度5.1合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算因測量不確定度各分量彼此獨(dú)立，所以合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：=(Ux)當(dāng)DCV=250V時(shí)：=1.8v當(dāng)DCV=500V時(shí)：=3.4當(dāng)DCV=1000V時(shí)：=7.7V當(dāng)DCV=2.5kV時(shí)：=16.4

7、當(dāng)DCV=5kV時(shí)：=30.85.2標(biāo)準(zhǔn)不確定度一覽表：DCV=250V時(shí)標(biāo)準(zhǔn)不確定度不確定度來源標(biāo)準(zhǔn)不確定度值靈敏系數(shù)×(Ux)測量重復(fù)性0.9V10.9V(Un)標(biāo)準(zhǔn)器最大允許誤差1.56-11.56=1.8DCV=500V時(shí)標(biāo)準(zhǔn)不確定度不確定度來源標(biāo)準(zhǔn)不確定度值靈敏系數(shù)×(Ux)測量重復(fù)性1.6V11.6V(Un)標(biāo)準(zhǔn)器最大允許誤差3.00V-13.00V=3.4DCV=1000V時(shí)標(biāo)準(zhǔn)不確定度不確定度來源標(biāo)準(zhǔn)不確定度值靈敏系數(shù)×(Ux)測量重復(fù)性3.3V13.3V(Un)標(biāo)準(zhǔn)器最大允許誤差6.93V-16.93V=7.7V6.93VDCV=2.5kV時(shí)標(biāo)準(zhǔn)

8、不確定度不確定度來源標(biāo)準(zhǔn)不確定度值靈敏系數(shù)×(Ux)測量重復(fù)性5.2V15.2V(Un)標(biāo)準(zhǔn)器最大允許誤差15.6V-115.6V=16.4VDCV=5kV時(shí)標(biāo)準(zhǔn)不確定度不確定度來源標(biāo)準(zhǔn)不確定度值靈敏系數(shù)×(Ux)測量重復(fù)性6.9v16.9v(Un)標(biāo)準(zhǔn)器最大允許誤差30.0V-130.0V=30.8 v5.3擴(kuò)展不確定度取置信因子k=2, 擴(kuò)展不確定度由合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度乘以取置信因子得到,即U=k×，各評定點(diǎn)的擴(kuò)展不確定度U如下表所示：評定點(diǎn)250V500V1000V2500V5000V合成不確定度1.83.47.7V16.430.8 V擴(kuò)展不確定度U3.66.

9、81633V62 V相對擴(kuò)展不確定度Urel=1.5%Urel=1.4Urel=1.6Urel=1.4%Urel=1.3%（絕緣電阻示值誤差測量結(jié)果的不確定度）J1、概述1.1測量依據(jù)：依據(jù)JJG1005-2005電子式絕緣電阻表檢定規(guī)程1.2環(huán)境條件：溫度為(23±5)、濕度(60±15)%RH。1.3測量標(biāo)準(zhǔn)：型號為ZX119-8絕緣電阻表檢定裝置，絕緣電阻輸出范圍10010G。1.4被測對象：電子式絕緣電阻表 1.5測量方法：采用標(biāo)準(zhǔn)電阻法測量電子式絕緣電阻表，將電子式絕緣電阻表與絕緣電阻表檢定裝置絕緣電阻輸出端相連，絕緣電阻表檢定裝置輸出電阻為Rn，被測電子式絕緣電

10、阻表測量絕緣電阻值為Rx，, 電子式絕緣電阻表測量絕緣電阻值Rx與絕緣電阻表檢定裝置輸出電阻Rn之差,即為電子式絕緣電阻表絕緣電阻的示值誤差。2、數(shù)學(xué)模型在標(biāo)準(zhǔn)條件下，當(dāng)忽略電源電壓、溫度、濕度變化帶來的影響時(shí)，其數(shù)學(xué)模型為：RxRx Rn式中：Rx -電子式絕緣電阻表測量絕緣電阻的示值誤差，M或GRx-被測電子式絕緣電阻表絕緣電阻測得值，M或GRn-絕緣電阻表檢定裝置輸出絕緣電阻的實(shí)際值，M或G3、方差和靈敏系數(shù)方差：=(Rx)=(Rx)+(Rn)靈敏系數(shù)：(Rx)/(Rx)=1(Rx)/(Rn)=-1則：=(Rx)=(Rx)+(Rn)4、不確定度的來源及評定4.1測量不確定度的主要來源有：

11、根據(jù)數(shù)學(xué)模型，被校電子式絕緣電阻表測量絕緣電阻的測量結(jié)果的不確定度取決于輸入量Rx、Rn的不確定度。輸入量Rx的標(biāo)準(zhǔn)不確定度主要是由被校電子式絕緣電阻表的分辨力、標(biāo)準(zhǔn)表的分辨力、環(huán)境干擾等因數(shù)使被校電子式絕緣電阻表測量的絕緣電阻的示值測量不重復(fù)引起的，可用A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定；輸入量Rn的標(biāo)準(zhǔn)不確定度主要是由ZX119-8絕緣電阻表檢定裝置輸出絕緣電阻的示值誤差引起，可用B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定.4.2測量不確定度的評定：4.2.1被檢電子式絕緣電阻表絕緣電阻測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量(Rx)的評定在重復(fù)性條件下，用電子式絕緣電阻表分別對絕緣電阻表檢定裝置輸出標(biāo)準(zhǔn)絕緣電阻值100k、1M、1

12、0M、100M、1G、10G評定點(diǎn)重復(fù)測量10次，得測量列數(shù)據(jù)，據(jù)此計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量(Rx)如下表所示：校準(zhǔn)點(diǎn)測量次數(shù)100k1M10M100M1G10G測得值（k）測得值（M）測得值（M）測得值（M）測得值（G）測得值（G）11000.99 9.95 100 0.92 9.9 21000.98 9.93 99 0.95 9.5 3970.95 9.92 99 0.93 9.8 4990.999.94 99 0.93 9.6 5990.999.96 101 0.92 9.9 61000.98 9.98 100 0.94 9.8 71000.979.95100 0.96 9.881000.9

13、8 9.94101 0.94 9.9 91000.98 9.96 100 0.95 9.9 10990.99 9.97 99 0.95 9.9 1.00.0100.121.170.060.09(Rx)1.00.0100.121.170.060.094.2.2 ZX119-8絕緣電阻表檢定裝置絕緣電阻輸出的示值誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量(Rn)的評定，根據(jù)ZX119-8絕緣電阻表檢定裝置的說明書給出的技術(shù)指標(biāo)，絕緣電阻的最大允許誤差，其分布區(qū)間的半寬為 ,在區(qū)間- ,服從均勻分布，得各評定點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量(Rn)如下表所示：評定點(diǎn)100k1M10M100M1G10G技術(shù)指標(biāo)±0.2

14、%±0.2%±0.5%±1%±2%±2%區(qū)間半寬為0.2k0.002M0.05M1M0.02G0.2G標(biāo)準(zhǔn)不確定度0.115k0.0012M0.0289M0.577M0.012G0.115G(Rn)=/5、合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度5.1合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算因測量不確定度各分量彼此獨(dú)立，所以合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：=(Rx)當(dāng)DCR=100k時(shí)：=(Rx)=1.006k當(dāng)DCR=1M時(shí)：=(Rx)=0.010M當(dāng)DCR=10M時(shí)：=(Rx)=0.1234M當(dāng)DCR=100M時(shí)：=(Rx)=1.304M當(dāng)DCR=1G時(shí)：=(Rx)=0.0136G當(dāng)DCR=10

15、G時(shí)：=(Rx)=0.146G5.2標(biāo)準(zhǔn)不確定度一覽表：DCR=100k時(shí)標(biāo)準(zhǔn)不確定度不確定度來源標(biāo)準(zhǔn)不確定度值靈敏系數(shù)×(Rx)測量重復(fù)性1.0k11.0k(Rn)標(biāo)準(zhǔn)器最大允許誤差0.115k-10.115k=1.00kDCR=1M時(shí)標(biāo)準(zhǔn)不確定度不確定度來源標(biāo)準(zhǔn)不確定度值靈敏系數(shù)×(Rx)測量重復(fù)性0.010M10.010M(Rn)標(biāo)準(zhǔn)器最大允許誤差0.0012M-10.0012M=0.0100MDCR=10M時(shí)標(biāo)準(zhǔn)不確定度不確定度來源標(biāo)準(zhǔn)不確定度值靈敏系數(shù)×(Rx)測量重復(fù)性0.12M10.12M(Rn)標(biāo)準(zhǔn)器最大允許誤差0.0289M-10.0289M=0

16、.1234MDCR=100M時(shí)標(biāo)準(zhǔn)不確定度不確定度來源標(biāo)準(zhǔn)不確定度值靈敏系數(shù)×(Rx)測量重復(fù)性1.17M11.17M(Rn)標(biāo)準(zhǔn)器最大允許誤差0.577M-10.577M=1.304MDCR=1G時(shí)標(biāo)準(zhǔn)不確定度不確定度來源標(biāo)準(zhǔn)不確定度值靈敏系數(shù)×(Rx)測量重復(fù)性0.00610.0020G(Rn)標(biāo)準(zhǔn)器最大允許誤差0.012G-10.06=0.0136GDCR=10G時(shí)標(biāo)準(zhǔn)不確定度不確定度來源標(biāo)準(zhǔn)不確定度值靈敏系數(shù)×(Rx)測量重復(fù)性0.09G10.09G(Rn)標(biāo)準(zhǔn)器最大允許誤差0.115G-10.115G=0.147G5.3擴(kuò)展不確定度取置信因子k=2, 擴(kuò)

17、展不確定度由合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度乘以取置信因子得到,即U=k×，各評定點(diǎn)的擴(kuò)展不確定度U如下表所示：評定點(diǎn)合成不確定度擴(kuò)展不確定度U相對擴(kuò)展不確定度100k1.006k2.0k2.0%1M0.0100M0.020M2.0%10M0.1234M0.25M2.5%100M1.304M2.6M2.6%1G0.0136G0.027G2.7%10G0.146G0.29G2.9%U=k×=2×6、使用絕緣電阻表檢定裝置校準(zhǔn)電子式絕緣電阻表的測量不確定評估結(jié)果參數(shù)評定點(diǎn)不確定度分量合成不確定度擴(kuò)展不確定度(Ux)(Un)U（k=2）Urel（k=2）開路電壓250V0.9V1.56

18、V1.8V3.6V1.5%500V1.6V3.00V3.4V6.8V1.4%1000V3.3V6.93V7.7V16V1.6%2500V5.2V15.6V16.4V33V1.4%5000V6.9V30.0V30.8V62V1.3%參數(shù)評定點(diǎn)不確定度分量合成不確定度擴(kuò)展不確定度(Rx)(Rn)U（k=2）Urel（k=2）絕緣電阻100k1.0k0.115k1.006k2.0k2.0%1M0.010M0.0012M0.0100M0.020M2.0%10M0.12M0.0289M0.1234M0.25M2.5%100M1.17M0.577M1.304M2.6M2.6%1G0.06G0.012G0.0136G0.027G2.7%10G0.09G0.115G0.146G0.29G2.9%100G0.9G2.9G3.0G6.0G6.0%7、電子式絕緣電阻表的校準(zhǔn)和測量能力(CMC) 依據(jù)JJG1005-2005電子式絕緣電阻表檢定規(guī)程，校準(zhǔn)電子式絕緣電阻表時(shí)，整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)裝置的允許誤差絕對值不大于被檢電子式絕緣電阻表最大允許誤差絕對值的1/4,故電阻：10010G/10級或電阻：1001000M/5級是該套校