磁通門電流傳感器校準(zhǔn)規(guī)范（報(bào)批稿）

JJF（蘇）XXX-20XX1磁通門電流傳感器校準(zhǔn)規(guī)范(g)。現(xiàn)以外部激勵(lì)的三磁芯結(jié)構(gòu)為例，如圖2所示，磁芯由IE激勵(lì)達(dá)到磁平衡狀態(tài)，已知施加IS電流的線圈匝數(shù)為NS，則2pHpHR?n民R?-—[R流電壓R?-次邊電流調(diào)制信號(hào)原邊電流激電壓解調(diào)信號(hào)調(diào)制信號(hào)激勵(lì)電壓次邊upR?圖1磁通門電流傳感器結(jié)構(gòu)及原理5計(jì)量特性零點(diǎn)輸出一般不超過(guò)被校磁通門電流傳感器額定輸出值最大允許誤差的1/2。5.2直流電流比例JJF（蘇）XXX-20XX3）：表1最大允許誤差與相位差對(duì)照表最大允許誤差±0.005%±0.01%±0.02%±0.05%±0.10%±0.20%±0.50%相位差±0.17′±0.3′±0.6′±2′±5′±10′±30′其他：周圍無(wú)影響校準(zhǔn)工作正常進(jìn)行的電磁干擾及不確定度(k=2)應(yīng)不大于被校準(zhǔn)磁通門電流傳感器的對(duì)應(yīng)直流電流輸出范圍：0.1A～5kA；JJF（蘇）XXX-20XX4交流電流輸出范圍：0.1A～5kA；信號(hào)發(fā)生器輸出電壓信號(hào)頻率大于被校磁通門電流傳a)頻帶寬度(-3dB)：DC～100MHz；b)水平靈敏度：1ns/div～10s/div；時(shí)基最大允許誤差：±2×10-5；c)垂直靈敏度：1mV/div～5V/div；直流增益：±(0.5%～3%)；JJF（蘇）XXX-20XX5d)輸入阻抗：50Ω和1MΩ;e)數(shù)字示波器的頻帶寬度應(yīng)不小于磁通門電流傳感器的頻帶寬度的3倍。a)測(cè)量范圍：1mA～5A;b)頻率范圍：DC～100kHz。二次輸出電流值Im，磁通門電流傳感器零點(diǎn)輸出計(jì)算如公式(2)：IOE——被校磁通門電流傳感器的零點(diǎn)輸出；Im——直流標(biāo)準(zhǔn)電流表測(cè)量的電流值，A；6Ixpe——被校磁通門電流傳感器的額定一次直流電流值，A。7.3直流電流比例直流電流比例校準(zhǔn)點(diǎn)的選取一般為在量程范圍內(nèi)均勻選取5個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)，且至少應(yīng)包含量程的10%、50%、100%點(diǎn)。直接測(cè)量法的直流電流比例校準(zhǔn)原理如圖3所示。校準(zhǔn)前對(duì)直流標(biāo)準(zhǔn)電流表進(jìn)行被校磁通門電流傳感器直流標(biāo)準(zhǔn)電流源fxc被校磁通門電流傳感器的實(shí)際直流電流比例；比較測(cè)量法的直流電流比例校準(zhǔn)原理如圖4所示，校準(zhǔn)前對(duì)誤差測(cè)量裝置進(jìn)行清fpc,與被校磁通門電流傳感器標(biāo)稱比例相同，按校準(zhǔn)點(diǎn)調(diào)節(jié)直流標(biāo)準(zhǔn)電流源的輸出7電流，讀取誤差測(cè)量裝置所示直流電流比例誤差，則被校磁通門電流傳感器的直流電直流標(biāo)準(zhǔn)電流源fxnei被校磁通門電流傳感器直流電流比例；f標(biāo)準(zhǔn)磁通門電流傳感器直流電流比例；Afi誤差測(cè)量裝置顯示的直流電流比例誤差。7.4交流電流比例磁通門電流傳感器校準(zhǔn)點(diǎn)的選取一般為在量程范圍均勻選取5個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)，且至少應(yīng)包括量程的10%、50%、100%點(diǎn)；頻率一般在工作頻率50Hz(或60Hz)下進(jìn)行。直接測(cè)量法的交流電流比例校準(zhǔn)原理如圖5所示。按校準(zhǔn)點(diǎn)調(diào)節(jié)交流標(biāo)準(zhǔn)電流源交流標(biāo)準(zhǔn)電流源交流標(biāo)準(zhǔn)電流源8交流標(biāo)準(zhǔn)電流源圖6比較測(cè)量法的交流電流比例校準(zhǔn)原理圖9數(shù)字示波器信號(hào)發(fā)生器跨導(dǎo)放大器JJF（蘇）XXX-20XX帶寬）處時(shí)，記錄fH頻率點(diǎn)處數(shù)字示波器測(cè)得的幅度值A(chǔ)f；用公式(8)計(jì)算標(biāo)稱頻率fBW，即為磁通門電流傳感器頻帶寬度測(cè)得值。）；），j)本次校準(zhǔn)所用測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說(shuō)明；n)校準(zhǔn)證書(shū)簽發(fā)人的簽名、職務(wù)或等p)未經(jīng)實(shí)驗(yàn)室書(shū)面批準(zhǔn)，不得部分復(fù)制證書(shū)的聲被校磁通門電流傳感器的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)都應(yīng)該先計(jì)算，后修約。數(shù)據(jù)修約采用四舍五JJF（蘇）XXX-20XXIOE100%IOE——被校磁通門電流傳感器的零點(diǎn)輸出；Im——直流標(biāo)準(zhǔn)電流表測(cè)量的電流值，A；fDC——被校磁通門電流傳感器的標(biāo)稱比例；IPNDC——磁被校通門電流傳感器的額定一次直流電流值，A。(I0)u2(Im)u2(Ix0)u(I0)——磁通門電流傳感器零點(diǎn)輸出引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；u(Im)——直流標(biāo)準(zhǔn)電流表引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；u(Ix0)——被校磁通門電流傳感器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。直流標(biāo)準(zhǔn)電流表引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(Im)。JJF（蘇）XXX-20XX磁通門電流傳感器測(cè)量結(jié)果重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(Ix0)。1)直流標(biāo)準(zhǔn)電流表引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(Im)則分散區(qū)間的半寬度為a0.001μA，為均勻分布，置信因子k，則直流標(biāo)準(zhǔn)電u(IS)5.810-4μA2)測(cè)量結(jié)果重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(Ix0) s(Ix)(i1Ix)2(A.3)Ix——被校磁通門電流傳感器零點(diǎn)輸出直流電流的平均值；n——重復(fù)測(cè)量的次數(shù)，此處n=10。表A.1零點(diǎn)輸出重復(fù)性測(cè)量數(shù)據(jù)第i次測(cè)量123456789測(cè)量值(μA)s(Ix)0.04μAu(Ix)s(Ix)0.04μA表A.2零點(diǎn)輸出標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量不確定度分量來(lái)源評(píng)定方法分布k值測(cè)量確定度JJF（蘇）XXX-20XXmu(I)m直流標(biāo)準(zhǔn)電流表的最大允許誤差引入B類均勻分布33x0u(x0測(cè)量結(jié)果重復(fù)性引入A類正態(tài)/0.04μA(I0) u2(Im)(I0)U(I0)kuC(I0)0.08μAU(IOE)kuC(IOE)1.210-7fXDC式中：fXDC——被校磁通門電流傳感器的實(shí)際直流電流比例；ISDC——直流標(biāo)準(zhǔn)電流源輸出電流值，A；IXDC——直流標(biāo)準(zhǔn)電流表測(cè)試電流值,A。uc(fDC)relu2(ISDC)relu2(IXDC)relu(fDUT)reluc(fDC)——直接測(cè)量法的直流電流比例合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度；u(ISDC)——直流標(biāo)準(zhǔn)電流源引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；u(IXDC)——直流標(biāo)準(zhǔn)電流表引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；u(fDUT)——被校磁通門電流傳感器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。JJF（蘇）XXX-20XXa)直流標(biāo)準(zhǔn)電流源引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度uISDC；b)直流標(biāo)準(zhǔn)電流表引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度uIXDC。a)測(cè)量結(jié)果重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(fDUT)。1)直流標(biāo)準(zhǔn)電流源引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度uISDC按B類進(jìn)行評(píng)定。根據(jù)直流標(biāo)準(zhǔn)電流源1000A技術(shù)指標(biāo)，其最大允許誤差為 uISDC6.410-2A2)直流標(biāo)準(zhǔn)電流表引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度uIXDC3)測(cè)量結(jié)果重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(fDUT) s(fDUT)(fDi1fDUT)2(A.6)DUTf——被校磁通門電流傳感器直流電流比例的平均值；DUTfDUTi——被校磁通門電流傳感器直流電流比例的第i次測(cè)量值；JJF（蘇）XXX-20XX5n——重復(fù)測(cè)量的次數(shù)，此處n=10。5表A.3直接測(cè)量法的直流電流比例重復(fù)性測(cè)量數(shù)據(jù)第i次測(cè)量123456789測(cè)量值1500.171500.151500.161500.16s(fDUT)0.013uISDCs(fDUT)0.013u(fDUT)rel8.5106表A.4直接測(cè)量法的直流電流比例標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量不確定度分量來(lái)源評(píng)定方法分布k值測(cè)量確定度uISDCrel直流標(biāo)準(zhǔn)電流源引入B類均勻分布335uIXDCrel直流標(biāo)準(zhǔn)電流表引入B類均勻分布5u(fDUT)rel測(cè)量結(jié)果重復(fù)性引入A類正態(tài)/6(fDC)relu2(ISDC)relu2(IXDC)relu(fDUT)reluc(fDC)uc(fDC)relfDC0.144U(fDC)relkuc(fDC)rel=1.9104JJF（蘇）XXX-20XXDCcDCU(f)ku(DCcDCfXDC1fSDCfDCfXDC1——被校磁通門電流傳感器直流電流比例；fSDC——標(biāo)準(zhǔn)磁通門電流傳感器直流電流比例；ΔfDC——誤差測(cè)量裝置顯示的直流測(cè)量比例誤差。c(fXDC1)u2(fSDC)u2(fDC)u2(fDUT1)(A.8)uc(fXDC1)——比較測(cè)量法的直流電流比例合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度；u(fSDC)——標(biāo)準(zhǔn)磁通門電流傳感器的標(biāo)準(zhǔn)直流電流比例引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；u(ΔfDC)——誤差測(cè)量裝置引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；u(fDUT1)——被校磁通門電流傳感器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。a)標(biāo)準(zhǔn)磁通門電流傳感器的標(biāo)準(zhǔn)直流電流比例引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(fSDC)；b)誤差測(cè)量裝置引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(ΔfDC)；a)測(cè)量結(jié)果重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(fDUT1)。1)標(biāo)準(zhǔn)磁通門電流傳感器的標(biāo)準(zhǔn)直流電流比例引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(fSDC)JJF（蘇）XXX-20XXu(fSDC)8.710-32)誤差測(cè)量裝置引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(ΔfDC)按B類進(jìn)行評(píng)定。誤差測(cè)量裝置的技術(shù)指標(biāo)2%，則分散區(qū)間的半寬度為u(ΔfDC)8.710-33)測(cè)量結(jié)果重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(fDUT1) s(fDUT1)(fDUi1fDUT1)2(A.9)fDUT1——被校磁通門電流傳感器直流電流比例的平均值；fDUT1i——被校磁通門電流傳感器直流電流比例的第i次測(cè)量值；n——重復(fù)測(cè)量的次數(shù)，此處n=10。表A.5比較測(cè)量法的直流電流比例重復(fù)性測(cè)量數(shù)據(jù)123456789s(fDUT1)6.710-3u(fDUT1)s(fDUT1)6.710-3表A.6比較測(cè)量法的直流電流比例標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量不確定度分量來(lái)源評(píng)定方法分布k值測(cè)量確定度JJF（蘇）XXX-20XXu(fSDC)標(biāo)準(zhǔn)磁通門電流傳感器引入B類均勻分布33-3u(u(Δf)誤差測(cè)量裝置B類均勻分布 u(fu(f)測(cè)量結(jié)果重復(fù)性引入A類正態(tài)/uc(fXDC1)u2(fSDC)u2(fDC)u2(fDUT1)0.014U(fXDC1)kuc(fXDC1)0.028——誤差測(cè)量裝置顯示的相位差；——標(biāo)準(zhǔn)磁通門電流傳感器的相位差。2)u()—標(biāo)準(zhǔn)磁通門電流傳感器引入的標(biāo)準(zhǔn)不)—誤差測(cè)量裝置的引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；JJF（蘇）XXX-20XXu()—被校磁通門電流傳感器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；2)被校磁通門電流傳感器測(cè)量結(jié)果重復(fù)性引入度u()分別為：u()0.020′按B類進(jìn)行評(píng)定。誤差測(cè)量裝置的技術(shù)指標(biāo)，相位差最大允許誤差為u(JJF（蘇）XXX-20XX i2 ——被校磁通門電流傳感器相位差的平均值；n——重復(fù)測(cè)量的次數(shù)，此處n=10。表A.7相位差重復(fù)性測(cè)量數(shù)據(jù)第i次測(cè)量123456789測(cè)量值(′)s()s(表A.8相位差標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量表不確定度分量來(lái)源評(píng)定方法分布k值測(cè)量確定度u(u()標(biāo)準(zhǔn)磁通門電流傳感器引入B類均勻分布33誤差測(cè)量裝置B類均勻分布330.003′u(u()測(cè)量結(jié)果重復(fù)性引入A類正態(tài)/0.007′)u(JJF（蘇）XXX-20XXDUTcU()2u()0.40′DUTc=20logAref——參考頻率點(diǎn)數(shù)字示波器測(cè)得的波形幅度；Af——f頻率點(diǎn)數(shù)字示波器測(cè)得的波形幅度。2u——顯示裝置示波器分辨力參考幅值引入的標(biāo)準(zhǔn)2u3——顯示裝置示波器分辨力標(biāo)準(zhǔn)幅值引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；u4——跨導(dǎo)放大器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；55u6——被校磁通門電流傳感器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。a)標(biāo)準(zhǔn)器的平坦度或頻響不準(zhǔn)確引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1；b)顯示裝置示波器分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u2和u3；c)跨導(dǎo)放大器引入標(biāo)準(zhǔn)不確定度u4；JJF（蘇）XXX-20XXd)寬頻交直流分流器引入標(biāo)準(zhǔn)不確定度u5。2)被校磁通門電流傳感器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度a)測(cè)量結(jié)果重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u6。a)標(biāo)準(zhǔn)器的平坦度或頻響不準(zhǔn)確引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1按B類進(jìn)行評(píng)定。按其說(shuō)明書(shū)的技術(shù)指標(biāo)，100kHz穩(wěn)幅正弦波相對(duì)50Hza2%u1k0.099dBb)顯示裝置示波器分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u2和u3：按B類進(jìn)行評(píng)定。示波器垂直分辨力為9位，即其垂直分辨力為滿度值的3。在示波器頻帶寬度內(nèi)正弦波幅度由參考頻率下的6div最多下u23u33c)跨導(dǎo)放大器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u4，引入量可忽略；d)寬頻交流分流器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u5，引入量可忽略；e)測(cè)量結(jié)果重復(fù)性引入的不確定度量u6。s(n)2次測(cè)量值，dB；n——重復(fù)測(cè)量的次數(shù)，此處n=10。JJF（蘇）XXX-20XX表A.9頻帶寬度重復(fù)性測(cè)量數(shù)據(jù)。第i次測(cè)量123456789測(cè)量值(dB)s()0.041dB表A.10頻帶寬度標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量匯總表不確定度分量來(lái)源評(píng)定方法分布k值測(cè)量確定度信號(hào)發(fā)生器的平坦度或頻響引入B類均勻分布 0.099dBu2顯示裝置數(shù)字示波器分辨力參考幅值引入B類均勻分布 0.013dB顯示裝置數(shù)字示波器分辨力標(biāo)準(zhǔn)幅值引入B類均勻分布 0.019dBu4跨導(dǎo)放大器引入B類均勻分布 /寬頻交流分流器引入B類均勻分布 /u6測(cè)量結(jié)果重復(fù)性引入A類正態(tài)/0.041dB合成標(biāo)準(zhǔn)不確度定按公式(A.14)計(jì)算。上述各分量獨(dú)立不相關(guān)，則合成不確定度為：