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文檔簡介

核聚變裝置用電流傳感器檢測規(guī)范目 次112范引文件 13語定義 14流感原理 25驗36器3檢用準(zhǔn)流3測儀的3檢用3絕電3耐試37觀48緣4絕電測試 4絕強(qiáng)測試 49確等檢測 4檢方法 4直比法410率應(yīng)性檢測 6檢項目 6試電源設(shè)要求 6檢方法 7試數(shù)處理 7環(huán)影試驗 8升8輸程的與沖擊 9境受1012磁容10電兼要求 10測條件 測結(jié)的附錄A(規(guī)性錄直接較檢電傳器比系測不定評定例 12IIIII附錄B(規(guī)性錄電流感比系檢值示誤的合評定 17附錄C(規(guī)性錄并聯(lián)加檢電傳器比系測不定評定例 1911核聚變裝置用電流傳感器檢測規(guī)范范圍下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T20840.8-2007互感器第8部分:電子式電流互感器JB/T7490-2007霍爾電流傳感器GB/T16927-2014高電壓和大電流實驗技術(shù)GB/T17799.2-2003電磁兼容通用標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)環(huán)境中的抗擾度試驗GB17799.4-2012電磁兼容通用標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)環(huán)境中的發(fā)射GB/T17626.2-2006電磁兼容試驗和測量技術(shù)靜電放電抗擾度試驗GB/T17626.3-2016電磁兼容試驗和測量技術(shù)射頻電磁場輻射抗擾度試驗GB/T17626.4-2008電磁兼容試驗和測量技術(shù)電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗GB/T17626.5-2008電磁兼容試驗和測量技術(shù)浪涌(沖擊)抗擾度試驗GB/T17626.6-2008電磁兼容試驗和測量技術(shù)射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度GB/T17626.8-2006電磁兼容試驗和測量技術(shù)工頻磁場抗擾度試驗GB/T17626.11-2008電磁兼容試驗和測量技術(shù)電壓暫降、短時中斷和電壓變化的抗擾度試驗GB/T17626.13-2006電磁兼容試驗和測量技術(shù)交流電源端口諧波、諧間波及電網(wǎng)信號的低頻抗擾度試驗GB/T17626.16-2007電磁兼容試驗和測量技術(shù)0Hz~150kHz共模傳導(dǎo)騷擾抗擾度試驗GJB151B-2013軍用設(shè)備和分系統(tǒng)電磁發(fā)射和敏感度要求與測量GB/T2423.3-2006電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分:試驗方法試驗Cab:恒定濕熱試驗GB/T2423.4-2008電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分:試驗方法試驗Db:交變濕熱(12h+12h循環(huán))GB/T4798.2-2008環(huán)境條件分級第3部分:環(huán)境參數(shù)及其嚴(yán)酷程度分級第2部分:運(yùn)輸GB/T20840.8-2007和GB/T16927-2004界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1準(zhǔn)確度等級accuracyclass在規(guī)定工作條件下,符合規(guī)定的計量要求,使測量誤差或儀器不確定度保持在規(guī)定極限內(nèi)的測量儀22器或測量系統(tǒng)的等級或級別。3.2最大許量差(KN) maximumpermissiblemeasurementerror電流傳感器按規(guī)定給出在額定電流測量時測量誤差的極限值。3.3電流傳感器currentsensor電流傳感器是采用帶有電磁感應(yīng)元件,利用二次轉(zhuǎn)換器將一次電流轉(zhuǎn)換成對應(yīng)關(guān)系的電流或電壓信號的測量設(shè)備。3.4電流感比數(shù)K currentsensorscalefactor電流傳感器測量的一次側(cè)電流I1與輸出二次電壓E2或二次電流I2之比成為電流傳感器比例系數(shù)。3.5測量頻率范圍measurementfrequencyrange電流傳感器在測量動態(tài)變化的信號時會有測量頻率的的限制,最大不失真測量頻率即為測量頻率范圍。3.6頻率響應(yīng)特性frequencyresponsecharacteristic電流傳感器輸出信號隨頻率變化相關(guān)聯(lián)的特性稱為頻率響應(yīng)特性。3.7參比R currentratio電流傳感器工作時,一次側(cè)輸入電流與傳感器額定電流比為參比。I2E2。電流傳感器的比例系數(shù)K按照式(1)計算:IEK1IE

II或K1II

·······························(1)2 2式中:K——電流傳感器比例系數(shù),單位:A/V或A/A;I1——電流傳感器輸入電流,單位:A;E2——電流傳感器輸出電壓,單位:V;I2——電流傳感器輸出電流,單位:A。注:以下內(nèi)容均把傳感器輸出假設(shè)為電壓論述。33試驗條件應(yīng)滿足以下條件:a) (25±10);85%;1000m;();250lux;檢測時,標(biāo)準(zhǔn)電流傳感器的選擇應(yīng)符合表1的要求,準(zhǔn)確度等級應(yīng)不大于被檢傳感器準(zhǔn)確度等級的1/3或1/5。表1檢測用標(biāo)準(zhǔn)電流傳感器準(zhǔn)確度等級的選擇標(biāo)準(zhǔn)電流傳感器準(zhǔn)確度等級0.1級0.2級0.5級1級被檢電流傳感器準(zhǔn)確度等級0.5級1.0級1.5級、2.0級、5.0級3級、5.0級65k/s0.2級;應(yīng)保證不低于直流電壓1000V絕緣電阻測試能力。電壓等級交流1.5kV。44目測法檢驗。電流傳感器外觀應(yīng)符合下列要求:(1kV1.421絕緣強(qiáng)度測試后,應(yīng)重新測量絕緣電阻且滿足要求。檢測方法可分為直接比較法和并聯(lián)迭加法:除非另有協(xié)議,單向電流傳感器參比電流按如下步驟調(diào)節(jié):1kA/s();1雙向電流傳感器,電流值為負(fù)向時,重復(fù)上述過程。一共進(jìn)行5次獨(dú)立的重復(fù)測量。注:獨(dú)立的重復(fù)測量,要求每次測量電流傳感器電源重啟和對數(shù)字多用表指示調(diào)零。檢測點單向和雙向傳感器按下面要求選取監(jiān)測點:55a) 72b) 0.05,0.2,0.4,0.6,0.7,0.8,1.0,0.05,0.2,0.4,0.6,0.7,0.8,1.0共14個檢測點,每個檢測點分別記錄上升和下降段標(biāo)準(zhǔn)傳感器輸出值和被檢傳感器的輸出值2組數(shù)據(jù)。直接比較法檢測電流傳感器比例系數(shù)原理見第4章,按公式(2)計算:m1,2KsRjEsRmjkKuRmjk

EuRmjk

j2,,k,2,

······························(2)式中:Ks ——標(biāo)準(zhǔn)電流傳感器比例系,單位Ku ——被檢電流傳感器比例系,單位Es ——標(biāo)準(zhǔn)電流傳感器輸出電;Eu ——下角標(biāo)R——參比;下角標(biāo)m——單次循環(huán)內(nèi)同一參比下的上升點和下降點數(shù)據(jù);下角標(biāo)j——參比R的序號;下角標(biāo)k——參比R的循環(huán)次數(shù)。KsRj是參比為R時的參比電流下的標(biāo)準(zhǔn)電流傳感器比例系數(shù)。KsRj可以是標(biāo)準(zhǔn)電流傳感器的標(biāo)稱比例系數(shù)(標(biāo)稱值或名義值),也可以是由校準(zhǔn)證書查得的參比電流下的標(biāo)準(zhǔn)電流傳感器比例系數(shù)校準(zhǔn)值。(k1)(j1~7)次(m1~2)2EsRmj1和EuRmj1(3)2KuRmj1(參比R0.05,0.2,0.4,0.6,0.7,0.8,1.0j1,2,…,7下同):K KsRjEsRmj1m1,K uRmj1

EuRmj1E

j1,2,,7

······························(3)(k2Esm2和EuRmj2。用式(4)計算各檢測點下被檢電流傳感器比例系數(shù)檢測值KuRmj2:K KsRjEsRmj2m1,2

······························(4)EuRmj2E

uRmj

j1,2,,7如此循環(huán),至全部數(shù)據(jù)獲取完畢,用式(5)計算各檢測點下被檢電流傳感器比例系數(shù)平均檢測值KuRj(j1,2,…,7):KuRj

152

j1,2,,7

······························(5)10 k=1 m=1

uRmjk66用式(6)計算各檢測點下的被檢電流傳感器比例系數(shù)檢測值示值誤差Rj:ΔKuRjK

j1,2,,7

······························(6)Rj 式中,KN為被檢電流傳感器比例系數(shù)規(guī)定的標(biāo)稱值(名義值),其有效位記錄到個位。示值誤差Rj KuRj(7)計算Rj:ΔΔ100%

KKK

j1,2,,7 (7)KK相對示值誤差Rj有效數(shù)字位數(shù)與傳感器最大允許誤差有效數(shù)字位數(shù)相一致。檢測方法同條,參比R按照0.05,0.2,0.4,0.6,0.7,0.8,1.0,0.05,0.2,0.4,0.6,0.7,0.8,1.0,共14個檢測點。應(yīng)用式(3)~式(7)時,j1,2,…,14,對應(yīng)于參比電流參比R等于0.05,0.2,0.4,0.6,0.7,0.8,1.0,0.05,0.2,0.4,0.6,0.7,0.8,1.0。計算被檢電流傳感器的示值誤差和相對誤差。各個參比等級進(jìn)行電流傳感器不確定度評價U95(Ku)計算,具體見附錄A。利用示值誤差Rj、不確定度U95(Ku)、最大允許誤差(KN)三者的數(shù)值關(guān)系評價傳感器是否合格。具體見附錄B。附錄C詳細(xì)介紹了四支路并聯(lián)方式求被檢大電流傳感器比例系數(shù)測量不確定度評價方法。試驗電流源和設(shè)備應(yīng)達(dá)到以下要求:20%,R0.2;77可采用二階LC震蕩放電電路,電流幅值滿足參比R≥0.2,見圖1輸出電流波形,L1曲線是標(biāo)準(zhǔn)傳感器的測量電流波形,L2曲線為被檢電流傳感器的測量電流波形。記錄標(biāo)準(zhǔn)傳感器輸出值和被檢傳感器的輸出電壓。作10次獨(dú)立重復(fù)測量。圖1電流傳感器頻率響應(yīng)測試檢測電流波形圖見圖1,傳感器的額定延時時間Td按式(8)計算,取10次測量的最大值作為傳感器的延時時間。式中:

dj1jt0jddj

j1,2,,10

······························(8)t0——t1——j——試驗結(jié)果應(yīng)符合用戶規(guī)定延時要求。標(biāo)準(zhǔn)傳感器和被檢傳感器10次測量分別獲得A0j和A1j電流峰值數(shù)據(jù),對應(yīng)電壓Esj和Euj。傳感器的標(biāo)稱比例系數(shù)KN和Ks已知,把標(biāo)準(zhǔn)傳感器測量A0j值作為實際電流值,則被檢傳感器的幅頻響應(yīng)誤差ΔAf可通過式(9)計算,K

110

j1,2,,10AEu 10AE

j=1uj

·······························(9) KK式中:

Af u NA0 ——A;88Euj——被檢傳感器測量輸出電壓,單位:V;Ku——被檢傳感器測量檢測10次的比例系數(shù)平均值,單位:A/V;ΔAf——被檢傳感器測量比例系數(shù)平均值與傳感器標(biāo)稱比例系數(shù)KN的誤差,單位:A/V被檢電流傳感器比例系數(shù)值相對誤差率Af按公式(10)計算: 100%K

····························(10)按照9.2.3條和附錄B,對被檢電流傳感器幅頻特性的不確定度及對檢測結(jié)果符合性進(jìn)行評價,試驗結(jié)果應(yīng)符合用戶規(guī)定最大測量頻率時的幅值衰減度。見圖1,傳感器最大電流變化率Kcu,按照第一個周期內(nèi)波形峰峰值除以對應(yīng)的時間差值計算,見公式(11):式中:

AAAAttK

j1,2,,10

····························(11)A1——A;A2——A;tp1——s;tp2——s。取10用戶根據(jù)自身電源系統(tǒng)工作情況,選取不同的頻率響應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行評價。試驗流程:81K(8h);2電流傳感器的溫升由所用技術(shù)的最低絕緣等級限定。各絕緣等級的最高溫升列于表2。99表2電流傳感器的溫升限值絕緣等級最高溫升(K)浸于油中的所有等級60浸于油中且全密封的所有等級65充填瀝青膠的所有等級50不浸油或不充瀝青膠的各等級Y45A60E75B85F110H135注:對某些材料(例如樹脂),制造商指明其相當(dāng)?shù)慕^對等級。注:用戶可根據(jù)自身電源系統(tǒng)的工作要求決定是否對電流傳感器進(jìn)行溫升考核。隨機(jī)振動試驗條件:——10Hz~200Hz:1m2/s3;——200Hz~2kHz:0.3m2/s3;——Y、Z軸向;——振動時間:每軸向3h。沖擊試驗條件見表3和表4。表3方向半正弦波加速度脈寬時間次數(shù)X、Y、Z100m/s211ms每軸向3次,共9次表4方向半正弦波加速度脈寬時間次數(shù)X、Y、Z300m/s26ms每軸向3次,共9次試驗結(jié)束后,對樣品的外觀、結(jié)構(gòu)進(jìn)行目視檢查。樣品外觀應(yīng)正常,結(jié)構(gòu)完整,無變形、無裂痕。1010——溫度:(40±2)℃;——相對濕度:(90~95)%RH;——試驗的嚴(yán)酷等級:48h。2(R=0.5)交變濕熱試驗要求如下:,——(40±2)℃;——(25±3)℃;——相對濕度:(90~100)%RH;——試驗的嚴(yán)酷等級:24h。2(R=0.5)評定電流傳感器電磁兼容,從以下兩個方面分別進(jìn)行考核:考核指標(biāo)見表5所示。表5電流傳感器要求的EMC測試內(nèi)容序號試驗項目基本標(biāo)準(zhǔn)評價準(zhǔn)則1抗擾度測試靜電放電試驗GB/T17626.2B2無線電頻率電磁場輻射抗擾度GB/T17626.3A3電快速瞬變/脈沖群GB/T17626.4B1111表5(續(xù))序號試驗項目基本標(biāo)準(zhǔn)評價準(zhǔn)則4抗擾度測試?yán)擞繘_擊試驗GB/T17626.5B5射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度試驗GB/T17626.6A6工頻磁場抗擾度試驗GB/T17626.8A7電壓慢變化、電壓跌落和暫時中斷試驗GB/T17626.11A8諧波和諧間波試驗GB/T17626.13A9共模傳導(dǎo)抗擾度試驗GB/T17626.16A10-1輻射測試25Hz~10kHz電源線傳導(dǎo)輻射GJB151BA10-2工業(yè)環(huán)境排放標(biāo)準(zhǔn)測試GB17799.4AEMC測試過程中,應(yīng)滿足如下條件:5%1/31/5;應(yīng)按照以下2個評價標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評估:評價準(zhǔn)則A評價準(zhǔn)則1212附錄A(規(guī)范性附錄)直接比較法檢測電流傳感器比例系數(shù)測量不確定度評定示例概述A.1測量儀器測量儀器測量儀器測量儀器電流源輸出電壓Es電流源檢測電流Ic

輸出電壓Eu負(fù)載負(fù)載Ks=Ic/Es

KuIc/Eu圖A.1直接比較法檢測電流傳感器原理圖目的直接比較法評定被檢電流傳感器比例系數(shù)Ku的測量不確定度。本例以0.1級標(biāo)準(zhǔn)電流傳感器在全電流130kA(參比R1.00)時檢測0.5級電流傳感器為例。0.1電流Is130kA,比例系數(shù)Ks13kA/V,最大允許誤差(Ks)0.1%。不確定度為Ur(Ks)0.06%,包含因子k(Us)2。HI_TECHNIQUES高速數(shù)據(jù)采集儀器,采樣通道速率(5~100)k/s,最大測量精度測量最大允許誤差0.15%。電流源可控整流電源串聯(lián)電感線圈負(fù)載,最大輸出電壓500V,回路最大輸出電流130kA,穩(wěn)態(tài)測試電流可維持在30kA。0.5級電流傳感器Iu130kA,比例系數(shù)標(biāo)稱值(名義值)KN60kA/V,最大允許誤差(KN)0.5%。1313環(huán)境溫度:22℃,相對濕度不大于85%RH。被檢電流傳感器比例系數(shù)檢測值測量模型式中:Es——V;Ks——Eu——V;

KKsEsuEuu

···························(A.1)Ku——被檢電流傳感器比例系數(shù)檢測值,單位:A/V。不確定度來源及評定方法如下:urA(Ku)Aur(Ks)BEsur(Es)BEuur(Eu),采用B表A.1Ku表A.1電流傳感器比例系數(shù)檢測值Ku檢測的測量不確定度預(yù)估序號i輸入量標(biāo)準(zhǔn)不確定度輸出量標(biāo)準(zhǔn)不確定度輸入量不確定度來源類型分布包含因子符號數(shù)值(%)符號數(shù)值(%)傳播系數(shù)1Ku測量重復(fù)性A正態(tài)1urA(Ku)urc(Ku)12Ks標(biāo)準(zhǔn)傳感器比例系數(shù)不確定度B均勻3ur(Ks)urc1(Ks)13Es儀器不確定度B均勻3ur(Es)urc2(Es)14Eu儀器不確定度B均勻3ur(Eu)urc3(Eu)15輸出量合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(K)=u(K)+u(E)+u(E)+u(k)6輸出量擴(kuò)展不確定度(k2)U(K)=2u(K)rc u rc u1414u2(K)+u2(E)+u2(E)+u2(K)rc1s rc2s rcu2(K)+u2(E)+u2(E)+u2(K)rc1s rc2s rc3u rA urc u(Krc KuAKu=uAKu) uKrc1 s r s r Ku(K)=u(K)=u(K) rc1 s r s r KEErc2 s r s r u(E)=u(E)=u(E) rc2 s r s r

(A.2)u2(u2(K)+u2(E)+u2(E)+u2(K)r s r s r u rA uEu3EuurEu=urEu) uE注:雖然Es和Eu使用同一臺數(shù)字多用表測量,因為其測量值相差較大,甚至在數(shù)字多用表不同的量程上進(jìn)行測量,故可以認(rèn)為輸入量Es和Eu是互不相關(guān)的。urA(Ku)評定測量重復(fù)性引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度urA(Ku)可以通過n10次獨(dú)立的重復(fù)測量,對測量列數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析,用貝塞爾公式計算得到。n10次獨(dú)立的重復(fù)測量結(jié)果列于表A.2。每個測量過程讀取Esi和Eui,并計算給出比例系數(shù)值Kui。10i1KuiK10i1KuiKu2101u表A.2被檢電流傳感器比例系數(shù)檢測值Ku的n10次獨(dú)立的重復(fù)測量數(shù)據(jù)序號i12345678910Ks(kA/V)13Esi(V)10.001510.00079.99899.99729.99989.99839.997810.00159.99729.9992Eui(V)2.16802.16502.16652.16742.16702.16832.16952.16912.16682.1644Kui(A/V)59962.660045.360005.559980.659992.259956.259922.159931.859995.460063.8Ku(A/V)59985.5實驗標(biāo)準(zhǔn)偏差45.4測量重復(fù)性引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:uA(Ku)s(Ku)45.4A/V u(K

)

···························(A.5)u(Ku(KrA

)A u 0.076%Ku 59985.5K1515Ksur(Ks)評定由B.3章可知,標(biāo)準(zhǔn)傳感器比例系數(shù)Ks引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度ur(Ks)采用B類方法評定。ur(Ks)的評定通常有2種方法:B.2Ks3kAVKs測量模型式(B.2)中引用其檢測證書給出的檢測值Ks,由檢測證書給出的檢測值的不確定度Ur(Ks)[k(Ks)2]ur(Ks)本例以直接引用標(biāo)準(zhǔn)電流傳感器標(biāo)稱比例系數(shù)Ks13kA/V為例進(jìn)行評定。0.1(Ks)0.1%Ks13kA/V。3故Ks包含區(qū)間的半寬的度為a(Ks)0.1%,服從均勻分布,其包含因子k(Ks)3定度ur(Ks)為:

。由此引起的標(biāo)準(zhǔn)不確a(K) 0.1%3r u(K) s 3r

···························(A.6)sk(K)sEs、Euur(Es)ur(Eu)評定EsEuEsEuE和E0.15,且Esk(Es)k(Eu)=3ur(Es),ur(Eu)為:a(E) 0.15%3r s r u(E)u(E) s 0.087% 3r s r sk(E)sKuurc(Ku)評定由A.4節(jié)不確定度傳播律可知,將式(A.5)(A.6)和(A.7)代入式(A.2)可求出輸出量Ku的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度urc(Ku)rc u(Krc

uu2(K)+u2(E)+u2(E)+u2(K)r s r s r u rA u0.07620.05820.08720.0872%0.16%

···························(A.8)KuUrc(Ku)評定依據(jù)JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》,擴(kuò)展不確定度Urc(Ku)直接由包含因子k(Ku)2乘以合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度urc(Ku)給出。U(K)k(K)u(K)=20.16%0.32%

···························(A.9)rc u u rc u16160.5Ku0.5級電流傳感器在電流Iu130kA時,比例系數(shù)檢測值Ku其擴(kuò)展不確定度Urc(Ku)0.32%,包含因子k(Ku)2,或?qū)懗蒛r95(Ku)=0.32%。Ur95(Ku)其他參比電流的重復(fù)性進(jìn)行了測量,相應(yīng)的擴(kuò)展不確定度Ur95(Ku)建議參照表A.3格式。表A.3不同參比電流比例系數(shù)校準(zhǔn)值Ku的擴(kuò)展不確定度Ur95(Ku)參比電流(R)0.050.200.400.600.70.801.0Ur95(Ku)/%0.32參比電流(R)-0.05-0.20-0.40-0.60-0.7-0.80-1.0Ur95(Ku)/%1717附錄B(規(guī)范性附錄)電流傳感器比例系數(shù)檢測值示值誤差的符合性評定KKKuU95Ku

···························(B.1)式中:Ku ——比例系數(shù)K的測量值(檢測值);U95(Ku)——擴(kuò)展不確定度。電流傳感器比例系數(shù)校準(zhǔn)值示值誤差R為其測得量值Ku減去其規(guī)定的標(biāo)稱值KN,可表示為:R u ΔKR u

···························(B.2)電流傳感器比例系數(shù)的符合性依據(jù)其最大允許誤差(KN)的上下限來評定,即N KΔKN

···························(B.3)0.1~1傳感器在0.1–1級見表B.1所列限值。表B.1電流傳感器準(zhǔn)確度等級及其對應(yīng)的最大測量誤差準(zhǔn)確度等級±對應(yīng)的最大測量誤差(KN)%參比電流R0.050.201.0%0.1%0.1%0.1%0.20.75%0.2%0.2%0.2%0.51.5%0.5%0.5%0.5%1.03.0%1.0%1.0%1.0%注:參比電流下R<0.2時,輸出信號的信噪比明顯變小,可適當(dāng)降低對最大測量誤差的要求。3-5傳感器在3~5級見表B.2所列限值。1818表B.23-5級的最大測量誤差準(zhǔn)確度等級±對應(yīng)的最大測量誤差(KN)%參比電流R0.51.233%3%55%5%被檢電流傳感器比例系數(shù)檢測值Ku的示值誤差R及測量不確定度U95(Ku),與電流傳感器比例系數(shù)的最大允許誤差絕對值(KN)應(yīng)滿足:13UK Δ13

···························(B.4)95 u NRR(KN)ΔR

ΔK;NRN當(dāng)示誤R出大許誤(KN)內(nèi),評為不格即Δ ΔK。NRN(如果被檢電流傳感器比例系數(shù)檢測值Ku的示值誤差R及測量不確定度U95(Ku),與電流傳感器比例系數(shù)的最大允許誤差絕對值(KN)出現(xiàn)以下情況:1U1UK

···························(B.5)R(KN)U95(Ku)ΔNRΔKΔNR

UK

····························(B.6)95 95 Δ95 u RUKΔKΔ95 u R

····························(B.7)R(KN)U95(Ku)之和時,可評定為不合格,即ΔNRΔKΔNR

UK

····························(B.8)95 95 Δ95 u RUKΔKΔ95 u R

····························(B.9)1919附錄C(規(guī)范性附錄)并聯(lián)迭加法檢測電流傳感器比例系數(shù)測量不確定度評定示例概述目的評定迭加(Build-up)比較法500kA檢測電流傳感比例系數(shù)Kb的測量不確定度。本例以4臺并聯(lián)的已檢測的0.5級標(biāo)準(zhǔn)電流傳感器,檢測Ib500kA的5.0級電流傳感器為例。4個0.5電流Isl130kA,標(biāo)稱(名義)比例系數(shù)Ksl60kA/V,最大允許誤差(Ksl)0.5%(l1,2,3,4)。HI_TECHNIQUES(5~100)k/s0.15%。電流源500kA10A500kAC.級電流傳感器Ib500kA,標(biāo)稱比例系數(shù)KN60kA/V,最大允許誤差(KN)5.0%。環(huán)境溫度:23℃;相對濕度不大于85%RH。預(yù)先使用直接比較法檢測四個支路電流傳感器,檢測結(jié)果符合性評定后,作為標(biāo)準(zhǔn)傳感器。32020并聯(lián)迭加電路原理如圖C.1,圖中給出了四標(biāo)準(zhǔn)電流傳感器并聯(lián)迭加比較法的原理。Ib1Ib,Ib2Ib,Ib3Ib,Ib4Ib,但I(xiàn)b1Ib2Ib3Ib4≥Ib。檢測電流Ib,可以通過預(yù)置各并聯(lián)支路標(biāo)準(zhǔn)傳感器的參比電流,使其等于被檢電流傳感器的最大額定電流值。測量儀器測量儀器輸出電壓Es1電流源1電流源1

標(biāo)準(zhǔn)電流傳感器1變比Ks1=Ib1/Es1測量儀器測量儀器電流源2測量儀器輸出電壓E電流源2測量儀器

Ks2=Ib2/Es2測量儀器測量儀器輸出電壓Es3

輸出電壓Eu負(fù)載被電Ib 負(fù)載被檢電流傳感器變比Ku=Ib/Eu電流源3電流源3

標(biāo)準(zhǔn)電流傳感器3變比Ks3=Ib3/Es3測量儀器測量儀器電流源4輸出電壓E電流源4

標(biāo)準(zhǔn)電流傳感器4變比Ks4=Ib4/Es4圖C.1四標(biāo)準(zhǔn)并聯(lián)迭加比較法檢測電流傳感器原理圖式中:四標(biāo)準(zhǔn)并聯(lián)迭代,l1,2,3,4。

4Ib lI

Ibl

···························(C.1)4臺并聯(lián)迭加檢測,被檢電流傳感器比例系數(shù)檢測值的測量模型為:KEKEKEKE KE KE KE KEE E E E Kus1s1 s2s2 s3s3 s4s4s1s1s2s2s3s3s4s4 E E E E Kuu u u u u式中:Ku ——kA/V;Eu ——V;Es1,Es2,Es3,Es4——分別為標(biāo)準(zhǔn)電流傳感器1,2,3,4的輸出電壓,V;Ks1,Ks2,Ks3,Ks4——分別為標(biāo)準(zhǔn)電流傳感器1,2,3,4的比例系數(shù),kA/V。令2121KE KE KE KEKs1s1,K

s2s2,K

s3s3,K

s4s4 (C.3)u1 E u2 E u3 E u4 Eu u u u則有uKKs1Es1Ks2Es2Ks3Es3Ks4Es4KKu

K

·······················(C.4)Eu Eu Eu

u1 u2 u3 u4urc(Ku)由式(C.4)可知,被檢電流傳感器比例系數(shù)Ku的不確定度包含四個分量Ku1、Ku2、Ku3和Ku4的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度urc(Ku1)、urc(Ku2)、urc(Ku3)和urc(Ku4)。Kul(l1,2,3,4)的不確定度來源的分析,可以參見附錄A《直接比較法檢測電流傳感器比例系數(shù)測量不確定度評定示例》。Kul(l1,2,3,4)由式(C.2)可知,Kul為KKEKslslul E

l1,2,3,4

···························(C.5)ul每個Kul為有3個輸入量Ksl,Esl和Eul。Eslurc(Esl)(l1,2,3,4)Euurc(Eul)0.5KuC.1Ku序號輸入量標(biāo)準(zhǔn)不確定度輸出量標(biāo)準(zhǔn)不確定度輸入量不確定度來源類型分布包含因子符號數(shù)值%符號數(shù)值%傳播系數(shù)1Ku1Ku1rep測量重復(fù)性A正態(tài)1urA(Ku1)Ks1標(biāo)準(zhǔn)器比例系數(shù)不確定度B均勻3ur(Ks1)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度urc(Ku1)12Ku2Ku2rep測量重復(fù)性A正態(tài)1urA(Ku2)Ks2標(biāo)準(zhǔn)器比例系數(shù)不確定度B均勻3ur(Ks2)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度urc(Ku2)13Ku3Ku3rep測量重復(fù)性A正態(tài)1urA(Ku3)Ks3標(biāo)準(zhǔn)器比例系數(shù)不確定度B均勻3ur(Ks3)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度urc(Ku3)14Ku4Ku4rep測量重復(fù)性A正態(tài)1urA(Ku4)Ks4標(biāo)準(zhǔn)器比例系數(shù)不確定度B均勻3ur(Ks4)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度urc(Ku4)12222表C.1(續(xù))序號輸入量標(biāo)準(zhǔn)不確定度輸出量標(biāo)準(zhǔn)不確定度輸入量不確定度來源類型分布包含因子符號數(shù)值%符號數(shù)值%傳播系數(shù)5輸出量合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度urc(Ku)6輸出量擴(kuò)展不確定度(k2)Urc(Ku)=2urc(Ku)考察式(C.3)可知,不確定度評定測量模型是僅包含積與商模型與線性相加模型的組合形式,可以用簡化的方式計算合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度。其不確定度傳播律公式為u2Ku2Ku2Ku2Ku2K

···························(C.6)c u c u1 c u2 c u3 c u4u2(K)+uu2(K)+u2(K)+u2(K)+u2(K)rc u1 rc u2 rc u3 rc u4rc

····························(C.7)u2u2(K)+u2(K)rc s2 rA u2

uuuu

rc (K(K(K(K(Krc (K(Krc (K

) u2(K)+u2(u2(K)+u2(E)+u2(E)+u2(K)rc s1 rc s1 rc u1 rA u1u2(K)+u2(K)rc s1 rA u1u2(K)+u2(E)+u2(E)+u2(K)rc s2 rc s2 rc u2 rA u2u2(K)+uu2(K)+u2(E)+u2(E)+u2(K)rc s3 rc s3 rc u

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