电流互感器比值差、相位差测量结果的不确定度评定报告
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摘要：依据JJF1069-1999《测量不确定度评定与表示》，以实例形式分析了电流互感器比值差、相位差测量结果的不确定度评定过程，在符合一定条件下，一般可直接使用本不确定度的评定结果。
关健词：计量 电流互感器 不确定度
1、概述
1.1 测量依据：JJG313-2010《测量用电流互感器检定规程》。
1.2 环境条件：温度（0～40）℃，相对湿度不大于80%。
1.3 测量标准：标准电流互感器，测量范围（5/5～2000/5）A，准确度等级0.05级。
1.4 被测对象：0.5级100A/5A测量用电流互感器，额定负荷（3.75～5）VA。
1.5 测量过程：在规程规定的环境条件下，将标准电流互感器与被检电流互感器在相同额定变比的条件下，采用比较法进行测量，在互感器校验仪上测定10次比值差、相位差读数的算数平均值作为被测电流互感器在额定条件下比值差、相位差。
1.6 评定结果的使用：在符合上述条件下的测量，一般可直接使用本不确定度的评定结果。
2、建立数学模型
设互感器检验仪测得电流比值差、相位差算数平均值分别为fp 、δp ，被检电流互感器的比值差、相位差分别为fx 、δx ，
fx =fp δx =δp
式中fx—被检电流互感器的误差；
fp—标准电流互感器测得的误差；
3、不确定度来源分析
输入量fp 、δp的标准不确定度u（fp）、u（δp）的来源主要有以下分量组成：
3.1 在重复性条件下由被测电流互感器测量重复性引入的标准不确定度分量u（fp1）、u（δp1），按A类评定；
3.2 标准电流互感器误差所引入的不确定度分量u（fp2）、u（δp2），按B类评定；
3.3 互感器校验仪所引入的不确定度分量u（fp3）、u（δp3），按B类评定；
3.4 电流负荷箱及二次负载导线所引入的不确定度分量u（fp4）、u（δp4），按B类评定
；
4、标准不确定度分量的评定
4.1 被测电流互感器测量重复性引入的标准不确定度分量u（fp1）、u（δp1）：
选择额定电流100%点，分别在额定负荷5VA和3.75VA进行n=10次独立重复测量，从互感器校验仪上读取电流互感器比值差、相位差，其最佳估计值为测量结果的算数平均值：
取10次测量结果的算数平均值作为测量结果，故重复性测量标准不确定度u（fp1）= ，u（fp1）=
结果见表1：
4.2标准电流互感器误差所引入的不确定度分量u（fp2）、u（δp2）：
标准电流互感器准确度等级为0.05级，在额定电流100%点其比值差、相位差的最大允许误差分别为±0.05% 、 ±2?，在区间内服从均匀分布，包含因子k= ，
故u（fp2）=0.05%/ = 0.0289%
u（δp2）=2?/ = 1.15?
4.3互感器校验仪所引入的不确定度分量u（fp3）、u（δp3），按B类评定；
该项不确定度分量包括了互感器校验仪的灵敏度、分辨力引入的不确定度，根据技术说明书给出该仪器的同向分量的示值误差：=±（2%X+2个字），在此区间内服从均匀分布，包含因子k= ，该项引入的不确定度分量：
u（fp3）=0.0023% u（δp3）=0.21?
4.4 电流负荷箱及二次负载导线所引入的不确定度分量u（fp4）、u（δp4），按B类评定；
根据技术说明书给出电流负荷箱准确度等级为3级，有功量和无功分量的误差在5%IN～120% IN范围内均未超过±3%，该项引起的不会超过0.2级电流互感器误差极限值的1/10，在此区间内服从均匀分布，包含因子k= ，该项引入的标准不确定度分量：
u（fp4）=0.0115% u（δp4）=0.58?
4、标准不确定度汇总表
5、合成标准不确定度
5.1合成标准不确定度：由于各输入量彼此独立不相关，所以
计算结果见表4
6、扩展不确定度的评定u（fp）、u（δp）
在额定负荷5VA检定电流100%点，测量结果的扩展不确定度，取k=2
比值差：U = uc （fp） ×k = 0.036%×2 = 0.072%
相位差：U = uc （δp） ×k =1.4?×2 = 2.8?
在额定负荷3.75VA检定电流100%点，测量结果的扩展不确定度，取k=2
比值差：U = uc （fp） ×k = 0.034%×2 = 0.068%
相位差：U = uc （δp） ×k =1.3?×2 = 2.6?
7、测量不确度的报告与表示
被检电流互感器为0.5级100A/5A测量用电流互感器，在额定负荷为5VA，额定电流100%点，测量结果的扩展不确定度为
比值差：U = 0.072% k=2
相位差：U = 2.8? k=2
被检电流互感器为0.5级100A/5A测量用电流互感器，在额定负荷为3.75VA，额定电流100%点，测量结果的扩展不确定度为
比值差：U = 0.068% k=2
相位差：U = 2.6? k=2