带电绕组温升测试仪电阻示值测量结果不确定度评定

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[摘要]文章介绍了带电绕组温升测试仪的校准工作条件，并对其重要的电参量电阻测量结果进行不确定度评定。

[关键词] 带电绕组温升测试仪 不确定度 评定

【分类号】：TM73

一、概述

带电绕组温升测试仪（以下简称“测试仪”）是一种用来测量各种家用电器（如空调、电冰箱、电风扇、油烟机等）电机以及成品、其他小功率电机，变压器等绕组温升的电子设备，广泛应用于医用电气设备、农机产品的安全测试、家用以及类似用途电器产品的安全测试。测试仪的基本结构是电阻测量仪器，通过对被测绕组分别进行冷态电阻测量和热态电阻测量，对测量电阻值进行对比计算，经换算得出被测绕组在加电工作一定时间的温升，并能同时显示电阻值和温度值。故电阻值为其重要的测量参数，为了保证产品安全测试的准确性，定期对测试仪进行校准就显得尤为重要。

二、开展校准工作的条件

1.校准依据

JJF（桂）34-2012《带电绕组温升测试仪校准规范》

2.校准环境条件

环境温度：20.1℃。

相对湿度：56%。

所处环境无影响测试仪正常工作的外电场、外磁场。

3.测量标准

计量标准为ZX54电阻箱；测量范围：0.01Ω～100kΩ，准确度为0.01级。

4.被测对象

带电绕组温升测试仪；允许误差为±（0.2% ±1个字）测量范围：0.5Ω～9999Ω。

5.校准方法

采用四端钮接法将被校测试仪与标准电阻箱连接，调节标准电阻箱至某一值 ，读取测试仪上显示值 。

三、数学模型

式中： ──示值误差，Ω；

──被校表示值，Ω；

──标准表示值，Ω。

四、不确定度传播率

灵敏系数： ，

五、标准不确定度分量评定

1.重复性引入的标准不确定度分量

被校测试仪示值重复性引入的标准不确定度分量 ，采用A类不确定度评定，该项来源可以从实验得到。以校准100 Ω为例，测试仪在校准环境下，放置不少于2小时后接通电源进行15min预热，重复测量10次，所得测量列（Ω）：99.84、99.83、99.83、99.82、99.88、99.85、99.85、99.86、99.88、99.89。平均值 99.853（Ω），依据贝塞尔公式计算单次测量标准差：

=0.024（Ω）

式中：

n――重复测量次数；

――第n次测量的数值，Ω；

――n次测量的平均值，Ω。

由于在实际工作中取一次读数作为测量结果，故重复性标准不确定度为：

= 0.024Ω

2.测量标准示值误差引入的标准不确定度分量

电阻箱测量误差引入的标准不确定度分量 ，采用B类不确定度评定。电阻箱经上一级检定合格，在测量100Ω时，最大允许误差为 =±0.01%×99.853Ω，按均匀分布考虑，包含因子 ，故标准不确定度为：

=0.0058 （Ω）

六、合成标准不确定度

1.标准不确定度汇总表

不确定度来源

不确定度值（Ω） 分布

（Ω）

重复性

0.024 正态 1 0.024

电阻箱

0.0058 均匀 -1 0.0058

2.合成标准不确定度计算

以上各项标准不确定度分量是互不相关，所以合成不确定度为：

0.025（Ω）

七、 扩展不确定度的计算

取置信概率 %， 则有

0.05（Ω）

八、测量不确定度的报告与表示

测试仪在测量100Ω时，扩展不确定度为 0.05Ω， 。

参考文献：

[1]JJF1033-2008《计量标准考核规范》

[2] JJF（桂）34-2012《带电绕组温升测试仪校准规范》

作者简介：

玉碧坚（1965-），女，广西壮族自治区计量检测研究院高级工程师，主要从事计量检测及质量管理工作。