２０１３年第２期 文章编号：１００５—３３８７（２０１３）０２－００３４－３５ １．０级单相电能表的示值误差测量结果不确定度评定 郭辉朱琳胡鑫 ４５０００６） （郑州市质量技术监督检验测试中心，郑州摘要：按照ＪＪＧ３０７－２００６（机电式交流电能表》和ＪＪＧ５９６－１９９９（电子式电能表》规程的要求，选用０．２级电能表检定装 置，对（１．０级）单相电能表进行检定，并对其得出测量结果进行不确度评定。 关键词：单相电能表；测量结果；不确定度评定 中图分类号：ＴＭ９３３ 文献标识码：Ａ ０引言 电能作为一种商品已经全面走向市场化，电能 表计量是否准确，逐渐受到了供、需双方的重视。因 此，对检定结果的测量不确定度进行分析，找出影响 差计算单元，同时采集被校表电能脉冲，而得到被测 电能表的相对误差。 ２数学模型 ， 一，Ｎ 测量结果的各种因素，逐项进行分析和平定，为优化 方法及评定测量结果质量提供科学依据。这里从单 相电能示值误差测量结果不确定度的来源入手，以 功率因数ｃ０ｓ ＝１．０和ｃｏｓ ＝０．５状态下为例，对单 相电能表示值误差不确度进行评定。 式中， 为被检电能表的相对误差；ｒⅣ为本检 定装置上测得的相对误差。 根据数学模型，求得灵敏系数： 方差： （ ）＝Ｃ２ ｒⅣ）× （ ） 灵敏系数：。（ ）＝ ＝１ ｏ｜Ｎ １ 测量方法 １）测量依据：ＪＪＧ３０７—２００６《机电式交流电能 表》；ＪＪＧ５９６－１９９９（电子式电能表》。 ２）计量标准：０．２级单相电能表检定装置（型号 ＳＴ一９０２０Ｄ２４Ｃ，出厂编号：３４１７０９），测量范围： ２２０Ｖ，（０．１～１００）Ａ。 ３输入量标准不确定度评定 输人量标准不确定度 （ｒ ）主要来源于三方 面：即由被检电能表与检定装置的测量重复性引入 的标准不确定度 、０．２级单相电能表检定装置最 大允许误差引入的标准不确定度及数据处理引入的 标准不确定度。 ３．１ 检定装置的测量重复性引入的不确定度 ３）被测对象：１．０级单相电能表（型号ＢＤＪ一 １ＡＪ，出厂编号：１３１１４２），测量范围：２２０Ｖ，（０．１～ １００）Ａ。 选取一块１．０级单相交流电能表，在ｃｏｓ ＝１．０ 和ｃｏｓ ＝０．５状态下，用０．２级电能表检定装置分 ４）测量方法：使用０．２级单相电能表（出厂编 号：３４１７０９）作为电能参考标准，采用标准电能表 法，将电能参考标准与１．０级单相电能表（型号ＢＤＪ 一别对其进行１０次等精度测量，测量结果见表１。每 次测量都重新启动控制开关。 １ＡＪ，出厂编号：１３１１４２）的脉冲进行比较，送人误 表１ ＣＯＳ ｌ ２ Ｘ４ 如 ‰ Ｘ７ ８ Ｘ９ ｌ０ １．０ ０．３７８ ０．３７Ｏ ０．３７３ ０．３７７ ０．３７５ ０．３７８ ０．３７４ ０．３５６ ０．３６２ ０．３６６ ０．５ ０．５２５ ０．５０７ ０．５１２ ０．５４０ ０．５３１ ０．５１８ ０．５０９ ０．５ｌ１ ０．５２４ ０．５２９ ｃｏｓ￣ｐ＝１．０时： ＝０．ｏ０８％ ｃｏｓｃｐ＝０．５时： 式中， ＝０．００９％ 为相对标准不确定度，可设 等于０．１，则自由度 ４自由度 （ｓ）＝ｎ－１＝９ ３．２ 检定装置引入最大误差引入的不确定度ｕ （ｒ １） 丢［ ］ ＝５０ ３．３数据处理引入的不确定度 （ｒ胞） 分布，覆盖因子 ＝ ，则有： ｕＬ ｒＮ２ ： ———■＝一Ⅱ一４ 、Ⅱ一，一、＋ —４ ， ４０．２级单相电能表检定装置最大误差引入的标 数据运算量化误差的极限值为０．２％，属均匀 Ｑ ：０ ｕ ． ０５８％．准不确定度，包括互感器的误差引入不确定度、电压 回路电压降引人的不确定度、光电控制引入的不确 里 肥 ４ ＋ 一 ｓ 一、， 定度，及标准仪表响应时间引人的标准不确定度等， 属均匀分布，覆盖因子 ＝√３，可用不确定度Ｂ类评 自由度与３．２相似： 定，则有： （ｒ胞）＝５０ （ｒ朋）：—Ｏ—．２ ０＝＿％一：０．１２％ √３ ４输入量标准不确定度一览表 自由度可根据下式近似估计 ［ 】 不确定度分量ｕ（输入的测量结果 ） 不确定度来源 标准不确定度值 ！ 三 ｌｕ（ｒＮ） 毋 Ｃ（ ）ＩＭ（ｒＮ） 自由度 “检定装置的测量重复性引入 ０．００８％（１．０）０．０ｏ８％ ９ ｓ 的不确定度 ０ ００９％（０．５） １ ．０．００９％ ９ Ｈ（ｒＭ） 检定装置最大误差引入引入 的不确定度 ０．１２％ １ ０．１２％ ５０ “（ｒｈｔ２） 数据处理引入的不确定度 ０．０５８％ １ Ｏ．Ｏ５８％ ５０ ５ 合成测量结果不确定度 Ｍ ＝ 丽＝ （０．００８％） ＋（０．１２％） ＋（０．５８％） ＋（０．００９％） ＝０．１３％ ＣＯＳ（ｐ＝１．０时： ＝Ｏ．１３３％ ｃｏｓ￣＝０．５时： ＝０．１３４％ 有效自由度为： ４ Ｕｃ ｌ， 面 （Ｑ： ５０ ２：＋。 （ ： ５０ 墨 ）鬟 ：＋（ ：Ｑ ２９ ：＋ 。（ ： Ｑ９ 墨 ２：～ ８・６ ６扩展不确碰 ．５时 ．７ 一，后 取置信概率ｐ＝９９％，ｋｐ＝（ ）＝２．７５，则 ＝２．７５，置信概率ｐ＝９９％ 相对扩展不确定度： ＝ｋｐ￣ｕ 参考文献 ＣＯＳ￣＝１．０时： ＝２．７５ｘ０．１３３％＝３．６ｘ１０ｑ ［１］施昌彦．测量不确定度评定与表示指南；北京：中国计 ｃｏｓ￣＝０．５时： ｆ：２．７５ｘ０．１３４％＝３．７ｘ１０ 量出版社，１９９９ ［２］ 陈奕钦．测量不确定度应用实例；北京：中国计量出版 ７测量不确定度报告 社，１９９３ ［３］ 王必全．标准电能表替代现场校验仪进行电能表在线 根据以上评估，可获得１．０级单相电能表 测试．计量技术，２００１（１１） ２２０Ｖ，（０．１—１００）Ａ的测量不确定度报告： ［４］ 刘润民，刘亚涛，张秦．标准电能表误差的应急测试方 当功率因数ｃ０ｓ ＝１．０时 ＝３．６×１０一，ｋ 法．计量技术２０１０（１１） 一３５一 ＋
