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計量論壇

標題: 接地電阻表測量結果不確定度評定 [打印本頁]

作者: lyb_181 時間: 2007-6-6 23:13
標題: 接地電阻表測量結果不確定度評定
接地電阻表測量結果不確定度評定

一、概述
1 測量依據：《JJG366-2004 接地電阻表檢定規程》
2 環境條件：溫度（20±5）℃，相對濕度（40～75）％。
3 測量標準：JDB-1接地電阻表檢定裝置，測量范圍0.01Ω～2001.110Ω，最小分辨力1mΩ，準確度等級0.05級。
4 被測對象：各種型號模擬式接地電阻表度和數字式接地電阻表。
5 測量方法：
5.1檢測模擬式接地電阻表時，對被檢檢流計進行零位調整后，按檢定規程中要求的接線方法接線，輔助接地電阻放在500Ω位置。將被檢接地電阻表安裝在恒速器上，讓接地電阻表的轉動手柄中心對準恒速器轉動中心軸并固定。將被檢調節至選定被檢點，調節模擬接地電阻箱上的讀數值RN，使被檢上的檢流計指零，從模擬接地電阻箱上讀數，可得被檢點示值的實際值。
5.2檢測數字式接地電阻表時，按檢定規程先對被檢量程進行零位調整，將被檢按檢定規程中的接線方法接線，輔助接地電阻放在500Ω位置。調節模擬接地電阻箱示值RE至選定的檢測點，讀取數字式接地電阻表上的示值，即可得到被檢測接地電阻表在實際值為RN時的指示值RX。
6 測量結果不確定度的應用：對于所有被測的接地電阻表均可采用此方法進行評定。
二、數學模型
         接地電阻表的示值誤差△R＝Rx-RN
      式中：Rx為模擬接地電阻表選定檢測點的示值或數字接地電阻表上的示值；
      RN為模擬電阻箱上的示值。
三、模擬式接地電阻表測量不確定度的評定
1、輸入量的標準不確定度評定
輸入量Rx的標準不確定度u(Rx)的評定
輸人量Rx的標準不確定度主要是接地電阻表的測量不重復，可以通過連續測量得到測量列，采用A類方法進行評定。（可調模擬接地電阻箱的調節細度，人員讀數視差所引起的不確定度已包含在重復性條件下所得測量列的分散性中，故在此不另作分析。）
選用一臺上海第六電表廠生產的接地電阻表，型號為ZC29B-2，出廠編號為032，，對其×1Ω量程第十點進行重復測量，得到測量列(每次測量均重新接線，且預先將可調模擬接地電阻箱置于零位)：
9.990Ω，9.974Ω，9.980Ω，9.974Ω，9.981Ω，9.975Ω，9.983Ω。
重復性引入的標準不確定度分量，因平時檢測時對每一點檢測一次，下式中n取1：
u(Rx) ＝0.005855Ω
自由度    (Rx)＝7-1＝6
2  輸入量RN的標準不確定度u(RN)的評定
輸入量RN的不確定度主要由可調模擬接地電阻箱誤差引起的標準不確定度u(RN)，采用B類方法進行評定。
可調模擬式接地箱經檢定/校準，符合其技術指標要求。其步進值為lΩ的測量盤最大允許偏差為±0.1％，在測量10Ω時其允許偏差限為：±(0.1％×10Ω)＝±0.01Ω，即置信半寬區間為0.01Ω，在區間內可認為均勻分布，覆蓋因子k(RN)取，標準不確定度為
u(Rs)=0.01/  Ω＝0.005773Ω
   估計△u(Rs)／u(Rs)為0.10，則自由度 (Rs)為50。
四、數字式接地電阻表測量不確定度的評定
1、輸入量Rx的標準不確定度u(Rx)的評定
輸入量Rx的測量不確定度主要由被測數字接地電阻表測量結果不重復性和被測數字接地電阻表的示值分辨力引入的。
測量重復性引入的標準不確定度分量可以采用A類評定方法進行評定，由分辨力引入的測量不確定度分量可以用B類評定方法進行評定。
選用臺灣泰仕電子工業股份有限公司生產的數字式接地電阻表，TES1605型，出廠編號為：020100639，對其20Ω量程10Ω點進行重復多次測量，得到的測量列如下(每次測量均重新接線，且預先將可調數字接地電阻表進行調零，模擬接地電阻箱置于零位)：9.99Ω，9.99Ω，9.98Ω，9.97Ω，9.97Ω，9.97Ω，9.98Ω。
重復性引入的標準不確定度分量，因平時檢測時對每一點檢測一次，下式中n取1：
u(Rx)A ＝0.008997Ω
自由度    (Rx)A＝7-1＝6
在20Ω量程10Ω點數字接地電阻表的分辨力為0.01Ω，其置信半寬度為0.005Ω，假設其為均勻分布其置信因子取，則
u(Rx)B 0.002887Ω
自由度    (Rx)B＝∞
以上兩項互不相關，可以直接合成，則：
u(Rx)＝＝0.009449Ω
2  輸入量RN的標準不確定度u(RN)的評定
輸入量RN的不確定度主要由可調模擬接地電阻箱誤差引起的標準不確定度u(RN)，采用B類方法進行評定。
可調模擬式接地箱經檢定/校準，符合其技術指標要求。其步進值為lΩ的測量盤最大允許偏差為±0.1％，在測量10Ω時其允許偏差限為：±(0.1％×10Ω)＝±0.01Ω，即置信半寬區間為0.01Ω，在區間內可認為均勻分布，覆蓋因子k(RN)取，標準不確定度為
u(Rs)=0.01/  Ω＝0.005773Ω
   估計△u(Rs)／u(Rs)為0.10，則自由度 (Rs)為50。
五、合成標準不確定度的評定
1  靈敏系數
數學模型 △R＝Rx-Rs
靈敏系數 c1=
            c2=
2 標準不確定度匯總表
2.1 測量模擬式接地電阻表的標準不確定度匯總表
測量不確定度分量u(xi) 不確定度來源標準不確定度靈敏系數 |ci| u(xi) 自由
度

u(Rx) 被檢表的測量不重復性 0.005855Ω 1 0.005855Ω 6
u(Rs) 可調高壓髙阻箱的阻值不準 0.005773Ω -1 0.05773Ω 50
2.2測量數字式接地電阻表的標準不確定度匯總表
測量不確定度分量u(xi) 不確定度來源標準不確定度靈敏系數 |ci| u(xi) 自由
度

u(Rx) 0.009449 1 0.009449Ω
u(Rx)A 被檢表的測量不重復性 0.008997Ω 6
u(Rx)B 被檢表分辨力 0.002887Ω ∞
u(Rs) 可調高壓髙阻箱的阻值不準 0.005773Ω -1 0.05773Ω 50
3 合成標準不確定度的計算
輸入量Rx與Rs彼此獨立不相關，所以合成標準不確定度為
3.1檢測模擬式接地電阻表
  Ω
合成標準不確定度的有效自由度
               20.96
3.2檢測數字式接地電阻表
Ω
合成標準不確定度的有效自由度
               13.49
六、擴展不確定度的評定
1 檢測模擬式接地電阻表的擴展不確定度的評定
取置信概率p＝95%，有效自由度 eff=20.96查t分布表并將有效自由度近似取整為20得到
            kp＝t95(20)＝2.092
擴展不確定度 U95= t95(20)×uC（△R）＝2.09×0.008222＝0.018 Ω
2檢測數字式接地電阻表的擴展不確定度的評定
取置信概率p＝95%，有效自由度 eff=13.49查t分布表并將有效自由度近似取整為13得到
            kp＝t95(20)＝2.16
擴展不確定度 U95= t95(20)×uC（△R）＝2.16×0.0111＝0.024 Ω
七、測量不確定度的報告與表示
1 模擬式接地電阻測量不確定度的報告與表示
測量電阻值為10Ω時其示值誤差測量結果的擴展不確定度為
         U95= 0.018Ω       eff=20
換算成相對擴展不確定度：
         U95red= 0.18％          eff=20
2數字式接地電阻測量不確定度的報告與表示
測量電阻值為10Ω時其示值誤差測量結果的擴展不確定度為
         U95= 0.024Ω       eff=13
換算成相對擴展不確定度：
         U95red= 0.24％          eff=13

[ 本帖最后由 lyb_181 于 2007-6-6 23:25 編輯 ]

作者: 無意苦爭春 時間: 2007-9-5 17:04
標題: 請教一下自由度的問題
當計算出標準不確定度為
u(Rs)=0.01/ Ω＝0.005773Ω時，怎么
估計△u(Rs)／u(Rs)為0.10？？？？？這個我不懂啊。。。

作者: zhyredsun 時間: 2010-2-24 08:50
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作者: jm_fit 時間: 2010-2-24 09:54
數字式的測量不確定度比模擬式的大？

作者: bst 時間: 2010-2-27 10:39
嗯!寫得比較詳細的了!支持下!

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