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[電阻] 接地電阻表測(cè)量結(jié)果不確定度評(píng)定

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lyb_181 發(fā)表于 2007-6-6 23:13:08 | 只看該作者 回帖獎(jiǎng)勵(lì) |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式
接地電阻表測(cè)量結(jié)果不確定度評(píng)定

一、 概述
1 測(cè)量依據(jù):《JJG366-2004 接地電阻表檢定規(guī)程
2 環(huán)境條件:溫度(20±5)℃,相對(duì)濕度(40~75)%。
3 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn):JDB-1接地電阻表檢定裝置,測(cè)量范圍0.01Ω~2001.110Ω,最小分辨力1mΩ,準(zhǔn)確度等級(jí)0.05級(jí)。
4 被測(cè)對(duì)象:各種型號(hào)模擬式接地電阻表度和數(shù)字式接地電阻表。
5 測(cè)量方法:
5.1檢測(cè)模擬式接地電阻表時(shí),對(duì)被檢檢流計(jì)進(jìn)行零位調(diào)整后,按檢定規(guī)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(zhuǎn)動(dòng)手柄中心對(duì)準(zhǔn)恒速器轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸并固定。將被檢調(diào)節(jié)至選定被檢點(diǎn),調(diào)節(jié)模擬接地電阻箱上的讀數(shù)值RN,使被檢上的檢流計(jì)指零,從模擬接地電阻箱上讀數(shù),可得被檢點(diǎn)示值的實(shí)際值。
5.2檢測(cè)數(shù)字式接地電阻表時(shí),按檢定規(guī)程先對(duì)被檢量程進(jìn)行零位調(diào)整,將被檢按檢定規(guī)程中的接線方法接線,輔助接地電阻放在500Ω位置。調(diào)節(jié)模擬接地電阻箱示值RE至選定的檢測(cè)點(diǎn),讀取數(shù)字式接地電阻表上的示值,即可得到被檢測(cè)接地電阻表在實(shí)際值為RN時(shí)的指示值RX。
6 測(cè)量結(jié)果不確定度的應(yīng)用:對(duì)于所有被測(cè)的接地電阻表均可采用此方法進(jìn)行評(píng)定。
二、 數(shù)學(xué)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(cè)點(diǎn)的示值或數(shù)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(cè)量不確定度的評(píng)定
1、輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定
輸入量Rx的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(Rx)的評(píng)定
輸人量Rx的標(biāo)準(zhǔn)不確定度主要是接地電阻表的測(cè)量不重復(fù),可以通過(guò)連續(xù)測(cè)量得到測(cè)量列,采用A類方法進(jìn)行評(píng)定。(可調(diào)模擬接地電阻箱的調(diào)節(jié)細(xì)度,人員讀數(shù)視差所引起的不確定度已包含在重復(fù)性條件下所得測(cè)量列的分散性中,故在此不另作分析。)
選用一臺(tái)上海第六電表廠生產(chǎn)的接地電阻表,型號(hào)為ZC29B-2,出廠編號(hào)為032,,對(duì)其×1Ω量程第十點(diǎn)進(jìn)行重復(fù)測(cè)量,得到測(cè)量列(每次測(cè)量均重新接線,且預(yù)先將可調(diào)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(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量,因平時(shí)檢測(cè)時(shí)對(duì)每一點(diǎn)檢測(cè)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(biāo)準(zhǔn)不確定度u(RN)的評(píng)定
輸入量RN的不確定度主要由可調(diào)模擬接地電阻箱誤差引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(RN),采用B類方法進(jìn)行評(píng)定。
可調(diào)模擬式接地箱經(jīng)檢定/校準(zhǔn),符合其技術(shù)指標(biāo)要求。其步進(jìn)值為lΩ的測(cè)量盤最大允許偏差為±0.1%,在測(cè)量10Ω時(shí)其允許偏差限為:±(0.1%×10Ω)=±0.01Ω,即置信半寬區(qū)間為0.01Ω,在區(qū)間內(nèi)可認(rèn)為均勻分布,覆蓋因子k(RN)取 ,標(biāo)準(zhǔn)不確定度為
u(Rs)=0.01/  Ω=0.005773Ω
      估計(jì)△u(Rs)/u(Rs)為0.10,則自由度 (Rs)為50。
四、數(shù)字式接地電阻表測(cè)量不確定度的評(píng)定
1、輸入量Rx的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(Rx)的評(píng)定
輸入量Rx的測(cè)量不確定度主要由被測(cè)數(shù)字接地電阻表測(cè)量結(jié)果不重復(fù)性和被測(cè)數(shù)字接地電阻表的示值分辨力引入的。
測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量可以采用A類評(píng)定方法進(jìn)行評(píng)定,由分辨力引入的測(cè)量不確定度分量可以用B類評(píng)定方法進(jìn)行評(píng)定。
選用臺(tái)灣泰仕電子工業(yè)股份有限公司生產(chǎn)的數(shù)字式接地電阻表,TES1605型,出廠編號(hào)為:020100639,對(duì)其20Ω量程10Ω點(diǎn)進(jìn)行重復(fù)多次測(cè)量,得到的測(cè)量列如下(每次測(cè)量均重新接線,且預(yù)先將可調(diào)數(shù)字接地電阻表進(jìn)行調(diào)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(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量,因平時(shí)檢測(cè)時(shí)對(duì)每一點(diǎn)檢測(cè)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(diǎn)數(shù)字接地電阻表的分辨力為0.01Ω,其置信半寬度為0.005Ω,假設(shè)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(xiàng)互不相關(guān),可以直接合成,則:
u(Rx)= =0.009449Ω
2  輸入量RN的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(RN)的評(píng)定
輸入量RN的不確定度主要由可調(diào)模擬接地電阻箱誤差引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(RN),采用B類方法進(jìn)行評(píng)定。
可調(diào)模擬式接地箱經(jīng)檢定/校準(zhǔn),符合其技術(shù)指標(biāo)要求。其步進(jìn)值為lΩ的測(cè)量盤最大允許偏差為±0.1%,在測(cè)量10Ω時(shí)其允許偏差限為:±(0.1%×10Ω)=±0.01Ω,即置信半寬區(qū)間為0.01Ω,在區(qū)間內(nèi)可認(rèn)為均勻分布,覆蓋因子k(RN)取 ,標(biāo)準(zhǔn)不確定度為
u(Rs)=0.01/  Ω=0.005773Ω
      估計(jì)△u(Rs)/u(Rs)為0.10,則自由度 (Rs)為50。
五、 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定
1  靈敏系數(shù)
    數(shù)學(xué)模型    △R=Rx-Rs
    靈敏系數(shù)    c1=
                c2=
2 標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表
2.1 測(cè)量模擬式接地電阻表的標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表
測(cè)量不確定度分量u(xi)        不確定度來(lái)源        標(biāo)準(zhǔn)不確定度        靈敏系數(shù)        |ci| u(xi)        自由


u(Rx)        被檢表的測(cè)量不重復(fù)性        0.005855Ω        1        0.005855Ω        6
u(Rs)        可調(diào)高壓髙阻箱的阻值不準(zhǔn)        0.005773Ω        -1        0.05773Ω        50
2.2測(cè)量數(shù)字式接地電阻表的標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表
測(cè)量不確定度分量u(xi)        不確定度來(lái)源        標(biāo)準(zhǔn)不確定度        靈敏系數(shù)        |ci| u(xi)        自由


u(Rx)                0.009449         1        0.009449Ω       
u(Rx)A        被檢表的測(cè)量不重復(fù)性        0.008997Ω                        6
u(Rx)B        被檢表分辨力        0.002887Ω                        ∞
u(Rs)        可調(diào)高壓髙阻箱的阻值不準(zhǔn)        0.005773Ω        -1        0.05773Ω        50
3 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算
輸入量Rx與Rs彼此獨(dú)立不相關(guān),所以合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為
3.1檢測(cè)模擬式接地電阻表
  Ω
合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的有效自由度
                   20.96
3.2檢測(cè)數(shù)字式接地電阻表
Ω
合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的有效自由度
                   13.49
六、 擴(kuò)展不確定度的評(píng)定
1 檢測(cè)模擬式接地電阻表的擴(kuò)展不確定度的評(píng)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(kuò)展不確定度 U95= t95(20)×uC(△R)=2.09×0.008222=0.018 Ω
2檢測(cè)數(shù)字式接地電阻表的擴(kuò)展不確定度的評(píng)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(kuò)展不確定度 U95= t95(20)×uC(△R)=2.16×0.0111=0.024 Ω
七、 測(cè)量不確定度的報(bào)告與表示
1 模擬式接地電阻測(cè)量不確定度的報(bào)告與表示
測(cè)量電阻值為10Ω時(shí)其示值誤差測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度為
           U95= 0.018Ω          eff=20
換算成相對(duì)擴(kuò)展不確定度:
           U95red= 0.18%            eff=20
2數(shù)字式接地電阻測(cè)量不確定度的報(bào)告與表示
測(cè)量電阻值為10Ω時(shí)其示值誤差測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度為
           U95= 0.024Ω          eff=13
換算成相對(duì)擴(kuò)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 ]

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參與人數(shù) 1金幣 +5 收起 理由
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2#
無(wú)意苦爭(zhēng)春 發(fā)表于 2007-9-5 17:04:47 | 只看該作者

請(qǐng)教一下自由度的問(wèn)題

當(dāng)計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)不確定度為
u(Rs)=0.01/  Ω=0.005773Ω時(shí),怎么
      估計(jì)△u(Rs)/u(Rs)為0.10?????這個(gè)我不懂啊。。。
3#
zhyredsun 發(fā)表于 2010-2-24 08:50:06 | 只看該作者
借鑒一下,謝謝
4#
jm_fit 發(fā)表于 2010-2-24 09:54:58 | 只看該作者
數(shù)字式的測(cè)量不確定度比模擬式的大?
5#
bst 發(fā)表于 2010-2-27 10:39:53 | 只看該作者
嗯!寫得比較詳細(xì)的了!支持下!

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