聶衛(wèi)平

摘要

三相電子式電能表為常見電能表類型，其具有可靠性高，測(cè)量精度高，測(cè)量靈敏性高、使用壽命長且使用耗能低等特點(diǎn)。但高精度儀器亦存在測(cè)量的誤差性。為了盡可能保障三相電子式電能表的計(jì)量應(yīng)用準(zhǔn)確性，本文對(duì)三相電子式電能表的測(cè)量結(jié)果不確定度加以評(píng)定，旨在為三相電子式電能表的校準(zhǔn)以及檢定提供可靠的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】三相電子式電能表 測(cè)量結(jié)果 不確定度評(píng)定

本次研究選擇三相電子式電能表，對(duì)其測(cè)量結(jié)果的不確定度加以評(píng)定。文章主要闡述不確定度評(píng)定的基礎(chǔ)情況、不確定度評(píng)定數(shù)學(xué)測(cè)量模型的構(gòu)建、各輸入量不確定度分量評(píng)定、合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度與擴(kuò)展不確定度評(píng)定，最后對(duì)測(cè)量結(jié)果不確定度加以報(bào)告分析。

1 不確定度評(píng)定的基礎(chǔ)情況

本次對(duì)于三相電子式電能表的測(cè)定主要依據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)電能表檢定規(guī)程》進(jìn)行。電能表測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定，選取20±2℃、60±15%相對(duì)濕度的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境進(jìn)行。測(cè)量選取三相電子式電能表為1.0級(jí)、CL317型號(hào)。標(biāo)準(zhǔn)三相電子式電能表選取0.05級(jí)，于標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下進(jìn)行測(cè)量結(jié)果不確定度評(píng)定。

2 不確定度評(píng)定數(shù)學(xué)測(cè)量模型的構(gòu)建

不確定度測(cè)定的數(shù)學(xué)模型構(gòu)建為：

γ=γ₀+Δγ（1）

注：γ表示被檢測(cè)電能表相對(duì)誤差值。γ₀表示標(biāo)準(zhǔn)電能表相對(duì)誤差值?！鳓帽硎緲?biāo)準(zhǔn)電能表修正值。

3 各輸入量不確定度分量評(píng)定

對(duì)于輸入量γ₀的標(biāo)準(zhǔn)不確定度可采取A類測(cè)定方法以及B類測(cè)定方法。測(cè)定方法的選取主要依據(jù)γ₀的標(biāo)準(zhǔn)不確定度來源。

3.1 A類測(cè)定方法不確定度評(píng)定

選取1.0級(jí)三相電子式電能表作為被檢測(cè)電能表，設(shè)定1.5A額定負(fù)載電流，在1.0功率因數(shù)條件下進(jìn)行10次獨(dú)立、重復(fù)的測(cè)量。獲取標(biāo)準(zhǔn)差數(shù)據(jù)如下：

0.281、0.115、0.095、0.095、0.280、0.315、0.155、0.087、0.204、0.301。

標(biāo)準(zhǔn)差測(cè)量公式：

注：i表示獨(dú)立、重復(fù)測(cè)量的次數(shù)，7i表示相對(duì)誤差，另尸表示10次獨(dú)立、重復(fù)測(cè)量的平均數(shù)值。n表示獨(dú)立、重復(fù)測(cè)量的次數(shù)，數(shù)值選取為10。

三相電子式電能表測(cè)量結(jié)果不確定度檢定中，實(shí)際測(cè)量次數(shù)一般為兩次，兩次測(cè)量數(shù)據(jù)取平均值，即為三相電子式電能表的實(shí)際測(cè)量結(jié)果，故標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算公式為：

3.2 B類測(cè)定方法不確定度評(píng)定

對(duì)于被測(cè)量三相電子式電能表的檢定選取0.05級(jí)標(biāo)準(zhǔn)三相電子式電能表，同樣選取1.5A額定負(fù)載電流，1.0功率因子，標(biāo)準(zhǔn)電能表誤差絕對(duì)值低于0.02%，假定均勻分布;傳遞誤差小于0.01%，假定均勻分布;數(shù)據(jù)化整間距為0.02%誤差，假定均勻分布。三項(xiàng)的分散區(qū)間半寬數(shù)值均為0.01

標(biāo)準(zhǔn)三相電子式電能表的不確定度：

標(biāo)準(zhǔn)三相電子式電能表傳遞誤差不確定度：

標(biāo)準(zhǔn)三相電子式電能表數(shù)據(jù)化整誤差不確定度：

依據(jù)A類測(cè)定與B類測(cè)定可知，標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

4 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度與擴(kuò)展不確定度評(píng)定

合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算

注：其中c表示靈敏度系數(shù)，根據(jù)靈敏度系數(shù)計(jì)算公式，此處靈敏度系數(shù)c=1.

擴(kuò)展不確定度計(jì)算

U=κ×μ（γ）=0.03%（10）

5 測(cè)量結(jié)果不確定度報(bào)告小結(jié)

本次研究對(duì)額定電流1.5A，功率因子為1.0的三相電子式電能表進(jìn)行測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定。結(jié)果顯示，包含因子為2時(shí)，該三相電子式電能表的不確定度為0.03%。

參考文獻(xiàn)

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