JJF(沪苏浙皖) 4008-2023 电流线圈校准规范.docx

JJF（沪苏浙皖）沪苏浙皖地方计量校准规范JJF（沪苏浙皖）4008-2023电流线圈校准规范CalibrationSpecificationofCurrentCoils2023-08-31发布2024-02-29实施上海市市场监督管理局江苏省市场监督管理局发布浙江省市场监，安徽省市场监督管理局电流线圈校准规范CalibrationSpecificationofCurrentCoilsjjf（沪苏浙皖）4008-2023归口单位：上海市市场监督管理局江苏省市场监督管理局浙江省市场监督管理局安徽省市场监督管理局主要起草单位：上海市计量测试技术研究院参加起草单位：江苏省计量科学研究院上海交通大学本规范委托上海市计量测试技术研究院负责解释本规范主要起草人：周力任（上海市计量测试技术研究院）潘洋（上海市计量测试技术研究院）朱力（上海市计量测试技术研究院）参加起草人：耿骥（上海市计量测试技术研究院）张露妍（江苏省计量科学研究院）罗响（上海交通大学）目录引言II1 范围12 引用文件13 术语和计量单位14 概述15 计量特性16校准条件21.1 环境条件21.2 测量标准及其他设备27 校准项目和校准方法37.1 校准项目37.2 校准方法48 校准结果表达59 复校时间间隔6附录A电流线圈测量不确定度评定示例7附录B校准原始记录格式11附录C校准证书内页格式12引言JJF1071-2010国家计量校准规范编写规则、JJF100l2011通用计量术语及定义和JJF1059.1-2012测量不确定度评定与表示共同构成支撑本校准规范制定工作的基础性系列规范。本规范为首次制定。电流线圈校准规范1范围本规范适用于输入为交、直流电流信号，输出为交、直流电压信号的电流线圈的校准。本规范中电流测量范围为0.01A20kA,其中交流电流的频率为50Hz。超出本规范测量范围和频率范围的电流线圈，若计量标准的测量能力满足相应的计量性能要求，可参照本规范执行。本规范不适用于输出为数字信号的电流线圈的校准。2引用文件本规范引用了下列文件：JJF10872002直流大电流测量过程控制JJF（军工）2642020电流传感器校准规范GB/T16927.42014高电压和大电流试验技术第4部分：试验电流和测量系统的定义和要求凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。3术语和计单位本规范引用文件中界定的术语和定义适用于本规范。3.1电流电压转换值currenttovoltageconversionvalue电流线圈输出电压值与输入电流值的比值，V/Ao注：V/A表示电压电流转换关系。4雌电流线圈通常由线圈、辅助电路、电流采样电阻（非必需的元件）等部件组成，将输入的电流信号按预期规律转换成电压信号输出，用于通用仪表测量交、直流电流信号。电流线圈常见工作原理有电磁感应式、磁调制式、霍尔效应式等。5计特性5.1交流电流电压转换值输入交流电流范围：0.0120kA;频率：50Hz；最大允许误差：±(0.05(T5%)。5. 2直流电流电压转换值输入直流电流范围：士(0.01A20kA);最大允许误差：±(0.005%5%)°注：具体计量特性参照被校电流线圈的技术要求，以上指标不适用于合格性判别，仅供参考。按公式(1)计算被校电流线圈电流电压转换值的误差：A=S,So(1)式中：A一被校电流线圈电流电压转换值的误差，V/A;S一被校电流线圈电流电压转换标称值，V/A;S-被校电流线圈电流电压转换实际值，V/Ao按公式(2)计算被校电流线圈电流电压转换值的相对误差：6rSPX100%(2)式中：e,一被校电流线圈电流电压转换值的相对误差，%o6校准条件6.1 环境条件6. 1.l环境温度：(20±5)oC;7. 1.2相对湿度:80%;6.1.3供电电源：电压(220±22)V频率(50±0.5)Hz;6.1.4周围无影响仪器正常工作的电磁干扰和机械振动。6.2测量标准及其他设备校准装置的测量范围应覆盖被校电流线圈的测量范围，对应功能的扩展不确定度应不大于被校电流线圈相应功能最大允许误差绝对值的1/3。测量标准主要设备一览表见表1。表1测标准主要设备一览表序号校准方法标准器名称计量性能1标准源法标准电流源交流电流范围：0.01A20kA;频率：50Hz;最大允许误差：±(0.005%"l%)o直流电流范围：+(0.01Aa,20kA)最大允许误差：±(0.001%"1%):2标准电压表交流电压范围：0.01IOV;频率：50Hz最大允许误差：±(0.01%"0.2%)直流电压范围：(T00.01)V(0.010)V最大允许误差：+(0.0005%a,0.2%)o3标准表法电流源交流电流范围：0.01A20kA;频率:50Hz失真度:小于0.5%。直流电流范围：0.01A20kA;纹波系数：小于0.5%。4电流比例标准器交流电流范围：0.01A20kA;频率：50Hz最大允许误差：±(0.002%"0.2%)O直流电流范围：0.01A20kA;最大允许误差：±(0.0002%"0.2%)O5标准电阻器交流阻值最大允许误差：±S.002%0.2%);频率：50Hz年稳定度:+(0.001%"0.2%)直流阻值最大允许误差：±(0.0005%0.2%)年稳定度:±(0.0005%"0.2%)O6标准电压表交流电压范围：0.01V10V;频率：50Hz;最大允许误差：+(0.01%"0.2%)«直流电压范围：(-10-申01)丫、(0.010)V;最大允许误差：±(0.0005%"0.2%)o7校准项目和校准方法7.1校准项目校准项目见表2。表2校准项目序号校准项目校准方法条款交流电流电压转换值7.2.12直流电流电压转换值7.2.27.2校准方法7.2.1校准点的选择所有量程都应校准，每个量程选取5个校准点，平稳升电流至待校电流线圈量程上限的10%、20%、50%、80%、100%,或以上校准点的附近，偏差小于量程百分数数值±1%（绝对偏差），应覆盖满量程校准点。7.2.2交流电流电压转换值1 .2.2.1标准源法按照被校电流线圈使用说明书的要求和规定进行预热和数值清零。标准源法如图1所示。标准电流源输出端与被校电流线圈输入端连接，被校电流线圈输出端与标准电压表测量端连接，根据校准点设定标准电流源的输出值I,记录标准电压表的示值V。输入端输出端图1标准源法示意图按公式（3）计算被校电流线圈交流电流电压转换实际值:式中：S一被校电流线圈电流电压转换实际值，V/AoV标准电压表的示值，V;I标准电流源的输出值，Ao7 .2.2.2标准表法按照被校电流线圈使用说明书的要求和规定进行预热和数值清零。标准表法如图2所示。电流源输出端与电流比例标准器的输入端及被校电流线圈的输入端连接，电流比例标准器按预期比例变换电流后，其输出端连接标准电阻器的电流端，然后由标准电压表测量标准电阻器电位端的电压值Vi;同时，另一台标准电压表测量被校电流线圈输出端的电压值V2<>图2标准表法示意图按公式（4）计算被校电流线圈交流电流电压转换实际值:式中：S-被校电流线圈电流电压转换实际值，VoV2被校电流线圈输出端的电压值，V;%标准电阻器电位端的电压值，V;R一标准电阻器的电阻值，Q;K-电流比例标准器的比例值，A/Ao7.2. 3直流电流电压转换值7.2.1.1 标准源法校准方法同7.2.2.Io7.2.1.2 标准表法校准方法同7.2.2.2o8校准结果表达校准结果应在校准证书（报告）上反映，校准证书（报告）应至少包括以下信息:a）标题，如“校准证书”；b）实验室名称和地址；c）进行校准的地点（如果与实验室的地址不同）；d）证书或报告的唯一性标识（如编号），每页及总页数的标识；e）客户的名称和地址；D被校对象的描述和明确标识；g）进行校准的日期，如果与校准结果的有效性和应用有关时，应说明被校对象的接收日期；h）如果与校准结果的有效性和应用有关时，应对被校样品的抽样程序进行说明：i）对校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号；j）本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明；k）校准环境的描述；1）校准结果及其测量不确定度的说明；m）对校准规范的偏离的说明；n）校准证书和校准报告签发人的签名、职务或等效标识；0）校准结果仅对被校对象有效的声明；p）未经实验室书面批准，不得部分复制证书或报告的声明；q）校准证书发布的日期。测量不确定度评定示例见附录A,校准原始记录格式见附录B,校准证书（报告）内页格式见附录C。9复校时间间隔建议复校时间间隔为1年。送校单位也可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。附录A电流线圈测量不确定度评定示例A.1交流电流电压转换值测量不确定度评定(标准源法)A.1.1依据JJF1059.1-2012测量不确定度评定与表示中规定的方法，对交流电流电压转换值进行测量不确定度评定。被校电流线圈交流电流电压转换标称值0.36nVA>额定电流100oA、额定频率50Hz;测量标准由标准电流源和标准电压表组成；校准方法为标准源法。A.1.2测量模型ao三7(Al)式中：Sa(Ac交流电流电压转换实际值，V/A;V标准电压表的示值，V;I一标准电流源的输出值，AoA.1.3测量不确定度的来源分析与评定A.1.3.1测量不确定度主要来源被校电流线圈电流电压转换标称值0.36mVA,以交流电流100OA、频率5OHZ为例进行评定，不确定度来源主要有以下几项：a)由测量重复性引入的不确定度分量ual,采用A类方法评定；b)由标准电流源引入的不确定度分量ub,采用B类方法评定；c)由标准电压表引入的不确定度分量ub2,采用B类方法评定。A.1.3.2测量重复性引入的不确定度分量Ual表A.I测量结果及不确定度评定测量次数电流电压转换实际值(mVA)测量次数电流电压转换实际值(mV/A)10.3608060.3608220.3607170.3607630.3608480.3608940.3607790.3608250.36092100.3607310次测量平均值0.360806mV/A标准不确定度2.2×10-VAA.1.3.3由标准电流源引入的不确定度分量UoI标准电流源最大允许误差为±001%,其引入的不确定度在区间内服从均匀分布，包含因子k=5,因此Ub产5.8X102A.A.1.3.4由标准电压表引入的不确定度分量uo2用数字多用表交流电压档IV量程，仪器手册提供的最大允许误差为±(7Xl(f5读数+2X1OSX量程)，其引入的不确定度在区间内服从均匀分布，包含因子h=3,因此UB2=2.7×10-sVoA.1.4合成标准不确定度灵敏系数如下：凡yV根据以上分析，可列出标准不确定度分量表，如表A.2所示，各分量间相互独立。表A.2不确定度分量及合成表不确定度来源标准不确定度分量灵敏系数标准不确定度标准电流源5.8×10-2A3.6×10-4mVA22.1×1OVA标准电压表2.7X10-5VIXlO3A-I2.7×10"VA测量重复性2.2×10VA合成标准不确定度U4.1X10"mVAA.1.5扩展不确定度计算取k=2,则交流电流100oA测量结果的扩展不确定度:U=k×uc=8.2×105mVA(k=2)A.2直流电流电压转换值测量不确定度评定(标准表法)A.2.1依据JJF1059.1-2012测量不确定度评定与表示中规定的方法，对直流电流电压转换值进行测量不确定度评定。被校电流线圈直流电流电压转换标称值InlV/A、额定电流100OA,测量标准由电流源、电流比例标准器、标准电阻器和两台标准电压表组成，校准方法为标准表法。A.2.2测量模型SabtI三Tz-(A.2)JA'式中:Sapc-直流电流电压转换实际值，V/A;V2被校电流线圈输出端的电压值，V;Vi标准电阻器电位端的电压值，V；R标准电阻器的电阻值，Q；K电流比例标准器的比例值，A/AoA.2.3测量不确定度的来源分析与评定A.2.3.1测量不确定度主要来源被校电流线圈电流电压转换标称值lmVA,以直流电流100OA为例进行评定，不确定度来源主要有以下几项：a）由测量重复性引入的不确定度分量ua2,采用A类方法评定；b）由标准电压表1（测量被校电流线圈输出端的电压值）引入的不确定度分量Uh3,采用B类方法评定；c）由标准电压表2（测量标准电阻器电位端的电压值）引入的不确定度分量此4,采用B类方法评定；d）由电流比例标准器引入的不确定度分量ubs,采用B类方法评定；e）由标准电阻器引入的不确定度分量ub6,采用B类方法评定。A.2.3.2测量重复性引入的不确定度分量ua2测量结果及不确定度评定见表A.3。表A3测结果及不确定度评定测量次数电流电压转换实际值（mVA）测量次数电流电压转换实际值（mV/A）1.002661.002121.002871.002231.002381.002941.002591.002551.0028101.002710次测量平均值1.00254mV/A标准不确定度8.6×10-5mVAA.2.3.3由标准电压表1（测量被校电流线圈输出端的电压值）引入的不确定度分量uhb3用数字多用表直流电压档IV量程，仪器手册提供的最大允许误差为±（8X10"X读数+3X107X量程），其引入的不确定度在区间内服从均匀分布，包含因子k=3,因此Ub4=4.8×10-6V.A.2.3.4由标准电压表2（测量标准电阻器电位端的电压值）引入的不确定度分量U064用数字多用表直流电压档Iv量程，仪器手册提供的最大允许误差为±（8X10-6X读数+3X107X量程），其引入的不确定度在区间内服从均匀分布，包含因子k=3,因此Ub4=4.8×10-6V,A.2.3.5由电流比例标准器引入的不确定度分量vbs电流比例标准器最大允许误差为±2X10-6,比例值为100o,其引入的不确定度在区间内服从均匀分布，包含因子k=3,因此UbS=1.2XIO3。A.2.3.6由标准电阻器引入的不确定度分量tb6标准电阻器阻值标称值为12,不确定度为5X10,包含因子k=2;年稳定度为5X106,其引入的不确定度在区间内服从均匀分布，包含因子k=3,Slltun6=3.9×106oA.2.4合成标准不确定度灵敏系数如下：C1.IK一匕XK2根据以上分析，可列出标准不确定度分量表，如表A.4所示，各分量间相互独立。表A.坏确定度分量及合成表不确定度来源标准不确定度分量灵敏系数标准不确定度标准电压表14.8×10-6V1mQ/V4.8×10-6m标准电压表24.8×10-0V111)V4.8×10-6m电流比例标准器1.2×10-3l×10-3m1.2×10-6m标准电阻器3.9×10-6IXlO-33.9×10-6m测量重复性8.6×10-mV合成标准不确定度U8.7×10VAA.2.5扩展不确定度计算取k=2,则直流电流100OA测量结果的扩展不确定度:U=k×uc=1.8×104mVA（k=2）附录B校准原始记录格式被校仪器基本信息委托单位地址仪器名称型号/规格生产厂家出厂编号测量范围准确度等级校准时使用的标准器名称型号/规格溯源证书有效期至不确定度或准确度等级或最大允许误差测量范围校准依据校准地点环境温度相对湿度校准结果电流电压转换标彳尔值量程（八）输入电流值（八）输出电压值(V)电流电压转换实际值(V/A)不确定度32)备注：标准源法量程（八）比例值(A/A)电阻值(Q)电阻器电压值(V)输入电流值（八）输出电压值(V)电流电压转换实际值(V/A)不确定度(k=2)备注：标准表法校准员：核验员：校准日期:附录C校准证书内页格式证书编号：xxxxxx-xxxx校准机构授权说明：校准环境条件及地点：温度地点相对湿度其他校准所依据的技术文件（代号、名称）：校准所使用的主要测量标准：名称测量范围不确定度/准确度等级/最大允许误差检定/校准证书编号溯源机构名称证书有效期至注：1.XXXXX仅对加盖“XXXXX校准专用章”的完整证书负责。2.本证书的校准结果仅对所校准的对象有效。3.未经实验室书面批准，不得部分复印证书。证书编号：XXXXXX-XXXX校准结果1.交流电流电压转换值量程输入电流值(A电流电压转换标称值(V/A)电流电压转换实际值(VA'不确定度(k=2)备注：频率为50HZ2.直流电流电压转换值量程输入电流值（八）电流电压转换标称值(V/A)电流电压转换实际值(V/A)不确定度(k=2)敬告：1 .被校准仪器修理后，应立即进行校准。2 .在使用过程中，如对被校准仪器的技术指标产生怀疑，请重新校准。校准员：核验员:X页共X页沪苏浙皖地方校准规范电流线圈校准规范JJF（沪苏浙皖）4008-2023