電能表基本誤差測量結果的不確定度分析

【摘 要】 本文根據JJG 596-2012《電子式交流電能表檢定規程》、JJF 1059-1999《測量不確定度評定與表示》，介紹了準確度等級為1.0級三相電子式電能表基本誤差測量不確定度分析的方法。

【關鍵詞】 電子式交流電能表 基本誤差 不確定度

1 簡述

（1）測量依據：JJG 596-2012《電子式交流電能表檢定規程》、JJF 1059-1999《測量不確定度評定與表示》。

（2）測量標準：三相多功能電能表檢定裝置，型號SJJ-1，準確度等級0.1級。

（3）環境條件：溫度（20±2）℃，相對濕度<85%。

（4）測量對象：三相電子式電能表，準確度等級1.0級。

（5）測量過程：標準裝置輸出一定功率給被檢表，并對被檢表進行采樣積分，得到的電能值與裝置輸出的標準電能值比較，得到被檢表在該功率時的相對誤差。

2 數學模型

[δ][=W-W0W×100%] （1）

式中：[W]為被檢表顯示的電能示值，J；[W0]為標準表顯示的電能值，J；[δ]為被測量表的相對誤差，%。

3 輸入量的標準不確定度評定

（1）[δ]的標準不確定度[u（δ）]的來源主要有兩個方面：其一，在重復性條件下，對被測電能表測量其典型測量點的重復性不確定度分量[u1（δ）]，采用A類評定方法；其二，由三相電能表檢定裝置的誤差引起的不確定度分量[u2（δ）]采用B類評定方法。

（2）標準不確定度分量[u1（δ）]的評定通過對1.0級被測電能表在220V，5A，[cos?]的檢測點上重復測量了10次，求出標準差，下面以[cos?]為例，每一次測量都啟動控制按鍵，重復測量10次數值為0.3356%、0.3111%、0.3262%、0.3589%、0.3161%、0.3126%、0.3138%、0.3331%、0.3027%、0.3149%，計算出重復性的實驗標準差s為：s=0.0223%

依規程要求，以3次測量值的算術平均值作為測量結果，則：[u1（δ）=s3]=0.0094%

（3）[u2（δ）]的評定電能表標準裝置不確定度主要由下列因素和分量引起：標準電能表誤差引起的不確定度分量。由檢定證書信息得0.1級誤差限為0.1%、正態分布置信系數（k=3）、標準不確定度分量為：[u2（δ）=0.1%3]=0.033[%]

（4）標準不確定度分量一覽表

4 合成標準不確定度

輸入量[u1（δ）]與[u2（δ）]彼此獨立，互不相關，所以合成標準不確定度：[uc（δ）=0.00712+0.0332]=0.035%

5 擴展不確定度

取包含因子k=3，則擴展不確定度為：[U=k?uc（δ）]=0.12%

6 不確定度報告

被測電能表在220V，5A，[cos?=0.5]處的基本誤差測量結果的擴展不確定度為：[U]=0.12%，k=3。