沖擊電壓測試儀的不確定度評定

1 概述

1.1測量依據(jù)

JJF（遼）107-2010《繞組匝間沖擊電壓測試儀》

1.2環(huán)境條件

溫度（15～25）℃；相對濕度（65%±15%）；電源電壓220V（1±5%）。

1.3測量標(biāo)準(zhǔn)

數(shù)字示波器/電壓衰減器

1.4被測對象

沖擊電壓測試儀

1.5測量方法

連接沖擊電壓測試儀的負(fù)載電阻并與衰減器和數(shù)字示波器相連。啟動輸出并適當(dāng)調(diào)節(jié)數(shù)字示波器的衰減和觸發(fā)，用光標(biāo)測量脈沖電壓的幅度，并計算脈沖電壓從10%到90%幅度的上升時間，計算測量誤差。

2 數(shù)學(xué)模型和不確定度傳播率

2.1數(shù)學(xué)模型

[δv][=vi-vs+δs]

式中：[δv]—電壓測量誤差；[vi]—被測表示值；[vs]—實際測量值；[δs]—標(biāo)準(zhǔn)器誤差。

2.2不確定度傳播率

[uc2（δv）][=c12u2（vi）+c22u2（vs）+c32u2（δs）]

式中：靈敏系數(shù)[c1=?δv/?vi=1]；[c2=?δv/?vs=-1]；[c3=?δv/?vs=1]。

脈沖電壓的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的來源主要有測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度、數(shù)字示波器和衰減探頭引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。

3.1測量重復(fù)性引入的不確定度分量

根據(jù)校準(zhǔn)規(guī)范，重復(fù)性引入的不確定度用A類方法評定，選擇輸出脈沖電壓1kV進行重復(fù)測量10次，得到數(shù)據(jù)如下：1.04，1.04，1.03，1.03，1.03，1.03，1.03，1.03，1.03，1.03。

算術(shù)平均值：[x=1ni=1nxi=1.032]；單次測量標(biāo)準(zhǔn)偏差：[s（vi）=0.0042]。重復(fù)性引入標(biāo)準(zhǔn)不確定：[u（vi）=0.0042]kV，[urel（vi）=0.42%]。

3.2數(shù)字示波器和衰減探頭引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

（1）數(shù)字示波器測量誤差引入不確定度，數(shù)字示波器的測量最大允差為±0.5%，按均勻分布進行估算，[urelvs=0.5%/3=0.58%]。

（2）衰減探頭測量誤差引入不確定度，衰減探頭誤差為±1%，按均勻分布進行估算，[urelδs=1%/3=0.58%]。

4 標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表

5 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

[ucrelδv][=u2rel（vi）+u2rel（vs）+u2rel（δs）=0.77%]

6 擴展不確定度

[Urel=kucrel（δv）=2×0.77%=1.6%]，[k=2]。

在量程（1kV～40kV）內(nèi)的其它校準(zhǔn)點重復(fù)性基本不變，故不確定度[U rel=1.6%]，[k=2]。

7 不確定度報告

脈沖電壓（1kV～40kV）測量結(jié)果的擴展不確定度[U rel=1.6%]，[k=2]。