江蘇省地方計量技術(shù)規(guī)范CalibrationSpecifica2024-03-26發(fā)布2024-05-01實施江蘇省市場監(jiān)督管理局JJF（蘇）268—2024磁通門電流傳感器校準(zhǔn)規(guī)范JJF（蘇）268—2024JJF（蘇）268—2024 12引用文件 13術(shù)語和計量單位 13.1零點輸出 13.2電流比例 14概述 15計量特性 25.1零點輸出 25.2直流電流比例 25.3交流電流比例 35.4相位差 35.5頻帶寬度(-3dB) 36校準(zhǔn)條件 36.1環(huán)境條件 36.2校準(zhǔn)用設(shè)備 37校準(zhǔn)項目和校準(zhǔn)方法 57.1校準(zhǔn)前的準(zhǔn)備工作 57.2零點輸出 57.3直流電流比例 67.4交流電流比例 77.5相位差 87.6頻帶寬度 97.6.1校準(zhǔn)點 98校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá) 8.1校準(zhǔn)證書 8.2數(shù)據(jù)修約 9復(fù)校時間間隔 附錄A測量不確定度評定示例 A.1引言 A.2零點輸出 A.3直接測量法的直流電流比例 A.4比較測量法的直流電流比例 A.5相位差 A.6頻帶寬度 附錄B校準(zhǔn)原始記錄格 附錄C校準(zhǔn)證內(nèi)頁格式 JJF（蘇）268—2024JJF（蘇）268—20241磁通門電流傳感器校準(zhǔn)規(guī)范現(xiàn)以外部激勵的三磁芯結(jié)構(gòu)為例，如圖2所示，磁芯由IE激勵達(dá)到磁平衡狀態(tài)，一次電IS電流的線圈匝數(shù)為NS，則JJF（蘇）268—20242其中：NP——被測一次電流母線匝數(shù)；IS——輸出二次電流，A。最大允許誤差±0.005%±0.01%±0.02%±0.05%±0.20%±0.50%圖1磁通門電流傳感器結(jié)構(gòu)及原理圖2磁通門電流傳感器原理圖5計量特性5.2直流電流比例相位差±0.17±0.3±0.6±2±5±10±30JF（蘇）268—2024一次額定電流：0.1A～5kA；一次額定電流：0.1A～5kA；直流電流輸出范圍：0.1A～5kA；JJF（蘇）268—20244交流電流輸出范圍：0.1A～5kA；6.2.3信號發(fā)生器6.2.4跨導(dǎo)放大器輸出電流范圍：1mA～100A；6.2.5直流標(biāo)準(zhǔn)電流表6.2.6交流標(biāo)準(zhǔn)電流表6.2.7標(biāo)準(zhǔn)磁通門電流傳感器電流測量范圍：0.1A～5kA；6.2.8數(shù)字示波器a)頻帶寬度(-3dB)：DC～100MHz；b)水平靈敏度：1ns/div～10s/div；時基最大允許誤差：±2×10-5；直流增益：±(0.5%～3%)；JJF（蘇）268—202457.1.2工作正常性檢查7.1.3預(yù)熱7.2零點輸出Im——直流標(biāo)準(zhǔn)電流表測量的電流值，A；fDC——被校磁通門電流傳感器的標(biāo)稱比例；JJF（蘇）268—20246IPNDC——被校磁通門電流傳感器的額定一次直流電流值，A。7.3直流電流比例則被校磁通門電流傳感器的直流電流比例fXDC按公式(3)計算。mcwx.圖3直接測量法的直流電流比例校準(zhǔn)原理圖式中：fXDC——被校磁通門電流傳感器的實際直流電流比例；ISDC——直流標(biāo)準(zhǔn)電流源輸出的電流值，A；IXDC——直流標(biāo)準(zhǔn)電流表測量的電流值，A。注：磁通門電流傳感器，負(fù)向直流電流比例校準(zhǔn)時可使用直流標(biāo)準(zhǔn)電流源的負(fù)向，或?qū)⒈恍４磐ㄩT電流傳感器的一次電流指示方向與直流標(biāo)準(zhǔn)電流源輸出電流ISDC方向調(diào)至相反。為fSDC，與被校磁通門電流傳感器標(biāo)稱比例相同，按校準(zhǔn)點調(diào)節(jié)直流JJF（蘇）268—20247圖4比較測量法的直流電流比例校準(zhǔn)原理圖fXDC1=fSDC+ΔfDC(4)fXDC1——被校磁通門電流傳感器直流電流比例；fSDC——標(biāo)準(zhǔn)磁通門電流傳感器直流電流比例；注：磁通門電流傳感器，負(fù)向電流校準(zhǔn)時可使用直流標(biāo)準(zhǔn)電流源的負(fù)向，或?qū)⒈恍４磐ㄩT電流傳感器的一次電流指示方向與直流標(biāo)準(zhǔn)電流源輸出電流ISDC方向調(diào)至相反。7.4交流電流比例流電流比例fXAC按公式(5)計算。圖5直接測量法的交流電流比例校準(zhǔn)原理圖JJF（蘇）268—20248fXAC——被校磁通門電流傳感器的實際交流電流比例；ISAC——交流標(biāo)準(zhǔn)電流源輸出的電流值，A；例為fXAC1，標(biāo)準(zhǔn)磁通門電流傳感器的標(biāo)稱比例為fSAC，與被校磁通門電流傳感器標(biāo)稱cwx.圖6比較測量法的交流電流比例校準(zhǔn)原理圖fXAC1=fSAC+ΔfAC(6)fXAC1——被校磁通門電流傳感器的交流電流比例；fSAC——標(biāo)準(zhǔn)磁通門電流傳感器的交流電流比例；相位差的校準(zhǔn)原理圖如圖6所示。被校準(zhǔn)磁通門電流傳感器標(biāo)稱比例為fXAC1，標(biāo)ΦDUT=ΦSTD+ΔΦDUT(7)JJF（蘇）268—20249ΦDUT——被校磁通門電流傳感器的相位差，'；ΔΦDUT——誤差測量裝置顯示的相位差，'；ΦSTD——標(biāo)準(zhǔn)磁通門電流傳感器的相位差，'。a)按圖8接線，信號發(fā)生器輸出穩(wěn)幅正弦波信號，跨導(dǎo)放大器輸出滿足7.5.1的電出接至數(shù)字示波器；xw.圖7頻帶寬度校準(zhǔn)原理圖b)穩(wěn)幅正弦波信號輸出頻率設(shè)置50Hz(或60Hz)，調(diào)節(jié)示波器分辨率使數(shù)字示波器顯示的電流波形覆蓋數(shù)字示波器約80%屏幕范圍（通常為6格記錄數(shù)字示波器顯示的基準(zhǔn)頻率點下的幅度值A(chǔ)ref；c)保持穩(wěn)幅正弦波信號輸出的電壓值不變，均勻增加穩(wěn)幅正弦波信號輸出頻率f，Aref——參考頻率點數(shù)字示波器測得的波形幅度；Af——f頻率點數(shù)字示波器測得的波形幅度。d)當(dāng)穩(wěn)幅正弦波信號的頻率繼續(xù)升高到磁通門電流傳感器的上限JJF（蘇）268—2024寬）處時，記錄fH頻率點處數(shù)字示波器測得的幅度值A(chǔ)f；用公式(8)計算標(biāo)稱頻帶a)按7.6.2中a)～d)操作；b)當(dāng)穩(wěn)幅正弦波信號的頻率繼續(xù)升高時，數(shù)字示波器顯示幅度降至0.707Aref時，頻率fBW，即為磁通門電流傳感器頻帶寬度測得值。g)進(jìn)行校準(zhǔn)的日期，如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時，應(yīng)說明被校對象的被校磁通門電流傳感器的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)都應(yīng)該先計算，后修約JJF（蘇）268—2024JJF（蘇）268—2024Im——直流標(biāo)準(zhǔn)電流表測量的電流值，A；fDC——被校磁通門電流傳感器的標(biāo)稱比例；IPNDC——磁被校通門電流傳感器的額定一次直流電流值，A。1)標(biāo)準(zhǔn)器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度2)被校磁通門電流傳感器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度JJF（蘇）268—2024Ixi——被校磁通門電流傳感器零點輸出直流電流的第i次測量值；第i次測量12345表A.16零點輸789測量值(μA)JJF（蘇）JJF（蘇）268—2024不確定度分量來源評定方法分布表A.2零點輸出k值標(biāo)準(zhǔn)不確定測量確定度度分量直流標(biāo)準(zhǔn)電流表的最大允許誤差引入B類均勻分布3-4μAu(Ix0)測量結(jié)果重復(fù)性引入A類正態(tài)/合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度按公式(A.2)計算。式中：fXDC——被校磁通門電流傳感器的實際直流電流比例；ISDC——直流標(biāo)準(zhǔn)電流源輸出電流值，A；IXDC——直流標(biāo)準(zhǔn)電流表測試電流值,A。uc(fDC)rel=u2(ISDC)rel+u2(IXDC)rel+u(fDUT)reluc(fDC)——直接測量法的直流電流比例合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度；u(ISDC)——直流標(biāo)準(zhǔn)電流源引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；JJF（蘇）268—2024u(IXDC)——直流標(biāo)準(zhǔn)電流表引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；u(fDUT)——被校磁通門電流傳感器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。A.3.2標(biāo)準(zhǔn)不確定度來源a)測量結(jié)果重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(fDUT)。A.3.3標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定則分散區(qū)間的半寬度為a=0.11A，為均勻分布，置信因子k則直流標(biāo)準(zhǔn)電流源-5按B類進(jìn)行評定。根據(jù)直流標(biāo)準(zhǔn)電流表讀數(shù)0.6667A技術(shù)指標(biāo)，其最大允許誤差-53)測量結(jié)果重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(fDUT)JJF（蘇）268—2024fDUT——被校磁通門電流傳感器直流電流比例的平均值；fDUTi——被校磁通門電流傳感器直流電流比例的第i次測量值；第i次測量1234表A56789據(jù)測量值1500.171500.151500.161500.16(fDUT)=0.013u(ISDC)=s(fDUT)=0.013u(fDUT)rel=8.5×10-6A.3.4不確定度分量一覽表不確定度分量來源評定方法表A.4直接分布k值測量確定度不確定度分量直流標(biāo)準(zhǔn)電流源引入B類均勻分布3直流標(biāo)準(zhǔn)電流表引入B類均勻分布3u(fDUT)rel測量結(jié)果重復(fù)性引入A類正態(tài)/合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度按公式(A.5)計算。A.3.5合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc(fDC)rel=u2(ISDC)rel+u2(IXDC)rel+u(fDUT)rel=0.93×10-5A.3.6擴展不確定度JJF（蘇）268—2024U(fDC)rel=kuc(fDC)rel=1.9×10-4U(fDC)=kuc(fDC)=0.28fXDC1=fSDC+ΔfDC(A.7)fXDC1——被校磁通門電流傳感器直流電流比例；fSDC——標(biāo)準(zhǔn)磁通門電流傳感器直流電流比例；ΔfDC——誤差測量裝置顯示的直流測量比例誤差。uc(fXDC1)——比較測量法的直流電流比例合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度；u(fSDC)——標(biāo)準(zhǔn)磁通門電流傳感器的標(biāo)準(zhǔn)直流電流比例u(fDUT1)——被校磁通門電流傳感器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。a)標(biāo)準(zhǔn)磁通門電流傳感器的標(biāo)準(zhǔn)直流電流比例引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(fSDC)；b)誤差測量裝置引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(ΔfDC)；a)測量結(jié)果重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(fDUT1)。1)標(biāo)準(zhǔn)磁通門電流傳感器的標(biāo)準(zhǔn)直流電流比例引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(JJF（蘇）268—20242)誤差測量裝置引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(Δ3)測量結(jié)果重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(fDUT1) fDUT1——被校磁通門電流傳感器直流電流比例的平均值；fDUT1i——被校磁通門電流傳感器直流電流比例的第i次測量值；12345A.5比較6測量法的789u(fDUT1)=s(fDUT1)=6.7×10-3A.4.4不確定度分量一覽表 JJF JJF不度來源評定比較測量直流電流k標(biāo)準(zhǔn)不（蘇）268—2024u(fSDC)標(biāo)準(zhǔn)磁通門電流傳感器引入B類均勻分布3-3u(ΔfDC)誤差測量裝置B類均勻分布3u(fDUT1)測量結(jié)果重復(fù)性引入A類正態(tài)/成標(biāo)準(zhǔn)不確定度按公式(A.8)計算。XDC1)=u2(fSDC)+u2(ΔfDC)+u2(fDUT1)=0.014U(fXDC1)=U(fXDC1)=k×uc(fXDC1)=0.028A.5相位差uc(uc(ΦDUT)=u(ΦSTD)+u(ΔΦSTD)+u(ΦDUT1)JJF（蘇）268—202420a)標(biāo)準(zhǔn)磁通門電流傳感器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(ΦSTD)；b)誤差測量裝置引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(ΔΦSTD)；a)測量結(jié)果重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1)標(biāo)準(zhǔn)磁通門電流傳感器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(為0.034′。為均勻分布，則置信因子k標(biāo)準(zhǔn)磁通門電流傳感u(ΦSTD)分別為：2)誤差測量裝置引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(ΔΦSTD)為)為k3JJF（蘇）268—202421ΦDUTi——被校磁通門電流傳感器相位差的第i次測量值；第i次測量12345表6A.7相位789s(ΦDUT)=0.007u(ΔΦDUT)=s(ΦDUT)=0.007不確定度分量來源評定方法分布k值測量確定度分量表u(ΦSTD)標(biāo)準(zhǔn)磁通門電流傳感器引入B類均勻分布30.20′u(ΔΦSTD)誤差測量裝置B類均勻分布30.003′u(ΔΦDUT)測量結(jié)果重復(fù)性引入A類正態(tài)/0.007′A.5.5合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度度按公式(A.11)計算。uc(ΦDUT)=u2(ΦSTD)+u2(ΦSTD1)+u(Φload)+u2(ΔΦDUT)=0.20′A.5.6擴展不確定度JJF（蘇）268—202422ArefArefAref——參考頻率點數(shù)字示波器測得的波形幅度；Af——f頻率點數(shù)字示波器測得的波形幅度。c)跨導(dǎo)放大器引入標(biāo)準(zhǔn)不確定度u4；JJF（蘇）268—202423A.6.3標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定按B類進(jìn)行評定。按其說明書的技術(shù)指標(biāo)，100kHzb)顯示裝置示波器分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u2和u3：按B類進(jìn)行評定。示波器垂直分辨力為9位，即其垂直分辨力為滿度值的1/29-1對4.2div幅度其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：e)測量結(jié)果重復(fù)性引入的不確定度量u6。各種隨機因素導(dǎo)致的不確定度，用A類方法評定。多次重復(fù)測量結(jié)果如表A.9δdB——被校磁通門電流傳感器頻帶寬度內(nèi)下降δdBi——被校磁通門電流傳感器頻帶寬度內(nèi)下降（或上升）的分貝數(shù)的第i次測量值，dB；JF（蘇）268—2024第i次測量JF（蘇）268—2024表A.9頻帶寬度重復(fù)性測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)分表合成標(biāo)準(zhǔn)不確度定準(zhǔn)分表合成標(biāo)準(zhǔn)不確度定4)計算。上述各分量獨立不相關(guān)，則合成不確定度為：不確定度分量表來源表評定方法頻帶寬度標(biāo)分布不確定度k值量匯總測量確定度u1A.10信號發(fā)生器的平坦度或頻響引入B類均勻分布3u2顯示裝置數(shù)字示波器分辨力參考幅值引入B類均勻分布3u3顯示裝置數(shù)字示波器分辨力標(biāo)準(zhǔn)幅值引入B類均勻分布3u4跨導(dǎo)放大器引入B類均勻分布3/u5寬頻交流分流器引入B類均勻分布3/u6測量結(jié)果重復(fù)性引入A類正態(tài)/c=u12+u22+u32+u42+u52+u62=0.11dBU=k×uc=0.22dB(100kHz)24JJF（蘇）268—2024