江蘇省市場(chǎng)監(jiān)督管理局發(fā)布江蘇省地方計(jì)量技術(shù)規(guī)范CalibrationSpecificationforFluxgateCurrJJF（蘇）268—2024磁通門電流傳感器校準(zhǔn)規(guī)范磁通門電流傳感器校準(zhǔn)規(guī)范CalibrationSpecificationfJJF（蘇）268—2024JJF（蘇）268—2024 12引用文件 13術(shù)語和計(jì)量單位 13.1零點(diǎn)輸出 13.2電流比例 14概述 15計(jì)量特性 25.1零點(diǎn)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(xiàng)目和校準(zhǔn)方法 57.1校準(zhǔn)前的準(zhǔn)備工作 57.2零點(diǎn)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(diǎn) 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(shí)間間隔 附錄A測(cè)量不確定度評(píng)定示例 A.2零點(diǎn)輸出 A.3直接測(cè)量法的直流電流比例 A.4比較測(cè)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(lì)的三磁芯結(jié)構(gòu)為例，如圖2所示，磁芯由IE激勵(lì)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(cè)一次電流母線匝數(shù)；IP——被測(cè)一次電流，A；NS——二次繞組匝數(shù)；IS——輸出二次電流，A。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JJF（蘇）268—20243）：表1最大允許誤差與相位差對(duì)照表最大允許誤差±0.005%±0.01%±0.02%±0.05%±0.20%±0.50%相位差±0.17′±0.3′±0.6′±2′±5′±10′±30′其他：周圍無影響校準(zhǔn)工作正常進(jìn)行的電磁干擾及定度(k=2)應(yīng)不大于被校準(zhǔn)磁通門電流傳感器直流電流輸出范圍：0.1A～5kA；JJF（蘇）268—20244交流電流輸出范圍：0.1A～5kA；信號(hào)發(fā)生器輸出電壓信號(hào)頻率大于被校磁通門電流傳a)頻帶寬度(-3dB)：DC～100MHz；b)水平靈敏度：1ns/div～10s/div；時(shí)基最大允許誤差：±2×10-5；c)垂直靈敏度：1mV/div～5V/div；直流增益：±(0.5%～3%)；d)輸入阻抗：50Ω和1MΩ;JJF（蘇）268—20245e)數(shù)字示波器的頻帶寬度應(yīng)不小于磁通門電流傳感器的頻帶寬度的3倍。a)測(cè)量范圍：1mA～5A;b)頻率范圍：DC～100kHz。輸出參數(shù)額定值、電流極性標(biāo)志等信息應(yīng)該齊全；二次輸出端子次輸出電流值Im，磁通門電流傳感器零點(diǎn)輸出計(jì)算如公式(2)：IOE——被校磁通門電流傳感器的零點(diǎn)輸出；Im——直流標(biāo)準(zhǔn)電流表測(cè)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。則被校磁通門電流傳感器的直流電流比例fXDC按公式(3)計(jì)算。圖3直接測(cè)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(shí)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(cè)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(shí)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。清零。被校磁通門電流傳感器標(biāo)稱比例為fX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(diǎn)調(diào)節(jié)直流標(biāo)準(zhǔn)電流源的輸出電流，讀取誤差測(cè)量裝置所示直流電流比例誤差，則被JJF（蘇）268—20247圖4比較測(cè)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；ΔfDC——誤差測(cè)量裝置顯示的直流電流比例誤差。注：磁通門電流傳感器，負(fù)向電流校準(zhǔn)時(shí)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。直接測(cè)量法的交流電流比例校準(zhǔn)原理如圖5所示。按校準(zhǔn)點(diǎn)調(diào)節(jié)交流標(biāo)準(zhǔn)電流源的輸出電流ISAC，對(duì)應(yīng)交流標(biāo)準(zhǔn)電流表顯示值為IXAC，則被校磁通門電流傳感器的實(shí)際交流電流比例fXAC按公式(5)計(jì)算。圖5直接測(cè)量法的交流電流比例校準(zhǔn)原理圖8fXAC——被校磁通門電流傳感器的實(shí)際交流電流比例；ISAC——交流標(biāo)準(zhǔn)電流源輸出的電流值，A；IXAC——交流標(biāo)準(zhǔn)電流表測(cè)量的電流值,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)稱圖6比較測(cè)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；ΔfAC——誤差測(cè)量裝置顯示的交流比例誤差。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)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)稱比例相同。按校97.6.2方法一a)按圖8接線，信號(hào)發(fā)生器輸出穩(wěn)幅正弦波信號(hào)，跨導(dǎo)放大器輸出滿足7.5.流信號(hào)要求。磁通門電流傳感器輸出接至寬頻交流分流器上，寬頻交直流分流器輸出接至數(shù)字示波器；圖7頻帶寬度校準(zhǔn)原理圖b)穩(wěn)幅正弦波信號(hào)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(diǎn)下的幅度值A(chǔ)ref；c)保持穩(wěn)幅正弦波信號(hào)輸出的電壓值不變，均勻增加穩(wěn)幅正弦波信號(hào)輸出頻率f，數(shù)字示波器顯示的幅度值為Af，則帶寬內(nèi)下降的分貝數(shù)由公式(8)計(jì)算：dB——磁通門電流傳感器頻帶寬度內(nèi)下降的分貝數(shù)值A(chǔ)ref——參考頻率點(diǎn)數(shù)字示波器測(cè)得的波形幅度；Af——f頻率點(diǎn)數(shù)字示波器測(cè)得的波形幅度。d)當(dāng)穩(wěn)幅正弦波信號(hào)的頻率繼續(xù)升高到磁通門電流傳感器的上限頻率fH（標(biāo)稱帶JJF（蘇）268—2024寬）處時(shí)，記錄fH頻率點(diǎn)處數(shù)字示波器測(cè)得的幅度值A(chǔ)f；用公式(8)計(jì)算標(biāo)稱頻帶寬度內(nèi)下降（或上升）的分貝數(shù)δdB。b)當(dāng)穩(wěn)幅正弦波信號(hào)的頻率繼續(xù)升高時(shí)，數(shù)字示波器顯示幅度降至0.707Aref時(shí)，頻率fBW，即為磁通門電流傳感器頻帶寬度測(cè)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(shí)，應(yīng)說明被校對(duì)象的h)如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時(shí)，應(yīng)對(duì)被校樣品的抽樣程序進(jìn)j)本次校準(zhǔn)所用測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說明；n)校準(zhǔn)證書簽發(fā)人的簽名、職務(wù)或等p)未經(jīng)實(shí)驗(yàn)室書面批準(zhǔn)，不得部分復(fù)制證書的聲被校磁通門電流傳感器的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)都應(yīng)該先計(jì)算，后修約。數(shù)據(jù)修約采用四舍五入JJF（蘇）268—2024校準(zhǔn)方法和所用儀器設(shè)備相同或近似，交流電流比例的測(cè)量IOE——被校磁通門電流傳感器的零點(diǎn)輸出；Im——直流標(biāo)準(zhǔn)電流表測(cè)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。u(I0)——磁通門電流傳感器零點(diǎn)輸出引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；u(Im)——直流標(biāo)準(zhǔn)電流表引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；u(Ix0)——被校磁通門電流傳感器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。直流標(biāo)準(zhǔn)電流表引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(Im)。JJF（蘇）268—2024磁通門電流傳感器測(cè)量結(jié)果重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(Ix0)。1)直流標(biāo)準(zhǔn)電流表引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(Im)分散區(qū)間的半寬度為a=0.001μA，為均勻分布，置信因子k，則直流標(biāo)準(zhǔn)電流表2)測(cè)量結(jié)果重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(Ix0)Ix——被校磁通門電流傳感器零點(diǎn)輸出直流電流的平均值；Ixi——被校磁通門電流傳感器零點(diǎn)輸出直流電流的第i次測(cè)量值；n——重復(fù)測(cè)量的次數(shù)，此處n=10。表A.1零點(diǎn)輸出重復(fù)性測(cè)量數(shù)據(jù)第i次測(cè)量123456789測(cè)量值(μA)s(Ix)=0.04μAu(Ix)=s(Ix)=0.04μAJJF（蘇）268—2024表A.2零點(diǎn)輸出標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量不確定度分量來源評(píng)定方法分布k值測(cè)量確定度u(Im)直流標(biāo)準(zhǔn)電流表的最大允許誤差引入B類均勻分布33u(Ix0)測(cè)量結(jié)果重復(fù)性引入A類正態(tài)/0.04μAU(I0)=k×uC(I0)=0.08μAU(IOE)=k×uC(IOE)=1.2×10-7fXDC(A.4)式中：fXDC——被校磁通門電流傳感器的實(shí)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(cè)試電流值,A。uc(fDC)——直接測(cè)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。b)直流標(biāo)準(zhǔn)電流表引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(IXDC)。a)測(cè)量結(jié)果重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(fDUT)。1)直流標(biāo)準(zhǔn)電流源引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(IS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-52)直流標(biāo)準(zhǔn)電流表引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(IXDC)按B類進(jìn)行評(píng)定。根據(jù)直流標(biāo)準(zhǔn)電流表讀數(shù)0.6667A技術(shù)指標(biāo)，其最大允許誤差為±7.6667×10-5A，則分散區(qū)間的半寬度為a=7.6667×10-5A，為均勻分布，置信因子k，則直流標(biāo)準(zhǔn)電流表最大允許誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：-53)測(cè)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(cè)量n——重復(fù)測(cè)量的次數(shù)，此處n=10。表A.3直接測(cè)量法的直流電流比例重復(fù)性測(cè)量數(shù)據(jù)第i次測(cè)量123456789測(cè)量值1500.171500.151500.161500.16s(fDUT)=0.013u(fDUT)rel=8.5×10-6表A.4直接測(cè)量法的直流電流比例標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量不確定度分量來源評(píng)定方法分布k值測(cè)量確定度直流標(biāo)準(zhǔn)電流源引入B類均勻分布33直流標(biāo)準(zhǔn)電流表引入B類均勻分布3u(fDUT)rel測(cè)量結(jié)果重復(fù)性引入A類正態(tài)/uc(fDC)=uc(fDC)rel×fDC=0.14JJF（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(cè)量裝置顯示的直流測(cè)量比例誤差。uc(fXDC1)——比較測(cè)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)直流電流比例引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；u(ΔfDC)——誤差測(cè)量裝置引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；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(cè)量裝置引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(ΔfDC)；a)測(cè)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(fSDC)JJF（蘇）268—20242)誤差測(cè)量裝置引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(ΔfDC)為均勻分布，置信因子k，則誤差測(cè)量裝置引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：3)測(cè)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(cè)量值；n——重復(fù)測(cè)量的次數(shù)，此處n=10。表A.5比較測(cè)量法的直流電流比例重復(fù)性測(cè)量數(shù)據(jù)123456789s(fDUT1)=6.7×10-3u(fDUT1)=s(fDUT1)=6.7×10-3JJF（蘇）268—2024表A.6比較測(cè)量法的直流電流比例標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量不確定度分量來源評(píng)定方法分布k值測(cè)量確定度u(fSDC)標(biāo)準(zhǔn)磁通門電流傳感器引入B類均勻分布33-3u(ΔfDC)誤差測(cè)量裝置B類均勻分布 -3u(fDUT1)測(cè)量結(jié)果重復(fù)性引入A類正態(tài)/U(fXDC1)=k×uc(fXDC1)=0.028)—標(biāo)準(zhǔn)磁通門電流傳感器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；JJF（蘇）268—2024202)被校磁通門電流傳感器測(cè)量結(jié)果重復(fù)性引入為0.034′。為均勻分布，則置信因子k，標(biāo)準(zhǔn)磁通門電流傳感器引入的不確定度按B類進(jìn)行評(píng)定。誤差測(cè)量裝置的技術(shù)指標(biāo)，相位差最大允許誤差為JJF（蘇）268—202421 n——重復(fù)測(cè)量的次數(shù)，此處n=10。表A.7相位差重復(fù)性測(cè)量數(shù)據(jù)第i次測(cè)量123456789測(cè)量值(′)表A.8相位差標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量表不確定度分量來源評(píng)定方法分布k值測(cè)量確定度標(biāo)準(zhǔn)磁通門電流傳感器引入B類均勻分布33誤差測(cè)量裝置B類均勻分布330.003′測(cè)量結(jié)果重復(fù)性引入A類正態(tài)/0.007′JJF（蘇）268—202422Aref——參考頻率點(diǎn)數(shù)字示波器測(cè)得的波形幅度；Af——f頻率點(diǎn)數(shù)字示波器測(cè)得的波形幅度。u2——顯示裝置示波器分辨力參考幅值引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；u3——顯示裝置示波器分辨力標(biāo)準(zhǔn)幅值引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；u4——跨導(dǎo)放大器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；u5——寬頻交流分流器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；u6——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)器的平坦度或頻響不準(zhǔn)確引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1；b)顯示裝置示波器分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u2和u3；c)跨導(dǎo)放大器引入標(biāo)準(zhǔn)不確定度u4；JJF（蘇）268—202423d)寬頻交直流分流器引入標(biāo)準(zhǔn)不確定度u5。2)被校磁通門電流傳感器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度a)測(cè)量結(jié)果重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u6。a)標(biāo)準(zhǔn)器的平坦度或頻響不準(zhǔn)確引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1b)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(píng)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)=1.96×10-3。在示波器頻帶寬度內(nèi)正弦波幅度由參考頻率下的6div最多下降,c)跨導(dǎo)放大器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u4，引入量可忽略；d)寬頻交流分流器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u5，引入量可忽略；e)測(cè)量結(jié)果重復(fù)性引入的不確定度量u6。各種隨機(jī)因素導(dǎo)致的不確定度，用A類方法評(píng)定。多次重復(fù)測(cè)量結(jié)果如表A.9量值，dB；n——重復(fù)測(cè)量的次數(shù)，此處n=10。JJF（蘇）268—202424表A.9頻帶寬度重復(fù)性測(cè)量數(shù)據(jù)。第i次測(cè)量123456789測(cè)量值(dB)s(δdB)=0.041dB表A.10頻帶寬度標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量匯總表不確定度分量來源評(píng)定方法分布k值測(cè)量確定度信號(hào)發(fā)生器的平坦度或頻響引入B類均勻分布 0.099dBu2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 0.013dB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 0.019dBu4跨導(dǎo)放大器引入B類均勻分布 /寬頻交流分流器引入B類均勻分布 /u6測(cè)量結(jié)果重復(fù)性引入A類正態(tài)/0.041