摘要:本文介紹了高壓衰減棒的校準方法和不確定度評定,解決了高壓衰減棒的基本量溯源問題,為該儀器的校準提供了實踐依據(jù)。
關鍵詞:高壓衰減棒;校準;不確定度評定
高壓衰減棒(High Pressure Probe)是高壓測量領域應用非常廣泛的儀器,它用于測量交直流高電壓和(或)脈沖高壓,并將高電壓信號按比例衰減為低電壓信號。迄今為止,國家還未出臺相關的對應于該儀器的校準規(guī)范,本文從實際工作出發(fā),介紹了對于該儀器基本的校準方法,為該儀器的校準提供依據(jù)。
1 校準方法
1.1 直流衰減比
(1)校準方法主要為直接高壓輸出、終端設備監(jiān)測的方式,儀器連接如圖1所示。
直流高壓源直流電壓輸出高壓衰減棒匹配負載直流電壓表或示波器
(2)按圖1所示,通過直流高壓源輸入直流高壓UIN,從直流電壓表或者示波器讀出所測量電壓實際值UOUT。考慮到衰減棒的輸出電阻與直流電壓表的輸入電阻不一定一致,所以在探頭輸出端接入電壓表時,需確保直流電壓表的輸入電阻與衰減棒的輸出電阻匹配。衰減棒的直流電壓衰減比:
K= UIN/U OUT
式中:K—衰減棒的直流電壓衰減比;UIN—衰減棒輸入電壓;U OUT—衰減棒輸出電壓。通過上述試驗,完成輸出電壓的檢測,根據(jù)衰減比計算公式,計算出衰減棒的實際衰減比。
2 直流電壓衰減比測量結果的不確定度評定
2.1 不確定度來源
a) 測量重復性;b) 直流高壓源輸出直流高壓最大允許誤差;c) 直流電壓表測量最大允許誤差;d) 匹配電阻引入的不確定度。
2.2 測量標準
a)標準電阻分壓器,量程范圍:DCV 0~±40kV,準確度等級: 0.05 級;b)數(shù)字多用表,型號:34401A,直流電壓在0~10V量程上的誤差為:δ=±(讀數(shù)×0.0035%+量程×0.0005%)。
2.3 建立數(shù)學模型
Δ=UxUs
式中:Δ—被檢高壓衰減棒的測量誤差;Ux—被檢高壓衰減棒的指示值;Us—標準數(shù)字多用表的指示值。
由于Ux和Us相互獨立,靈敏洗漱、、系數(shù)分別為1和1,所以:
u(c)=u(A)2+u(B)2
2.4 標準不確定度評定
(1)重復測量引入的測量結果A類相對不確定度uArel評定。對被測衰減棒某設定值,如:10kV,連續(xù)測量10次,將數(shù)據(jù)記錄在表格C.1中。
2.5 不確定度合成
(1)不確定度分量綜合表
3 結語
本文給出了一種高壓衰減棒的校準方法和測量不確定度評定,操作簡單可靠,可有效開展高壓衰減棒的校準工作。
參考文獻:
[1]JJF 14372013 示波器電壓探頭校準規(guī)范.
[2]JJF 1059.12012 測量不確定度評定與表示[S].
作者簡介:丁鵬程(1991),男,江蘇南通人,本科,研究方向:靜電高壓。