JJF(冀) 210-2023 钳形数字相位伏安表校准规范

JJF（冀）210-2023钳形数字相位伏安表校准规范CalibrationSpecificationforClampDigitalPhasevoltammeters2023-02-23发布2023-05-01实施发布JJF(冀)210—2023钳形数字相位伏安表校准规范CalibrationSpecificationforClampDigitalPhasevoltammeters归口单位：河北省市场监督管理局主要起草单位：河北省计量监督检测研究院本规范委托河北省计量监督检测研究院负责解释JJF(冀)2102023JJF(冀)210—2023本规范主要起草人：贾祎冬（河北省计量监督检测研究院）赵冬松（河北省计量监督检测研究院）李凌云（河北省计量监督检测研究院）参加起草人：李德亨（河北省计量监督检测研究院）侯宗贤（河北省计量监督检测研究院）JJF(冀)210—2023I目录引言．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(II)1范围．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(1)2引用文件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(1)3概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(1)4计量特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(2)4.1交流电压、交流电流与交流功率的示值误差．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(2)4.2相位的示值误差．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(2)4.3测量范围和最大允许误差．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(3)5校准条件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(3)5.1环境条件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(3)5.2测量标准及其他设备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(3)6校准项目和校准方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(3)6.1校准项目．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(3)6.2校准方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(4)7校准结果表达．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(8)8复校时间间隔．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(9)附录A测量结果不确定度评定示例．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(10)附录B校准原始记录格式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(14)附录C校准证书内页格式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(15)JJF(冀)210—2023II引言本规范依据国家计量技术规范JJF1071—2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》和JJF1001—2011《通用计量术语及定义》编制。本规范在参考了JJF1075—2015《钳形电流表校准规范》、JJF1491—2014《数字式交流电参数测量仪校准规范》等文件的基础上，结合国内钳形数字相位伏安表的质量控制现状制订。本规范为首次制订。JJF(冀)210—20231钳形数字相位伏安表校准规范1范围本规范适用于交流电压测量范围0.1V～600V，交流电流测量范围10mA～500A，相位测量范围(0～360)°，交流功率测量范围1mW～300kW，输入信号频率范围45Hz～65Hz的钳形数字相位伏安表(以下简称相位伏安表)的校准。2引用文件本规范引用了下列文献：JJF1075—2015钳形电流表校准规范JJF1491—2014数字式交流电参数测量仪校准规范凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单），适用于本规范。3概述钳形数字相位伏安表是专为现场测量电压、电流、功率、相位的单通道、双通道和三通道的数显测量仪表。它的特点是可以在不断开回路的情况下，可以通过电压端子测量电压，采用钳形电流传感器测量电流，通过A/D转换方式和数据处理显示功率和相位。钳形数字相位伏安表的基本组成如图1所示。其主要功能是用来测量U-U、I-I及U-I之间的相位，判别感性、容性电流及三相电压的相序，检测变压器的接线组别。信号调理单元A/D转换数据处理单元通信及控制单元显示器UI图1钳形数字相位伏安表基本组成框图JJF(冀)210—202324计量特性4.1交流电压、交流电流与交流功率的示值误差钳形数字相位伏安表交流电压、交流电流与交流功率的示值误差可采用公式(1)～(3)中的一种进行表示，具体采用何种表示方式，应根据制造商说明书，或按客户和制造商双方达成的技术协议。m%%xaAbA(1)%xaAn(2)m%%xAabA(3)式中：max——用绝对误差表示的最大允许误差，V、A或W;max——用相对误差表示的最大允许误差，%；xA——被校仪器的读数值，V、A或W;mA——被校仪器的量程值，V、A或W;a——与读数有关的误差系数；b——与量程有关的误差系数；n——以数字表示的绝对误差项，m%nbA。4.2相位的示值误差相位示值以绝对误差表示的示值误差公式为：maxxn(4)式中：max——相位示值误差，°；x——相位伏安表相位显示值，°；n——标准源输出相位值，°。JJF(冀)210—202334.3测量范围和最大允许误差相位伏安表交流电压、交流电流、交流功率和相位的测量范围和最大允许误差见表1。表1测量范围和最大允许误差校准参数测量范围最大允许误差a+b（）交流电压100mV~600V±0.2%及以下交流电流10mA~500A±0.2%及以下交流功率1mW~300kW±0.2%及以下相位0º~360º±1.0º及以下注：由于校准不判断合格与否，故上述计量特性要求仅供参考。5校准条件5.1环境条件5.1.1环境温度：(20±5)℃；5.1.2相对湿度：(55±20)%；5.1.3电源频率：(50±0.5)Hz；5.1.4电源电压：(220±22)V；5.1.5其他：无影响测量结果的振动、电磁干扰等。5.2测量标准及其它设备采用标准源对相位伏安表各测量参数进行校准。校准时由标准器、配套设备和环境条件引起的各测量参数测量扩展不确定度或最大允许误差应小于被校相位伏安表的最大允许误差绝对值的1/3，测量范围要完全覆盖被校相位伏安表的测量范围。校准所用标准装置在30s内的稳定度和调节细度应小于被校相位伏安表相应测量参数最大允许误差绝对值的1/10。校准所用标准装置必须经过有效量值溯源。6校准项目和校准方法6.1校准项目相位伏安表校准项目（见表2）JJF(冀)210—20234表2校准项目一览表序号校准项目校准方法条款1交流电压6.2.32交流电流6.2.43相位6.2.54交流功率6.2.6注：根据相位伏安表功能和用户的要求选择校准项目。6.2校准方法6.2.1校准前检查a)相位伏安表外观应完整无破损，标识清晰，有出厂编号、生产厂家等；b)相位伏安表通电后应显示清晰，按照说明书要求进行预热并工作正常，各种开关及功能键工作正常。6.2.2校准接线单相相位伏安表、双钳相位伏安表和三相相位伏安表接线图分别见图2、图3、图4和图5。被校相位伏安表标准源1I*1I***1U1U图2单相钳形数字相位伏安表校准接线图被校双钳数字相位伏安表标准源1I2I**2U1U1I2I****2U*2U*图3双钳数字相位伏安表校准接线图JJF(冀)210—20235被校相位伏安表标准源***UCUCUNUBUBUAUA*********IAIBIBICIAIC图4钳形数字相位伏安表三相四线校准接线图被校相位伏安表标准源**IAUCIBICICIB*********UBUBUAUAUCUC图5钳形数字相位伏安表三相三线校准接线图注：图中“*”为同名端。6.2.3校准点的选择a)相位伏安表的不同功能，不同量程有不同的技术指标，对多量程相位伏安表一般选取误差限最小的量程最为基本量程档，其他量程为非基本量程。b)有额定频率范围的相位伏安表在50Hz下进行校准。c)基本量程档，在测量范围内均匀选取5个校准点，非基本量程档，在测量范围内均匀选取3个校准点。JJF(冀)210—20236d)也可根据用户要求选取制定基本量程，频率和校准点。6.2.4交流电压使用标准源对交流电压校准，接线方式参照6.2.2。启动标准源输出电压，读取相位伏安表显示值及标准源输出值，在测量范围内均匀选取不少于5个校准点来进行电压示值误差的校准，并按公式(5)计算电压示值误差,按公式(6)计算电压相对误差。xnUU(5)相对误差为：100%xnnUUU(6)式中：——相位伏安表的示值误差，V；——相位伏安表的相对误差,%。xU——相位伏安表显示值，V；nU——标准源的输出实际值，V。6.2.5交流电流使用标准源对交流电流校准，接线方式参照6.2.2。将标准电流源导线置于钳口近似几何中心位置，启动标准源调节输出电流，读取相位伏安表电流显示值及标准源输出值，在测量范围内均匀选取不少于5个校准点来进行电流示值误差的校准，按公式(7)计算显示电流示值误差,并按公式(8)计算电流相对误差。xnII(7)相对误差为：100%xnnIII(8)式中：——相位伏安表的示值误差，A；——相位伏安表的相对误差，%。xI——相位伏安表显示值，A；nI——标准源的输出实际值，V。JJF(冀)210—20237对于钳形大电流（大于100A）的校准可采用单通道等安匝法进行电流校准，校准原理如图6。相位伏安表的放置位置，调节校准指示点等步骤同上，启动标准源调节输出电流，读取相位伏安表电流显示值及标准源输出值,则示值误差按公式(9)计算，并按公式(10)计算电流相对误差:xnIKI(9)100%xnnIKIKI(10)式中：K——标准电流的额定变比系数被校相位伏安表标准源**xInI图6钳形大电流相位伏安表接线图6.2.6相位使用标准源对相位校准，接线方式参照6.2.2。通常选取50Hz作为校准频率点，电压、电流（电流点的选取在标准源量限范围内，不采用等安匝法测电流方式接线）可以选择常用点。依次调节标准源输出U-U、I-I及U-I之间的相位，并按公式(4)计算相位示值误差，推荐校准点见表3。JJF(冀)210—20238表3相位推荐校准点被校仪表校准点校准点单钳相位伏安表UI0º、60º、300º双钳相位伏安表U1I2、I1U2、U1U2、I1I2三相相位伏安表三相四线U1I1、U2I2、U3I3I1I2、I1I3、I2I3U1U2、U1U3、U2U3、120º三相三线U1230ºU3290ºU12I130º、90ºU32I3330º、30º6.2.7交流功率使用标准源对交流功率校准，接线方式参照6.2.2。通常取