电压电流功率表检定装置作业指导书

新疆电力科学研究院 QZ/XDKJL20—2008

一、交直流电压电流功率表检定装置操作规程

1 概述

本操作规程依据JJG124-2005《电流表、电压表、功率表及电阻表》检定规程、水利电力部SD-110-83《电测量指示仪表检定规程》和水利电力部SD-112-83《直流仪表检验装置检定方法》编写而成,适用于交直流仪表检定装置进行操作及保养。 2 技术条件 2.1 技术指标

2.1.1 交直流电流：0～25A 2.1.2 交直流电压：0～750V 2.1.3 最大允许误差： 0.1% 2.2 环境条件： 项 目 环境温度 相对湿度 电源电压 防震、防振 防尘 更衣、换鞋 仪器摆放 3 结构原理

该装置是交直流电流表、电压表、功率表检定装置、采用交直接比较法来检定被检电流、电压表、功率表的相对误差，标准装置的总不确定度不应超过被检表允许基本误差限的1/3-1/5。此种方法简单直观,对电源稳定度的要求不高。其原理框图如图所示。 CL302C 检定 装置 被 检 仪 表 要 求 23℃±2℃ 40%RH～60%RH 220V±10% 无察觉 无尘、无腐蚀性气体 更衣、换鞋 整齐 图1 直流电压、电流、功率表检定装置原理图

４ 操作准备

4.1 首先检查室内温湿度是否符合检定要求。 4.2 再检查所有的开关是否断开位置上。 4.3 外观检查

4.3.1 交直流电流表、电压表、功率表应有保证该表正确使用的必要标志。 4.3.2 从外表看零部件完整，无松动，无裂缝，无明显残缺或污损。当倾斜或轻敲仪

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新疆电力科学研究院 QZ/XDKJL20—2008 表时内部件无撞击声。

4.3.3 对有机械调零器的交直流电流表、电压表、功率表向左右两方向转动机械调零器时指示器应转动灵活，左右对成，指针不能弯曲，与表读盘的距离要适当。 5 操作顺序及方法

5.1 将CL302C检定装置工作电源线插入220V交流电源，再开启后板上的电源开关。 5.2 标准源按使用说明书要求进行预热和预调、选择合适的功能和量限. 5.3 检定电压表和电流表

5.3.1 调好被检表零位并接入测量回路。

5.3.2 缓慢地增加电流或电压、使指示器顺序地指在每个数字分度线上、读取CL302C检定装置显示的误差值。

5.3.3 检定完成后，将负荷降为“零”，并拆除检定接线。

5.3.4 关闭CL302C检定装置后面板上的工作电源开关，拔出工作电源线。 5.3.5 对校验记录进行计算处理，按规定修约，给出报告值及检定结果。 5.4 检定功率表

5.4.1 调整被检表零位、并接入测量回路中。

5.4.2 用CL302C检定装置升起电压值、根据监视表的指示调整电压使其接近额定电压（允许偏差±2）、而后调整电流使其约为额定值。调节移相器使其达到COSФ=1或额定COSФ、而后将电流减小到最小值、缓慢地增加电流、使指示器顺序地指在每个数字分度线上、读取CL302C检定装置显示的误差值。

5.4.3 校验完成后、将负荷降为“零”，并拆除检定接线。

5.4.4 关闭CL302C检定装置后面板上的工作电源开关，拔出工作电源线。 5.4.5 对校验记录进行计算处理，按规定修约，给出报告值及检定结果。 6 使用规则和注意事项

6.1 操作人员必须持有本专业的检定员证。

6.2 装置使用后，操作人员应认真填写仪器设备使用维护记录并签字。

6.3 操作人员变动后，要办理交接手续。非本岗位操作人员未经许可，禁止擅自使用本装置。

6.4 给被校表加负载前一定要仔细检查接线。注意极性不要接反，电压端钮严禁短路，电流端钮严禁开路。装置与被校表应有良好的接地。

6.5 校验时注意量程的及时切换，以免超载造成仪器、设备的损坏。 7 维护保养

7.1 由专人负责维护、保养

7.2 发现重大问题和异常情况，应及时关机。判断故障并上报，经主管领导批准后，方可进行修理。

7.3 修理、更换主要零件要记入《标准履历书》。 7.4 标准器及配套设备应按时送检。 7.5 仪器应注意防震、防潮、保洁。

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二、交直流电压电流功率表检定装置量值传递溯源图

上 一 级 计 量 器 具 标 准 名 称 ：三相多功能标准表 准确度等级： 0.02级 溯 源 单 位 ：中国计量科学研究院 本 单 位 计 量 器 具 比 较 法 计量标准名称：交直流电压电流功率表检定装置 测 量 范 围 ：0-600V 0-30A 0-360o 45Hz-65Hz 准确度等级： 0.1级 下 一 级 计 量 器 具 比 较 法 计量器具名称：交直流电压、电流、功率表、相位表、频率表 准 确 度 等 级 ： 0.5级及以下

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三、直流电压表示值误差测量结果的不确定度评定

1 概述

1.1 测量依据:JJG124-2005《电流表、电压表、功率表及电阻表检定规程》 1.2 测量环境条件：环境温度（20+1）℃，相对湿度（40～60）%RH。 1.3 测量标准：型号CL302c，量程（直流电压）0～700V，等级：0.1级。 1.4 被测对象：直流电压表，型号：C31-V，量程：0～150V，等级：0.5级。 1.5 测量过程：用交直流仪表检定装置做标准来测量模拟指示直流电压表示值误差。 将被测直流电压表与交直流仪表检定装置相并联，调节电压源使被测表指针对准某分度线（示值），用交直流仪表检定装置测量出其值，即得出被测电压实际值。被测直流电压表示值减去实际值即为示值误差。

1.6 评定结果的使用：符合上述条件的测量结果，一般可直接使用在本不确定度的评定方法。其中150V点可直接使用本不确定度的评定结果。 2 建立数学模型

△V=V-VN

式中: △V—— 被测电压表示值误差 V—— 被测电压表示值

VN—— 交直流仪表检定装置直流电压读数 3 输入量的标准不确定度评定

3.1 输入量V的标准不确定度u(V)的评定

输入量V的不确定度来源主要是被检直流电压表的测量不重复,可以通过连续测量得到测量列,采用A类方法进行评定。考虑到直流电压源的稳定度、调节细度以及人员视差所引起的不确定度已包含在复现性条件下（测量设备、环境条件、方法相同；测量时间、人员不同）所得测量列的分散性中，故在此不另作分析。

取一台0.5级C31-V型直流电压表，选择150V量程，对使该表指针指向150V分度线的直流电压连续测量10次，得到测量列：150.000、150.000、150.000、149.998、150.002、150.003、150.001、149.999、149.998、150.000V。 V=150.0001V 单次实验标准差：

s???V?V?10ii?12n?1=0.0016V

再任意选取两台同类型、同级别直流电压表，每台选择150V量程，对使该表指针指向150V分度线的直流电压值，各在复现性条件（测量设备、环境条件、方法相同；测量时间、人员不同）下连续测量10次，共得3组测量列，每组测量列分别按上述方法计算得到每次实验标准差如表所示: 电压 实验标准差SJ(V) 150V 0.0016 第 4 页 共 37 页

150V 0.0024 150V 0.0012 新疆电力科学研究院 QZ/XDKJL20—2008 则合并样本标准差Sp为： sP?132sj=0.002V ?m1 则可得到： u(V)= Sp=0.002V 自由度：νl=m×(n-1)=27

3.2 输入量VN的标准不确定度u(VN)的评定

输入量VN的标准不确定度主要是由交直流仪表检定装置直流电压的准确度引起，

可根据技术说明书和检定证书得到交直流仪表检定装置直流电压的准确度，它引起的不确定度可采用B类方法进行评定。

交直流仪表检定装置经上级传递合格，制造厂说明书给出其直流电压0～750V量

程，最大允许误差为+0.1%，所以测量150V时，最大允许误差e=+0.1%×150V=+1.5×10-1V，半宽度a=1.5×10-1V，在区间内可认为服从均匀分布，包含因子k=3，则： u(VN)= a/k=1.5×10-1/3=0.087V 估计△u(VN)/ u(VN)≈0.1,故自由度ν2为50. 4 合成标准不确定度的评定 4.1 灵敏系数

数学模型 △V=V-VN

灵敏系数 C1=δ△V/δV=1 C2=δ△V/δVN = -1 4.2 标准不确定度汇总表 标准不确定度 u(V) u(VN) 不确定度来源 直流电压表的测量不重交直流仪表检定装置的标准不确定度值 0.002V 0.087V Ci 1 -1 ∣Ci∣×u(Vi) 0.002V 0.087V νi 27 50 4.3 合成标准不确定度的估算

输入量V与VN彼此独立不相干，所以合成标准不确定度可按下式得到. uc??V??2?c?u?V????c2?u?VN?? 122eff

uc??V??7.5?10?3?0.087V 4.4 合成标准不确定度的有效自由度ν ν5 扩展不确定度的评定 取置信概率P=95%,ν

effeff

=50.18

=50,查t分布表将有效自由度近似取整为50.得到

kP=t95(50)=2.01扩展不确定度为:

U = k95× uc(△V)=2.01×0.087V=0.17V 6 测量不确定度报告与表示

0.5级C31-V型直流电压表150V量程，在150V分度线时示值误差测量结果的扩展不确定度为：

U =0.17V ν

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eff

=50

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四、直流电流表示值误差测量结果的不确定度评定

1 概述

1.1 测量依据:JJG124-2005《电流表、电压表、功率表及电阻表检定规程》 1.2 测量环境条件：环境温度（20+1）℃，相对湿度（40～60）%RH。 1.3 测量标准：型号CL302c，量程（直流电流）0～25A，等级：0.1级。 1.4 被测对象：直流电流表，型号：C31-A，量程：0～7.5A，等级：0.5级。 1.5 测量过程：用交直流仪表检定装置做标准来测量模拟指示直流电流表示值误差。 将被测直流电流表与交直流仪表检定装置相串联，调节电流源使被测表指针对准某分度线（示值），用交直流仪表检定装置测量出其值，即得出被测电流实际值。被测直流电流表示值减去实际值即为示值误差。

1.6 评定结果的使用：符合上述条件的测量结果，一般可直接使用在本不确定度的评定方法。其中7.5A点可直接使用本不确定度的评定结果。 2 建立数学模型

△I=I-IN

式中: △I———被测电流表示值误差 I———被测电流表示值

IN———交直流仪表检定装置直流电流读数 3 输入量的标准不确定度评定

3.1 输入量I的标准不确定度u(I)的评定

输入量I的不确定度来源主要是被检直流电流表的测量不重复,可以通过连续测量得到测量列,采用A类方法进行评定。考虑到直流电流源的稳定度、调节细度以及人员视差所引起的不确定度已包含在复现性条件下（测量设备、环境条件、方法相同；测量时间、人员不同）所得测量列的分散性中，故在此不另作分析。

取一台0.5级C31-A型直流电流表，选择7.5A量程，对使该表指针指向7.5A分度线的直流电流连续测量10次，得到测量列：7.4880、7.4863、7.4883、7.4880、7.4881、7.4878、7.4876、7.4882、7.4881、7.4883A。 I=7.48787A 单次实验标准差：

2?(Ii?I)10 s?i?1n?1=0.0006A

再任意选取两台同类型、同级别直流电流表，每台选择7.5A量程，对使该表指针指向7.5A分度线的直流电流值，各在复现性条件（测量设备、环境条件、方法相同；测量时间、人员不同）下连续测量10次，共得3组测量列，每组测量列分别按上述方法计算得到每次实验标准差如表所示： 电流 实验标准差SJ(A) 7.5A 0.0006 第 6 页 共 37 页

7.5A 0.0004 7.5A 0.0002 新疆电力科学研究院 QZ/XDKJL20—2008 则合并样本标准差Sp为： sP?132sj=0.0004A ?m1则可得到： u(I)= Sp=0.0004A 自由度： νl=m×(n-1)=27 3.2 输入量IN的标准不确定度u(IN)的评定

输入量IN的标准不确定度主要是由交直流指示仪表检定装置直流电流的准确度引起，可根据技术说明书和检定证书得到交直流指示仪表检定装置直流电流的准确度，它引起的不确定度可采用B类方法进行评定。

交直流仪表检定装置经上级传递合格，制造厂说明书给出其直流电流0～25A量程，最大允许误差为+0.1%，所以测量7.5A时，最大允许误差e=+0.1%×7.5A=+7.5×10-3A，半宽度a=7.5×10-3A，在区间内可认为服从均匀分布，包含因子k=3，则：

u(IN)= a/k=7.5×10-3/3=0.0043A 估计△u(IN)/ u(IN)=0.1,其自由度ν2为50. 4 合成标准不确定度的评定 4.1 灵敏系数

数学模型 △I=I-IN

灵敏系数 C1=δ△I/δI=1 C2=δ△I/δIN = -1 4.2 标准不确定度汇总表 标准不确定度 u(I) u(IN) 不确定度来源 直流电流表的测量不重复 交直流仪表检定装置的误差 标准不确定度值 0.0004A 0.0043A Ci 1 -1 ∣Ci∣×u(Ii) 0.0004A 0.0043A νi 27 50 4.3 合成标准不确定度的估算

输入量I与IN彼此独立不相干，所以合成标准不确定度可按下式得到.

??c1?u?I????c2?u?IN??

?5 uc??I??1.886?10?0.0043A

uc(?I)2224.4 合成标准不确定度的有效自由度ν ν5 扩展不确定度的评定

取置信概率P=95%,ν

efff

eff

eff

=50

=50,查t分布表得到kP=t95(50)=2.01。扩展不确定度为:

U = k95× uc(△I)=2.01×0.0043=8.6×10-3A 6 测量不确定度报告与表示

0.5级C31-A型直流电流表7.5A量程，在7.5A分度线时示值误差测量结果的扩展不确定度为：

U =8.6×10-3A ν

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eff

=50

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五、交流电压表示值误差测量结果的不确定度评定

1 概述

1.1 测量依据:JJG124-2005《电流表、电压表、功率表及电阻表检定规程》 1.2 测量环境条件：环境温度（20+1）℃，相对湿度（40～60）%RH。 1.3 测量标准：型号CL302c，量程（交流电压）0～700V，等级：0.1级。 1.4 被测对象：交流电压表，型号：T19-V，量程：0～150V，等级：0.5级。 1.5 测量过程：用交直流仪表检定装置做标准来测量模拟指示交流电压表示值误差。 将被测交流电压表与交直流仪表检定装置相并联，调节电压源使被测表指针对准某分度线（示值），用交直流仪表检定装置测量出其值，即得出被测电压实际值。被测交流电压表示值减去实际值即为示值误差。

1.6 评定结果的使用：符合上述条件的测量结果，一般可直接使用在本不确定度的评定方法。其中150V点可直接使用本不确定度的评定结果。 2 建立数学模型

△V=V-VN

式中: △V——被测电压表示值误差

V——被测电压表示值标准不确定度的评定 VN——交直流仪表检定装置交流电压读数 3 输入量的标准不确定度评定

3.1 输入量V的标准不确定度u(V)的评定

输入量V的不确定度来源主要是被检交流电压表的测量不重复,可以通过连续测量得到测量列,采用A类方法进行评定。考虑到交流电压源的稳定度、调节细度以及人员视差所引起的不确定度已包含在复现性条件下（测量设备、环境条件、方法相同；测量时间、人员不同）所得测量列的分散性中，故在此不另作分析。

取一台0.5级T19-V型交流电压表，选择150V量程，当频率为50Hz时，对使该表指针指向150V分度线的交流电压连续测量10次，得到测量列：150.035、150.028、150.034、150.032、150.034、150.031、150.029、150.041、150.040、150.036V。 V=150.034V 单次实验标准差：

s???V?V?10ii?12n?1=0.0043V

再任意选取两台同类型、同级别交流电压表，每台选择150V量程，在频率50Hz时，对使该表指针指向150V分度线的交流电压值，各在复现性条件（测量设备、环境条件、方法相同；测量时间、人员不同）下连续测量10次，共得3组测量列，每组测量列分别按上述方法计算得到每次实验标准差如表所示

电压 实验标准差SJ(V) 150V 0.0043 第 8 页 共 37 页

150V 0.0031 150V 0.0036 新疆电力科学研究院 QZ/XDKJL20—2008 则合并样本标准差Sp为： sP?1n2sj=0.0037V ?m1则可得到： u(V)= Sp=0.0037V 自由度：νl=m×(n-1)=27

3.2 输入量VN的标准不确定度u(VN)的评定

输入量VN的标准不确定度主要是由交直流仪表检定装置的准确度引起，可根据技术说明书和检定证书得到交直流仪表检定装置的准确度，它引起的不确定度可采用B类方法进行评定。

交直流仪表检定装置经上级传递合格，制造厂说明书给出其交流电压0～750V量程，频率为50Hz，最大允许误差为+0.1%，所以测量150V时，最大允许误差e=+0.1%×150V=+1.5×10-1V，半宽度a=1.5×10-1V，在区间内可认为服从均匀分布，包含因子k=3，则：

u(VN)= a/k=1.5×10/3=0.0866V

估计△u(VN)/ u(VN)=0.1,其自由度ν2为50. 4 合成标准不确定度的评定 4.1 灵敏系数

数学模型 △V=V-VN

灵敏系数 C1=δ△V/δV=1 C2=δ△V/δVN=-1 4.2 标准不确定度汇总表 标准不确定度 u(V) u(VN) 不确定度来源 交流电压表的测量不重复 交直流仪表检定装置的误差 标准不确定 度 值 0.0037V 0.0866V Ci 1 -1 ∣Ci∣×u(Vi) 0.0037V 0.0866V νi 27 50 -1

4.3 合成标准不确定度的估算

输入量V与VN彼此独立不相干，所以合成标准不确定度可按下式得到.

2 uc??V???c1?u?V????c2?u?VN??

22 uc??V??7.5?10?3?0.0866V 4.4 合成标准不确定度的有效自由度ν ν5 扩展不确定度的评定 取置信概率P=95%,ν

effeff

eff

=50.18

=50,查t分布表将有效自由度近似取整为50.得到

kP=t95(50)=2.01。扩展不确定度为:

U = k95×Uc(△V)=2.01×0.0866V=0.17V

6 测量不确定度报告与表示

0.5级T19-V型交流电压表150V量程，在150V分度线时示值误差测量结果的扩展不确定度为：

U =0.17V ν

eff

=50

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六、交流电流表示值误差测量结果的不确定度评定

1 概述

1.1 测量依据:JJG124-2005《电流表、电压表、功率表及电阻表检定规程》 1.2 测量环境条件：环境温度（20+1）℃，相对湿度（40～60）%RH。 1.3 测量标准：型号CL302c，量程（交流电流）0～25A，等级：0.1级。 1.4 被测对象：交流电流表，型号：D26-A，量程：0～5A，等级：0.5级。

1.5 测量过程：用交直流仪表检定装置做标准来测量模拟指示交流电流表示值误差。 将被测交流电流表与交直流仪表检定装置相串联，调节电流源使被测表指针对准某分度线（示值），用交直流仪表检定装置测量出其值，即得出被测电流实际值。被测交流电流表示值减去实际值即为示值误差。

1.6 评定结果的使用：符合上述条件的测量结果，一般可直接使用在本不确定度的评定方法。其中5A点可直接使用本不确定度的评定结果。 2 建立数学模型

△I=I-IN

式中: △I——被测电流表示值误差 I——被测电流表示值

IN——交直流仪表检定装置交流电流读数 3 输入量的标准不确定度评定

3.1 输入量I的标准不确定度u(I)的评定

输入量I的不确定度来源主要是被检交流电流表的测量不重复,可以通过连续测量得到测量列,采用A类方法进行评定。考虑到交流电流源的稳定度、调节细度以及人员视差所引起的不确定度已包含在复现性条件下（测量设备、环境条件、方法相同；测量时间、人员不同）所得测量列的分散性中，故在此不另作分析。

取一台0.5级D26-A型交流电流表，选择5A量程，对使该表指针指向5A分度线的交流电流连续测量10次，得到测量列：5.00044、5.00034、5.00027、5.00030、5.00025、5.00032、5.00038、5.00028、5.00039、5.00035A。 I=5.000332A 单次实验标准差：

2?(Ii?I)10 s?i?1n?1=0.00006A

再任意选取两台同类型、同级别交流电流表，每台选择5A量程，对使该表指针指向5A分度线的交流电流值，各在复现性条件（测量设备、环境条件、方法相同；测量时间、人员不同）下连续测量10次，共得3组测量列，每组测量列分别按上述方法计算得到每次实验标准差如表所示

电流 实验标准差SJ(A) 5A 0.000060 5A 0.000062 5A 0.000056 第 10 页 共 37 页

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