交直流电流传感器校准规范.docx

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1、中华人民共和国国家计量技术规范JJF交直流电流传感器校准规范Ca1.ibrationSpecificationforAC/DCCurrentTransducer（征求意见稿）XXXX-Xx_xx发布xxXX_XX-XX实施国家市场监督管理总局发布交直流电流传感器校准规范Ca1.ibrationSpecificationforAC/DCCurrentTransducer归口单位：全国电磁计量技术委员会高压计量分技术委员会主要起草单位：福建省计量科学研究院中国计量科学研究院参加起草单位：长沙天恒测控技术有限公司国家高电压计量站JJFXXXX-XXXX本规范委托全国电磁计量技术委员会负责解择本规范主

2、要起草人:参加起草人:引言.(II)1范围.12引用文件.13术语和计量单位.13.1静态模型.I3.2额定变换比.13.3零点输出.13.4那态校准.13.5参比直线.23.6线性度.23.7回差.23.8重复性.23.9标准同步测量装置.23.10适配单元.33.1133.12性.45.1电流测量范围.45.2零点输出误差.45.3基本误差.45.4线性度.55.5回差.55.6重复性.55.7阶跃响应时间.55.8频率附加误差.55.9条件.56.1环境条件.56.2测员标准及其他设备.56.3项目和校准方法.77.1校准项F1.77.2校准方法.88校准结果表达.179复校时间间隔.1

3、8附录A交直流电流传感器校准记录（式样）.19附录B交直流电流传感器校准证书内页（式样）.21附录C交直流电流传感器静态模型及参数说明.22附录D最小二乘叁比工作直线拟合方法及计算示例.24附录E交直流电流传感器测 R 不确定度评定（示例）.27引言JJF1.O7I2OI(K国家计量校准规范编写规则、JJF1001-2011E通用计量术语及定义和JJE1059.1-2012”测量不确定度评定与表示B共同构成支掾本规范制定工作的基础性文件。本规范主要参考GB,，T18459-2001传感器主要睁态性能指标计鸵方法、JB7490-2(X)7E理尔电流传感器3、GJB8354-2015q电流电压传感

4、器通用规范3和TB.，T2763-20096机车车辆用电流传感器和电压传感器3编制而成。本规范为首次制定。交直流电流传感器校准规范1范围本规范适用于输入为交直流电流信号，输出为交直流电流或电压信号，测量范困为交流电JftIOmA2kA(K)Hz-IOkHz)、直流电流IOmA-IOkA的交直流电流传感器的校准。本规范不适用于电磁式电流互感器、脉冲电流传感器、高援电流探头和电流变送器的校准。2引用文件本规范引用了下列文件：GB,，T18459-2001传感器主要静态性能指标计算方法JB/T749(2(X)7宠尔电流传感器TB,-T2763-2009机车车辆用电流传感器和电压传感器GJB8354-

5、2015电流电压传感器通用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(包括所有的修改堆)适用于本规范。3术语和计量单位3.1静态模型staticmode1.在规定的静态测试条件下，获得的由传感器输入与输出之间关系构建的测量模型。3.2领定变换比raiedconversionraio传感器的比例系数，即额定一次输入和额定二次输出之比。3.3零点输出zero-pointoutput在规定的静态测试条件下，传感器输入一次测量电流为零时，由传感器电气失调电流、自激磁和地磁引起的二次输出信号的值。3.4静态校准staticca1.ibration在规定的静态

6、测试条件下，获取静态模型的过程。GB/TI8459-2001,基本术语2.1.23.4.1正行程实际平均特性up-trave1.actua1.averagecharacteristic正行程各校准点上组测量值的算术平均值点的连接曲线。GBT18459-2001,基本术语2.2.13.4.2反行程实际平均特性down-trave1.actua1.averagecharacteristic反行程各校准点上一组测量值的算术平均值点的连接曲线.GBT18459-2001,基本术语2.2.2）3.4.3正、反行程实际平均特性up-trave1.anddown-trave1.actua1.averagec

7、haracteristic各校准点的正、反行程算术平均值的平均值点的连接曲线，又称实际特性（曲线）GBT18459-2001,基本术语2.233.5参比直线reference1.ine本规范采用最小二乘直线作为参比直线。由正、反行程实际平均特性按最小二乘法拟合得到的直线。3.6线性度Iineari1.y本规范采用最小二乘线性度。以最小二乘直线作为参比直线时，正、反行程实际平均特性曲线相对于参比直线的最大偏差，用额定输入一次测量电潦的百分比来表示.GBT18459-2001,基本术语235,有修改）3.7回差hysteresis输入量作满量程变化时，同一校准点上正行程实际平均特性与反行程实际平均

8、特性之间的最大差值的绝对值，用额定输入一次测量电流的百分比来表示。GBT18459-2（X）1,基本术语2.3.3,有修改3.8全豆性repeatabi1.ity在一段短的时间间隔内，在相同的工作条件下，输入员从同方向作满员程变化，多次趋近并到达同一校准点时测得值之间的分散程度，用额定输入一次测量电流的百分比来表4（GB/T18459-2001,基本术语2.3.4,有修改3.9标准同步测忸装置standardsynchronousmeasurementdevice具有两路及以上同步电压（或电流）测量通道，可实现双路电量比例和相位差测量的装置.3.1（）（）适配单元adaptiveunit用于给

9、传感器提供辅助电源并引出其二次输出信号的一种电气转换装置，可将传感器二次输出信号直接输出或转换后输出。注：校准时.由适超单元引入的扩展不确定度应不大于被校传呼器最大允许误差的1/10.当适超单元与被校传感港是一对一配套专用时,它将被校传感器和适配单元作为整体进行校准。4概述（增加1-2种典型电流传感器的原理结构示意图）交直流电流传感器（以下简称“传感器”）是电气测卅线路中用于将一次交直流大电流变换为二次交直流小电流（成电压）的一类转换装置，可以实现一次输入大电流的隔离测况.其广泛应用于轨道交通、新能源发电、电池检测、MR1.梯度放大器、高稳定性功率源、校准单元、功率分析仪表等,传感疑按主要工作

10、原理分为霍尔效应、磁通门（磁调制）和法拉第光磁效应：按测量电流方式分为直流式、交流式和交直潦两用式：按输出信号形式分为电流输出里和电压输出型：按结构形式分为开环结构和闭环结构：按连接方式分为穿心式和连接式。几种典型的交直流电流传感器的原理示意图如图1图3所示。图2技平衡式彼尔电流传它器（乂林闭环式霍尔电流传感涔）图3磁调制式零磁通电流传感跳(又称磁通门电流传感器)5计量特性5.1电流测量范围5.1.1交流电流IOmA-I(X)A(K)Hz-IOkHz),I(X)A-IkA(45Hz-IkHz),1kA2kA(45Hz400Hz)。5.1.2直潦电流IOmA-IOkA.5.2零点输出误差不超过最

11、大允许误差的1/2.5.3基本误差5.3.1交流电流最大允许误差：(O.O55)%.注：传感鞋工作于交流模式下时，基本误差校准仅在参考密率点下进行，根据被校传感器的说明书选择合适的叁考频率.5.3.2直流电流最大允许误差：(0.01.5)%,5.4线性度不超过最大允许误差的1/5,5.5回差不超过最大允许误差的绝对值。5.6重复性不超过最大允许误差的绝对值的1/5.5.7阶跃响应时间1s400ms。5.8领率附加误差5.8.1幅度误差频率范围：(IOHz-IOkHz).最大允许误差：(0.()1-20)%.5.8.2相移频率范围：(IOHz-IOkHz),相移：士(0.0570)。注：以上指标

12、不适用于合格性狎别,仅供参考。6校准条件6.1环境条件校准应在表1规定的环境条件下进行。表1校准环境条件影响影范困温度0.1级及以上(2O3)C0.1级以下(2O5)X:相对湿度(45-75)%6.2测量标准及其他设备校准用测量标准的测量范围要能覆盖被校传感器的测地范围，并具有足筋的准确度和稳定性，确保由测量标准、辅助设饴引入的扩展不确定度(Jt=2)不大于被校传感器件参数最大允许误差绝对值的1/3。6.2.1主要测量:标准设备校准时所需的测地标准设备见表2,可根据实际采用的校准方法选择对应的测域标准设备。表2校准用主要测量标注设备序号设备名称参数范围技术要求I交H流标准电流源交流电流IOmA

13、-1.(X)A(K)Hz-IOkHz)MPE：(O.O5-O.5)%100A-Ik(45Hz-IkHz)(1.-2kA(45400)Hz直流电流IOmA-IOkAMPE：(0.01).5)%2交H流电流比例标准交流电流K)mA-1.(X)A(K)Hz-IOkHz)MPE：(0.1.-0.5)%100A-Ik(45Hz-IkHz)(1.-2)kA(45MX)Hz直流电流IOmA-IOkAMPE：(0.001*0,5%3交直流标准表交流电流1mA2A(IOHz-IOkHz)MPE：(O.O5-O,5)%直流电流(1mA2A)MPE：(O.2-O.5%交流电压(0.1.-i0V.(10Hz-IOkH

14、z)MPE：(0.%5示波器扫描时间100nSMPE：时基：0.1%6宽版相位表交流电压(O-I-IO)V(IOHz-IOkHz)MPE：(0.003-0.5)%相位0n-359.999oMPE：(0.0!).5)07标准分流渊交流电流1111A1A(IOHz-IOkHz)MPE：(0.050.5)%直流电流(1mA-I(M)A)MPE：(0.(K)2-0.5)%阶跃响应时间1s-400ms小于3(X)ns8标准脉冲电流源幅度(I-100O)AMPE：5%上升沿时间1s大于等于1.(X)As脉冲测S1.电压IOmV-IOVMPE：5%阶跃响应时间IS400ins小于300ns注：交直施标准电流

15、为的短期桅定度应优于校校恰缚器最大允许误生绝财值的1/10.6.2.2其他配套设备校准用辅助配套设备见表3.表3校准用辅助配套设备序号设缶名称参数范围技术要求I交直流榜定电流海交通电流IO11-1.(IOHz-IOkHz)100A-IkA(45Hz-IkHz)(1.-2)kA(45Hz-I(X)Hz)/直流电流直流电流IOmA-IOkA2适比单元供电电乐5V.12V.15V.24VMPE：5%带载能力1mA-2.5A/交渔电波1mA-2A(IOHz-K)kHz)MPE：(O.O5-O.5)%宜流电流(1mA2A)MPE：(O.OO2O.5)%交流电压0.1.-10)V(IOIIz-IOkHz)

16、MPE：(O.3-O.5)%C1.流电压(o.k)vMPE：(0.(M)1.0.5)%3脉冲电流源幅度(I-100O)AMPE：5%上升沿时间N-传感器额定输入一次测5电流,A.=y0-y0（2）式中：A）b一零点输出绝对误差八或V：%一零点输出预期值A或V。7.2.3基本误差7.2.3.1校准点的选取原则根据被校传感器的量程，工作于直流模式时，正员程和负员程分别各选取510个校准点，一般应包括量程的10%和100%：工作交流模式时，选取1个领率点作为参考频率，在参考频率点均匀选取510个校准点，一股应包括量程的10%和100%,7.23.2校准方法的选择I）标准源表法（标准装置法）a）按图5连接仪器。图5标准源表法接战示意图b）根据选取的校准点，按从小到大的顺序调节交直流标准电流源输出一次电流/（正行程），待被校传感器二次输出信号稳定，使用交直流标准表读取正行程第i个校准点下的被校传感器的二次输出信号值F1.M，根据被校传感器的标称变换比按式（3）换算成输入一次测盘电流/一.t,*式中：一正行程被校传感罂第个校准点输入一次测价流值,A:Kri-被校传感器标称变换比A/A或RV；九,一