JJF1284-2011《交直流電表校驗儀校準規(guī)范》解讀

莫華榮、黃小雪（JJF1284-2011的主要起草人）

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   一、概述

　　交直流電表校驗儀(以下簡稱“校驗儀”)是一種可按規(guī)定的準確度分別輸出直流電壓、交流電壓、直流電流、交流電流、頻率和直流電阻等信號的多功能標準裝置，主要用于相關功能和準確度等級儀表的檢定或校準，用途十分廣泛。

　　二、制定背景

　　在JJF1284-2011《交直流電表校驗儀校準規(guī)范》(以下簡稱“規(guī)范”)制定之前，校驗儀的校準無據(jù)可依，各地在校準項目確定、校準方法應用、校準標準器的選擇等方面不能統(tǒng)一，針對這一情況，全國電磁計量技術委員會以MTC17(電磁)函[2009]15號《國家計量技術法規(guī)制定/修訂計劃立項通知》批準立項。委托廣西壯族自治區(qū)計量檢測研究院等單位共同負責起草《交直流電表校驗儀校準規(guī)范》。

　　三、制定過程

　　為了確保規(guī)范既有先進性、適用性，又要考慮適應國產(chǎn)和進口校驗儀的現(xiàn)狀，在制定過程中，力求按照以下原則完成制定工作:

　　1.確定的計量特性要充分考慮不同類型校驗儀的特殊要求。

　　2.在校準手段上既選擇先進的標準設備，通用又經(jīng)濟適用，性能可靠。

　　3.在校準方法上力求實用，操作簡捷。

　　4.在規(guī)范實施過程中既要確保滿足市場檢測需求和準確度，又要保證其具有可操作性。

　　規(guī)范于2011年6月14日由國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局批準，并自2011年9月14日起實施，實現(xiàn)校驗儀量值的全國統(tǒng)一。

　　四、主要內容與技術指標說明

　　1.適用范圍

　　規(guī)范僅適用于直流0.01級及以下各級和交流0.05級及以下各級具有標準電壓、標準電流、標準頻率和直流電阻輸出的校驗儀的校準。直流0.01級以上和交流0.05級以上各等級具有標準電壓、標準電流、標準頻率和直流電阻輸出的校驗儀的校準規(guī)范或檢定規(guī)程全國電磁計量技術委員會計劃另行委托制定。

　　2.計量特性

　　規(guī)范中的計量特性包含示值誤差、分辨力、穩(wěn)定性、紋波含量、失真度、電源調整率、電源調整率、絕緣電阻和工頻耐壓試驗等內容。

　　(1)示值誤差。校驗儀的不同功能、不同量程及同一量程不同的頻段允許有不同的誤差指標，各功能準確度最高的量程之一為基本量程。校驗儀的電流、電壓、電阻、頻率功能示值誤差表達方式見校準規(guī)范附錄A。

　　(2)分辨力。校驗儀的各功能、各量程的分辨力允許不同，分辨力應與對應的量程相適應，通常應小于其最大允許誤差的1/5。

　　(3)穩(wěn)定性。查閱大量此類校的驗儀技術資料給出的穩(wěn)定度指標大都為1min、3min和5min的穩(wěn)定度，考慮一些大電流輸出，高頻高電壓輸出的校驗儀其技術指標主要是由于短期穩(wěn)定度決定的，因此規(guī)范要求在規(guī)定時間間隔(1min)內，其最大變化量的相對誤差應不大于最大允許誤差的1/5。

　　(4)紋波含量。校驗儀在提供直流電壓時，本應是一個固定的值，但很多時候它是通過交流電壓整流、濾波后得來的，由于濾波不干凈，會有剩余的交流成分，容易在設備中產(chǎn)生不期望的諧波，而降低電源的效率，較強的紋波還有可能造成浪涌電壓或電流的產(chǎn)生導致燒毀在用設備，所以在考慮成本、體積允許的情況下，規(guī)定了校驗儀紋波含量應不大于1%。

　　(5)失真度。為了輸出信號波形形狀盡可能重現(xiàn)輸入信號波形形狀，校驗儀輸出失真度應不大于1%。

　　(6)電源調整率。由于在輸出滿載的情況下，輸入電壓變化會引起輸出電壓波動。所以要求電源電壓變化±10%引起輸出變化所產(chǎn)生的誤差應不大于最大允許誤差的1/3。

　　(7)負載調整率。負載調整率是衡量電源好壞的指標，負載從空載到滿載時，校驗儀輸出的相對變化量不大于最大允許誤差的1/3。

　　(8)絕緣電阻和工頻耐壓試驗。規(guī)范4.8.1、4.9.1括號內(有特殊要求的產(chǎn)品應加以說明，但該部位試驗要保證)的特別規(guī)定，主要是針對部分進口校驗儀內部結構的特殊性而所作的規(guī)定，如國際上流行的大多數(shù)類似的校驗儀輸出低端與機殼耐壓都僅有20V。許多校驗儀都提供接地開關。工作時，一般也是接地的。即使不接地時，也有一些電子器件連接，以保證在過壓時有保護性連通。

　　五、主要校準方法

　　1.規(guī)范6.3示值誤差。校驗儀示值誤差包含直流電壓示值誤差、交流電壓示值誤差、直流電流示值誤差、交流電流示值誤差、電阻示值誤差、頻率示值誤差等。在規(guī)范6.3.1中規(guī)定了各功能示值誤差校準點的選取，由于規(guī)范適用于直流0.01級及以下和交流0.05級及以下準確度等級的校驗儀，同時也考慮校準校驗儀工作量比較大，因此規(guī)定直流電壓、電流功能和交流電壓、電流功能(60Hz)基本量程不少于5個校準點，非基本量程不少于3個校準點，并要求考慮量程間覆蓋和基本量程的最大誤差點，交流電壓、電流功能的其他頻段上、下、中間值選取3個校準點。對電阻功能和頻率功能校準點的選取也作了詳細規(guī)定。

　　由于目前標準數(shù)字多用表發(fā)展很快，并具有很高的準確度等級，使用也比較方便，因此JJF1284-2011各功能示值誤差的校準均采用標準數(shù)字表法，只有直流電流示值誤差把電壓法作為第二方法供選用。

　　2.規(guī)范6.4分辨力。要求一般只在某一個量程上測量校驗儀的分辨力。用分辨力比校驗儀高5～10倍的標準儀器測量該增量的實際值即為實際分辨力。其他功能的分辨力測量依此類推。

　　3.規(guī)范6.5穩(wěn)定性。規(guī)定校準點一般選擇在接近各功能基本量程的滿度值，與示值誤差校準同時進行，在校準參比條件不變，輸出不作任何調整，在規(guī)定的時間間隔內校準點輸出的最大變化量。

　　4.規(guī)范6.6紋波含量。選擇各量程接近量程的滿度值的輸出值對校驗儀的直流電壓紋波含量和直流電流紋波含量進行校準。

　　5.規(guī)范6.7失真度。校準點的選擇充分考慮了目前國產(chǎn)此類校驗儀的頻率狀況，對調頻輸出的校驗儀即選取50Hz、400Hz、1kHz及最大頻率點作為校準點。對點頻輸出的校驗儀，各頻點均進行校準。在基本量程(幅值為量程的80%)上對電壓和電流失真度進行校準。