本文選用準(zhǔn)確度等級為0.2級的絕緣電阻表檢定裝置，對準(zhǔn)確度等級10級工作用模擬指示的絕緣電阻表基本誤差進(jìn)行檢定，建立了數(shù)學(xué)模型，分析了輸入量標(biāo)準(zhǔn)不確定度的來源，從標(biāo)準(zhǔn)電阻器的極限誤差、上級檢定標(biāo)準(zhǔn)電阻器的傳遞誤差、標(biāo)準(zhǔn)電阻器年變化、溫度變化、濕度變化等幾個方面對絕緣電阻表示值誤差測量不確定度進(jìn)行評估，得出合成不確定度和擴(kuò)展不確定度。
絕緣電阻表是一種專門用來測量最大電阻值、絕緣電阻吸收比和極化數(shù)值的電子裝置，可以對變壓器、互感器、電動機(jī)、電力電纜及避雷針等電子設(shè)施的電阻進(jìn)行精確測量，以保證其實施的安全性。準(zhǔn)確測定設(shè)備的絕緣電阻值對驗證設(shè)備絕緣性能防止事故的發(fā)生具有非常重要的意義。因此，要對絕緣電阻表檢定結(jié)果的測量不確定度進(jìn)行分析，找出影響測量結(jié)果的各種因素，以期為優(yōu)化測量方法及評定測量結(jié)果質(zhì)量提供科學(xué)依據(jù)。本文主要選用準(zhǔn)確度等級為0.2級的絕緣電阻表檢定裝置，對準(zhǔn)確度等級10級工作用模擬指示的ZC25-3型絕緣電阻表10MΩ點為例進(jìn)行基本誤差的檢定。
1 測量概況
1.1 測量依據(jù)
《絕緣電阻表（兆歐表）檢定規(guī)程》（JJG 622—1997）[1]。
1.2 環(huán)境條件
溫度（23±5）℃，相對濕度40%～60%。
1.3 測量標(biāo)準(zhǔn)
絕緣電阻表檢定裝置。型號：ZX119-8;出廠編號：02538;測量范圍：U：0～5 000V;R：102～1011Ω;準(zhǔn)確度等級：0.2級。
1.4 被測對象
絕緣電阻表（10級）。型號：ZC25-3;出廠編號：0104021;測量范圍：0～500MΩ;準(zhǔn)確度等級：10級。
1.5 測量過程
采用符合法進(jìn)行測量，即用絕緣電阻表檢定裝置（標(biāo)準(zhǔn)電阻器）與被檢絕緣電阻表并接，啟動恒速器，調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)電阻器的電阻值，使被檢絕緣電阻表的指針指在帶數(shù)字的刻度線上進(jìn)行基本誤差的檢定[2]。
2 數(shù)學(xué)模型
絕緣電阻表在測量點的示值誤差的計算公式為：
[Δ=RX-RN] （1）
式中，[RX]表示被檢絕緣電阻表的標(biāo)稱值;[RN]表示在標(biāo)準(zhǔn)電阻器上讀取的絕緣電阻的實際值。
3 方差和靈敏系數(shù)
由以下公式（2）得出公式（3）：
[u2cy=?f/?xi2u2xi] （2）
[u2c=u2Δ=c2RXu2RX+c2RNu2RN] （3）
其中靈敏系數(shù)為：
[cRX=?Δ/?RX=1] （4）
[cRN=?Δ/?RN=-1] （5） 故方差為：
[u2c=u2Δ=u2RX+u2RN] （6）
4 輸入量標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定
輸入量標(biāo)準(zhǔn)不確定度[urN]主要來源于兩方面。第一，標(biāo)準(zhǔn)裝置的不確定度[uRN]，包括標(biāo)準(zhǔn)電阻器的極限誤差帶來的不確定度[uRN1]、上級檢定標(biāo)準(zhǔn)電阻器的傳遞誤差[uRN2]、標(biāo)準(zhǔn)電阻器年變化引入的不確定度[uRN3]、溫度變化帶來的不確定度[uRN4]、濕度變化帶來的不確定度[uRN5];第二，被檢絕緣電阻表帶來的不確定度[uRX]，包括測量結(jié)果的重復(fù)性帶來的不確定度[uRX1]、數(shù)據(jù)化整引入的不確定度[uRX2][3]。
4.1 標(biāo)準(zhǔn)裝置的不確定度[uRN]
4.1.1 標(biāo)準(zhǔn)電阻器的極限誤差帶來的不確定度[uRN1]。標(biāo)準(zhǔn)電阻器的極限誤差為0.2%，屬于均勻分布，故標(biāo)準(zhǔn)電阻器的極限誤差帶來的不確定度為：
[uRN1=0.2%/3=1.15×10-3] （7）
自由度為：
[vRN1=∞] （8）
4.1.2 上級檢定標(biāo)準(zhǔn)電阻器的傳遞誤差[uRN2]。由檢定證書得，檢定標(biāo)準(zhǔn)電阻器的準(zhǔn)確度為0.05級，屬于均勻分布，故上級檢定標(biāo)準(zhǔn)電阻器的傳遞誤差為：
[uRN2=5×10-4/3=2.89×10-4] （9）
自由度為：
[vRN2=∞] （10）
4.1.3 標(biāo)準(zhǔn)電阻器年變化引入的不確定度[uRN3]。依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)電阻器歷年檢定證書，其年變化≤0.05%，屬于均勻分布，故標(biāo)準(zhǔn)電阻器年變化引入的不確定度為：
[uRN3=0.05%/3=2.89×10-4] （11）
自由度為：
[vRN3=∞] （12）
4.1.4 溫度變化帶來的不確定度[uRN4]。由經(jīng)驗數(shù)據(jù)，標(biāo)準(zhǔn)電阻器受溫度變化影響引起的誤差≤0.1%，屬于均勻分布，故溫度變化帶來的不確定度為：
[uRN4=0.1%/3=5.77×10-4] （13）
自由度為：
[vRN4=∞] （14）
4.1.5 濕度變化帶來的不確定度[uRN5]。標(biāo)準(zhǔn)電阻器受濕度變化影響引起的誤差≤0.1%，屬于均勻分布，故濕度變化帶來的不確定度為：
[uRN5=0.1%/3=5.77×10-4] （15）
自由度為：
[vRN5=∞] （16）
以上五項合成：
[uRN=u2RN1+u2RN2+u2RN3+u2RN4+u2RN5] （17）
則[uRN]=1.5×10-3。
自由度為：
[uRN=∞] （18）
4.2 被檢絕緣電阻表帶來的不確定度[uRX]
4.2.1 測量結(jié)果的重復(fù)性帶來的不確定度[uRX1]。對ZC25-3型絕緣電阻表的第10MΩ點進(jìn)行10次等精度測量，測得數(shù)據(jù)如表1所示。
計算得：S=0.023MΩ.
測量結(jié)果取1次讀數(shù)，故測量結(jié)果的重復(fù)性帶來的不確定度為：
[uRX1=S/10MΩ=0.023MΩ/10MΩ=2.3×10-3] （19）
自由度為：
[vRX1=10-1=9] （20）
4.2.2 數(shù)據(jù)修約間隔引入的不確定度[uRX2]。依據(jù)規(guī)程《絕緣電阻表》（JJG 622—97），被檢絕緣電阻表的檢測結(jié)果的數(shù)據(jù)修約間隔為允許誤差限值的1/10，按四舍五入及偶數(shù)法則進(jìn)行處理，屬于均勻分布，故數(shù)據(jù)修約間隔引入的不確定度為： [uRX2=1/20×α%/3=2.89×10-3] （21）
自由度為：
[vRX2=∞] （22）
以上兩項合成：
[vRX=u2RX1+u2RX2=3.69×10-3] （23）
自由度為：
[vRX=u4RX/u4RX1/vRX1+u4RX2/vRX2=59] （24）
5 標(biāo)準(zhǔn)不確定度一覽表
不確定度分量分析表見表2[4]。
6 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度
以上各項標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量是互不相關(guān)的，所以合成不標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：
[uc=u2RN+u2RX=1.5×10-32+3.7×10-32=3.9×10-3] （25）
[veff=u4c/u4VN/vVN+u4RX/vRX=1 584] （26）
通過計算可得，[uc=3.9×10-3]，[veff≈∞]。
7 擴(kuò)展不確定度
取置信概率p=99%，[kp=tpveff=2.58]，則擴(kuò)展不確定度為：
[U99=k·u=2.58×3.9×10-3=1.0×10-2] （27）
8 測量不確定度報告
絕緣電阻表示值誤差測量值不確定度為（測量點10MΩ）：[U99=1.0×10-2，kp=2.58]。
本文選擇準(zhǔn)確度等級為0.2級的絕緣電阻表檢定裝置，以準(zhǔn)確度等級10級工作用模擬指示的ZC25-3型絕緣電阻表10MΩ點為例進(jìn)行基本誤差的測量結(jié)果不確度評定與分析，以期使絕緣電阻表測量值更加完善，提高對絕緣電阻表測量結(jié)果的準(zhǔn)確度。
