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JJF(津) 143-2025 電流鉗校準規(guī)范

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  • 語言:中文版
  • 格式: PDF文檔
  • 類別:計量標準
  • 更新日期:2025-01-06
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關(guān)鍵詞:校準   電流   JJF   143   2025
資源簡介
JJF(津) 143-2025電流鉗校準規(guī)范
Calibration Specification for Current Clamp
2025-01-01 發(fā)布 2025-04-01 實施

歸 口 單 位: 天津市市場監(jiān)督管理委員會
主要起草單位: 天津市計量監(jiān)督檢測科學(xué)研究院
本規(guī)范委托天津市計量監(jiān)督檢測科學(xué)研究院負責(zé)解釋

本規(guī)范主要起草人:
熊潞嘉(天津市計量監(jiān)督檢測科學(xué)研究院)
李 征(天津市計量監(jiān)督檢測科學(xué)研究院)
曹 鑫(天津市計量監(jiān)督檢測科學(xué)研究院)
參加起草人:
蔡 姝(天津市計量監(jiān)督檢測科學(xué)研究院)
郭景濤(天津市計量監(jiān)督檢測科學(xué)研究院)
張一萌(天津市計量監(jiān)督檢測科學(xué)研究院)
JJF(津) 143-2025
I
目 錄
引 言 ························································································· (II)
1 范圍 ······················································································ (1)
2 引用文件 ················································································ (1)
3 概述 ······················································································ (1)
4 計量特性 ················································································ (1)
4.1 交流電流 ······················································································· (1)
4.2 直流電流 ······················································································· (1)
5 校準條件 ················································································ (2)
5.1 環(huán)境條件 ······················································································· (2)
5.2 測量標準及其他儀器 ······································································ (2)
6 校準項目和校準方法 ································································· (3)
6.1 校準項目 ······················································································· (3)
6.2 校準方法 ······················································································· (3)
7 校準結(jié)果的表達 ······································································· (5)
7.1 校準證書 ······················································································· (5)
7.2 數(shù)據(jù)修約 ······················································································· (6)
8 復(fù)校時間間隔 ············································································ (6)
附錄A ························································································ (7)
附錄B ························································································ (9)
附錄C ······················································································ (11)
附錄D ······················································································ (15)
JJF(津) 143-2025
II
引 言
本規(guī)范依據(jù)JJF1071-2010《國家計量校準規(guī)范編寫規(guī)則》、JJF1001-2011《通
用計量術(shù)語及定義》和JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》的要求進行
首次編寫。
本規(guī)范作為天津市地方校準規(guī)范,為首次發(fā)布。
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1
電流鉗校準規(guī)范
1 范圍
本規(guī)范適用于線路電壓不超過650 V,直流或交流頻率45 Hz~400 Hz,測量電流為0.1
A~2000A 的單一功能或配其他儀器使用的電流鉗的校準。其輸出信號為直流或交流相應(yīng)
頻率的電壓或電流信號,輸出電壓不超過10 V,輸出電流不超過2000 mA。
2 引用文件
本規(guī)范引用了下列文件:
JJF 1059.1—2012 測量不確定度評定與表示
凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本規(guī)范;凡是不注日期的引用文
件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本規(guī)范。
3 概述
電流鉗是一種套在載流導(dǎo)體上的可開合磁路,可在不切斷被測電路的情況下測量導(dǎo)
體電流。電流鉗不具備顯示功能,不直接顯示測量數(shù)據(jù),可將被測電流按照一定系數(shù)變換
為電壓信號或電流信號,通過外接測量儀器得到測量結(jié)果。
按照測量原理電流鉗可分為互感器式、霍爾效應(yīng)式以及磁平衡式等?;ジ衅魇降碾娏?br /> 鉗僅能測量交流電流,霍爾效應(yīng)式和磁平衡式的電流鉗可測量交流及直流電流。
4 計量特性
4.1 交流電流
測量范圍:(0.1~2000)A;
工作頻率:(45~400)Hz;
輸出電壓或電流:(0.01~10)V 或(1~2000)mA;
最大允許誤差:±(0.3%~5%)。
4.2 直流電流
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2
測量范圍:(0.1~2000)A;
輸出電壓或電流:(0.01~10)V 或(1~2000)mA;
最大允許誤差:±(1%~5%)。
注:以上指標不適用于合格性判別,僅供參考。
5 校準條件
5.1 環(huán)境條件
5.1.1 環(huán)境溫度:(23±5)℃;
5.1.2 相對濕度:≤85%;
5.1.3 交流供電電壓:220V±22V
5.1.4 周圍不存在影響測量的電磁干擾和機械振動。
5.2 測量標準及其他設(shè)備
5.2.1 測量標準及其對應(yīng)的校準方法
具體見表1。
表 1 測量標準及其對應(yīng)的校準方法
測量標準 校準方法
標準電流源、數(shù)字多用表 標準電流源法
交直流電流源、標準電流表、數(shù)字多用表 標準表比較法
由測量標準、輔助設(shè)備引入的擴展不確定度(k=2)不大于被校電流鉗最大允許誤差絕
對值的1/3,分辨力不大于被校電流鉗最大允許誤差絕對值的1/10。
5.2.2 標準電流源
標準電流源輸出范圍需覆蓋被校電流鉗的校準范圍,可用單匝法或等效安匝法進行輸
出。標準電流源的最大允許誤差絕對值(或不確定度)不大于被校電流鉗最大允許誤差絕
對值的1/5。
5.2.3 標準電流表
標準電流表最大允許誤差不大于被校電流鉗最大允許誤差絕對值的1/5。
5.2.4 數(shù)字多用表
數(shù)字多用表對應(yīng)功能的最大允許誤差(或不確定度)不大于被校電流鉗相應(yīng)功能最大
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3
允許誤差絕對值的1/5。
5.2.5 交直流電流源
交直流電流源輸出范圍需覆蓋被校電流鉗的校準范圍,可用單匝法或等效安匝法進行
輸出。交直流電流源30s 穩(wěn)定度引入的不確定度(k=2)不大于被校電流鉗最大允許誤差絕
對值的1/10。
6 校準項目和校準方法
6.1 校準項目
校準項目:交流電流和直流電流。
6.2 校準方法
6.2.1 工作正常性檢查
6.2.1.1 電流鉗應(yīng)標有型號、出廠編號、生產(chǎn)商等標識和正確使用的標志。鉗口端面清潔干
凈并保證兩端面接觸完好,不應(yīng)有可以引起測量錯誤和影響測量精度的缺陷。
6.2.1.2 對電流鉗應(yīng)做通電檢查,并觀察當(dāng)電流源輸出連續(xù)變化的信號時電流鉗的輸出量能
否作相應(yīng)變化。
6.2.2 校準的一般規(guī)定
6.2.2.1 測量時除被測導(dǎo)線外,其他所有載流導(dǎo)體與被校電流鉗之間的距離應(yīng)大于0.5m(包
括被測導(dǎo)線彎曲部分)。
6.2.2.2 僅有直流或交流功能的多量程電流鉗一般選取誤差限最小的量程為基本量程;交直
流兩用多量程電流鉗一般選取交流量程且誤差限最小的量程為基本量程。其他量程為非基
本量程。
6.2.2.3 電流鉗校準點的選取原則為:基本量程均勻選取不少于5 個校準點,應(yīng)包含量程的
10%點和量程值(或接近量程值),非基本量程只校準量程值(或接近量程值)。
6.2.2.4 有額定頻率范圍的電流鉗,在額定范圍內(nèi)選取合適校準頻率,未標注額定頻率的一
般選取50Hz 為校準頻率。
6.2.2.5 也可根據(jù)用戶要求,在合理的前提下,選定基本量程、校準頻率、校準點等。
6.2.3 交、直流電流的校準
6.2.3.1 校準方法
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4
一般條件下,采用標準電流源法或標準表比較法進行校準。在滿足校準結(jié)果測量不確
定度的條件下,允許使用單匝法或等效安匝法進行校準。
6.2.3.2 標準電流源法
標準電流源、數(shù)字多用表的主要技術(shù)指標應(yīng)分別滿足5.2.2 和5.2.4 的要求,校準原理
如圖1 所示。
圖1 標準電流源法的原理圖
調(diào)整被校電流鉗處于標志位置,將被測導(dǎo)線置于鉗口近似幾何中心位置或標志位置。
調(diào)節(jié)電流源到已選定校準點,并記錄被校電流鉗輸出的實際值??,則示值誤差按公式(1)
計算:
Δ= ?? × ? ? ?? (1)
式中:Δ— — 被校電流鉗示值誤差,A;
??— — 標準電流源輸出電流實際值或等效電流值,A;
??— — 被校電流鉗實際輸出值(電壓或電流);
?— — 變換系數(shù)。
6.2.3.3 標準表比較法
標準電流表、數(shù)字多用表、交直流電流源的主要技術(shù)指標應(yīng)分別滿足5.2.3、5.2.4 和
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5
5.2.5 的要求,校準原理如圖2 所示。
?? ? 被校電流鉗; ?? ? 標準電流表
圖2 標準表比較法的原理圖
校準步驟同6.2.3.2,并記錄被校電流鉗輸出的實際值??,則示值誤差按公式(2)計
算:
Δ= ?? × ? ? ?? (2)
式中:Δ— — 被校電流鉗示值誤差,A;
??— — 標準電流表輸出電流實際值或等效電流值,A;
??— — 被校電流鉗實際輸出值(電壓或電流);
?— — 變換系數(shù)。
7 校準結(jié)果的表達
7.1 校準證書
7.1.1 校準證書應(yīng)包含以下信息:
a)標題:“校準證書”;
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b)實驗室名稱和地址;
c)進行校準的地點;
d)證書的唯一性標識(如編號),每頁及總頁數(shù)的標識;
e)客戶的地址和名稱;
f)被校對象的描述和明確標識;
g)校準的日期,若與校準結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時,應(yīng)說明被校對象的接收日期;
h)校準所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標識,包括名稱及代號;
i)本次校準所有測量標準的溯源性及有效性的說明;
j)校準環(huán)境的描述;
k)校準結(jié)果及其測量不確定度的說明;
l) 如果以校準結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時,應(yīng)對校準過程中,被校對象的設(shè)置和操作
進行說明;
m) 如果校準過程對校準規(guī)范有所偏離,應(yīng)對偏離加以說明;
n) 校準證書簽發(fā)人的簽名或等效標識;
o)校準結(jié)果僅對被校對象有效的聲明;
p)未經(jīng)實驗室書面批準,不得部分復(fù)制證書的聲明。
7.1.2 校準原始記錄格式可參照附錄A,校準證書內(nèi)頁格式可參照附錄B。
7.2 數(shù)據(jù)修約
被校儀器的校準數(shù)據(jù)應(yīng)該先計算,后修約。數(shù)據(jù)修約應(yīng)采用四舍五入及偶數(shù)法則進行,
末位修約到被校儀器最大允許誤差絕對值的1/10 位。
8 復(fù)校時間間隔
建議復(fù)校時間間隔為1 年。送校單位也可根據(jù)實際使用情況,自主決定復(fù)校時間間隔。
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7
附錄A
電流鉗校準原始記錄參考格式
第×頁,共×頁
樣品信息
校準證書編號:
委托單位: 地址/聯(lián)系電話:
樣品名稱: 型號規(guī)格:
出廠編號: 生產(chǎn)廠/商:
依據(jù)的技術(shù)文件
技術(shù)依據(jù):
使用的計量標準
名稱 測量范圍 不確定度/準確度等級
/最大允許誤差
證書編號 有效期至
使用的標準器/儀器設(shè)備
名稱 出廠編號 測量范圍
不確定度/準確度等
級/最大允許誤差
計量器具證
書編號
有效期至 溯源機構(gòu)
測量地點: 測量時間:
溫度(℃): 濕度(%RH):
校準人員: 核驗人員:
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8
第×頁,共×頁
電流校準:
功能
量程
(變換系數(shù))
標準值 轉(zhuǎn)換值 實測值
測量不確定度
(k=2)
以下空白
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附錄B
電流鉗校準證書內(nèi)頁參考格式
證 書 編 號: XXXXXX-XXXX
校準機構(gòu)授權(quán)說明
校準結(jié)果不確定度的評估和表述均符合JJF1059.1 的要求。
校準所依據(jù)的技術(shù)文件(代號、名稱):
校準環(huán)境條件及地點:
校準地點: 校準時間:
溫度: 相對濕度:
校準所使用的計量標準:
名稱 測量范圍
不確定度/準確度等
級/最大允許誤差
計量標準證
書編號
有效期至
本次校準所使用的主要計量器具:
名稱
出廠
編號
測量
范圍
不確定度/準確度等級
/最大允許誤差
計量器具
證書編號
有效
期至
溯源
機構(gòu)
注:1.×××××僅對加蓋“×××××校準專用章”的完整證書負責(zé)。
2.本證書中的校準結(jié)果僅對本次所校準的計量器具有效。
3.未經(jīng)實驗室書面批準,不得部分復(fù)制本證書。
第×頁共×頁
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10
證 書 編 號: XXXXXX-XXXX
校準結(jié)果
電流校準:
功能
量程
(變換系
數(shù))
標準值 轉(zhuǎn)換值 實測值
測量不確定度
(k=2)
以下空白
建議:
1. 被校準儀器修理后,請立即進行校準。
2.在使用過程中,如對被校準儀器的技術(shù)指標產(chǎn)生懷疑,請重新校準。
校準員: 核驗員:
第×頁共×頁
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11
附錄C
電流鉗測量不確定度評定示例
C.1 概述
C.1.1 被測對象
本示例被測對象:輸出信號為交流電壓,變換系數(shù)為10mV/A 的電流鉗為被
測對象。以校準點為100A(50Hz)為例,該點的最大允許誤差為±0.5%。
C.1.2 測量方法
采用標準電流源法,將標準電流源調(diào)至100A(50Hz),電流鉗期望輸出值應(yīng)
為1V,讀取數(shù)字多用表的電壓值為該點的實際值。
C.1.3 計量標準器
主要計量標準器及其技術(shù)指標見表C.1。
表C.1 計量標準器及其技術(shù)指標
序號 標準器名稱 量程 技術(shù)指標
1 鉗形表檢定裝置 100A
±(0.03%×輸出值+0.02%×滿量
程)
2 數(shù)字多用表 2V
±(90×輸出值+10×滿量程)×10-
6
C.2 不確定度來源
C.2.1 電流鉗測量結(jié)果的重復(fù)性引入的不確定度;
C.2.2 鉗形表檢定裝置引入的不確定度;
C.2.3 數(shù)字多用表引入的不確定度。
C.3 測量模型
電流鉗示值誤差校準測量模型為公式(C.1):
Δ= ? ? ??
= ? ? ?? × ? (C.1)
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式中:Δ— — 被校電流鉗輸出電壓示值誤差,V;
y— — 被校電流鉗輸出電壓實際值,V;
??— — 被校電流鉗輸出電壓的轉(zhuǎn)換值(期望電壓),V;
??— — 標準電流源參考值(標準值),A;
?— — 變換系數(shù)。
各輸入量之間不相關(guān),不確定度傳播為公式(C.2):
( ) ( ) ( ) ( ) 02
2
01
2 2
C u ? ? u y ? u y ? u y (C.2)
式中: u
c(Δ) — —被校電流鉗示值誤差的合成標準不確定度,V;
u(y)— — 被校電流鉗輸出電壓引入的標準不確定度,V;
u(y01) — —標準器鉗形表檢定裝置引入的標準不確定度,V;
u(y02) — —標準器數(shù)字多用表引入的標準不確定度,V;
C.4 標準不確定度評定
C.4.1 電流鉗測量結(jié)果的重復(fù)性引入的不確定度
將鉗形表檢定裝置調(diào)至100A(50Hz),對變換系數(shù)為10mV/A 的電流鉗重復(fù)測量
10 次,其期望電壓為1V,測量結(jié)果見表C.2。
表C.2 電流鉗重復(fù)性測量數(shù)據(jù)
第i 次測量 測量值/V
1 0.9997
2 0.9996
3 0.9996
4 0.9997
5 0.9998
6 0.9997
7 0.9997
8 0.9996
9 0.9997
10 0.9997
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13
其平均值??=0.99968V
其單次實驗標準差s = ?
?
???
Σ (?? ? ??)? ??
=6.32×10-5V
式中:??— —第i 次測量值,V;
??— —n 次測量的平均值,V;
n— —重復(fù)測量次數(shù)。
C.4.2 鉗形表檢定裝置引入的不確定度
鉗形表檢定裝置在100A 時最大允許誤差±0.05A,按均勻分布k=√3,故鉗形表
檢定裝置引入的不確定度分量為:
u(x0)=0.05A/√3=0.0289A
u(y01)=N×u(x0)= 10mV/A×0.0289A=2.89×10-4V
C.4.3 數(shù)字多用表引入的標準不確定度
數(shù)字多用表在1V(50Hz)引入的不確定度分量:
u(y02)= 1.1×10-4V/2=5.5×10-5V
C.5 合成標準不確定度
各標準不確定度見表C.3。
表C.3
標準不確定度分量 不確定度來源 標準不確定度
u(y) 電流鉗測量結(jié)果的重復(fù)性 6.32×10-5V
u(y01) 鉗形表檢定裝置 2.89×10-4V
u(y02) 數(shù)字多用表 5.5×10-5V
各分量彼此獨立不相關(guān),故合成標準不確定度:
uc=??(y)? + ?(y??)? + ?(y??)? =3.01×10-4V
C.6 擴展不確定度
取包含因子k=2,故擴展不確定度:
U=k u
c=0.0007V
C.7 測量結(jié)果的表述
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電流鉗在100A,50Hz 得測量結(jié)果見表C.4。
表C.4
校準點 標準值 變換系數(shù) 轉(zhuǎn)換值
電流鉗顯示值
的平均值
測量結(jié)果擴展
不確定度,k=2
100A
(50Hz)
100A 10mV/A 1.0000V 0.9997V 0.0007V
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附錄D
不同輸出量下電流鉗測量誤差計算方式
電流鉗的輸入量和輸出量需經(jīng)一定系數(shù)進行換算,且為不同的物理量,需通
過比較輸入量和換算后的輸出量來計算其誤差。
D.1 當(dāng)輸出信號為電壓時,電流鉗的測量誤差,應(yīng)用公式(D.1)表示:
Δ= ?? ? ??
= ?? ? ?? × ? (D.1)
式中:Δ— — 測量誤差;
??— — 被校電流鉗輸出值;
??— — 對應(yīng)輸入量參考值的轉(zhuǎn)換值;
??— — 對應(yīng)輸入量參考值(標準值);
?— — 變換系數(shù)。
相對誤差,可用公式(D.2)表示:
? =
Δ
??
×100% (D.2)
式中:?— — 相對誤差
D.2 當(dāng)輸出信號為電流時,電流鉗的測量誤差,應(yīng)用公式(D.3)表示:
Δ= ?? ? ???
= ?? ? ?? × ? (D.3)
式中:Δ— — 測量誤差;
??— — 被校電流鉗輸出值;
???— — 對應(yīng)輸入量參考值的轉(zhuǎn)換值;
??— — 對應(yīng)輸入量參考值(標準值);
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?— — 變換系數(shù)。
相對誤差,可用公式(D.4)表示:
? =
Δ
???
×100% (D.4)
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