JJF1284-2011《交直流電表校驗(yàn)儀校準(zhǔn)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(yàn)儀(以下簡稱“校驗(yàn)儀”)是一種可按規(guī)定的準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)裝置，主要用于相關(guān)功能和準(zhǔn)確度等級儀表的檢定或校準(zhǔn)，用途十分廣泛。

　　二、制定背景

　　在JJF1284-2011《交直流電表校驗(yàn)儀校準(zhǔn)規(guī)范》(以下簡稱“規(guī)范”)制定之前，校驗(yàn)儀的校準(zhǔn)無據(jù)可依，各地在校準(zhǔn)項(xiàng)目確定、校準(zhǔn)方法應(yīng)用、校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)器的選擇等方面不能統(tǒng)一，針對這一情況，全國電磁計(jì)量技術(shù)委員會以MTC17(電磁)函[2009]15號《國家計(jì)量技術(shù)法規(guī)制定/修訂計(jì)劃立項(xiàng)通知》批準(zhǔn)立項(xiàng)。委托廣西壯族自治區(qū)計(jì)量檢測研究院等單位共同負(fù)責(zé)起草《交直流電表校驗(yàn)儀校準(zhǔn)規(guī)范》。

　　三、制定過程

　　為了確保規(guī)范既有先進(jìn)性、適用性，又要考慮適應(yīng)國產(chǎn)和進(jìn)口校驗(yàn)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(jì)量特性要充分考慮不同類型校驗(yàn)儀的特殊要求。

　　2.在校準(zhǔn)手段上既選擇先進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，通用又經(jīng)濟(jì)適用，性能可靠。

　　3.在校準(zhǔn)方法上力求實(shí)用，操作簡捷。

　　4.在規(guī)范實(shí)施過程中既要確保滿足市場檢測需求和準(zhǔn)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(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局批準(zhǔn)，并自2011年9月14日起實(shí)施，實(shí)現(xiàn)校驗(yàn)儀量值的全國統(tǒng)一。

　　四、主要內(nèi)容與技術(shù)指標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)電壓、標(biāo)準(zhǔn)電流、標(biāo)準(zhǔn)頻率和直流電阻輸出的校驗(yàn)儀的校準(zhǔn)。直流0.01級以上和交流0.05級以上各等級具有標(biāo)準(zhǔn)電壓、標(biāo)準(zhǔn)電流、標(biāo)準(zhǔn)頻率和直流電阻輸出的校驗(yàn)儀的校準(zhǔn)規(guī)范或檢定規(guī)程全國電磁計(jì)量技術(shù)委員會計(jì)劃另行委托制定。

　　2.計(jì)量特性

　　規(guī)范中的計(jì)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(diào)整率、電源調(diào)整率、絕緣電阻和工頻耐壓試驗(yàn)等內(nèi)容。

　　(1)示值誤差。校驗(yàn)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(biāo)，各功能準(zhǔn)確度最高的量程之一為基本量程。校驗(yàn)儀的電流、電壓、電阻、頻率功能示值誤差表達(dá)方式見校準(zhǔn)規(guī)范附錄A。

　　(2)分辨力。校驗(yàn)儀的各功能、各量程的分辨力允許不同，分辨力應(yīng)與對應(yīng)的量程相適應(yīng)，通常應(yīng)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(yàn)儀技術(shù)資料給出的穩(wěn)定度指標(biāo)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(yàn)儀其技術(shù)指標(biāo)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(shí)間間隔(1min)內(nèi)，其最大變化量的相對誤差應(yīng)不大于最大允許誤差的1/5。

　　(4)紋波含量。校驗(yàn)儀在提供直流電壓時(shí)，本應(yīng)是一個(gè)固定的值，但很多時(shí)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(shè)備中產(chǎn)生不期望的諧波，而降低電源的效率，較強(qiáng)的紋波還有可能造成浪涌電壓或電流的產(chǎn)生導(dǎo)致燒毀在用設(shè)備，所以在考慮成本、體積允許的情況下，規(guī)定了校驗(yàn)儀紋波含量應(yīng)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(yàn)儀輸出失真度應(yīng)不大于1%。

　　(6)電源調(diào)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(yīng)不大于最大允許誤差的1/3。

　　(7)負(fù)載調(diào)整率。負(fù)載調(diào)整率是衡量電源好壞的指標(biāo)，負(fù)載從空載到滿載時(shí)，校驗(yàn)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(yàn)。規(guī)范4.8.1、4.9.1括號內(nèi)(有特殊要求的產(chǎn)品應(yīng)加以說明，但該部位試驗(yàn)要保證)的特別規(guī)定，主要是針對部分進(jìn)口校驗(yàn)儀內(nèi)部結(jié)構(gòu)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(yàn)儀輸出低端與機(jī)殼耐壓都僅有20V。許多校驗(yàn)儀都提供接地開關(guān)。工作時(shí)，一般也是接地的。即使不接地時(shí)，也有一些電子器件連接，以保證在過壓時(shí)有保護(hù)性連通。

　　五、主要校準(zhǔn)方法

　　1.規(guī)范6.3示值誤差。校驗(yàn)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(zhǔn)點(diǎn)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(zhǔn)確度等級的校驗(yàn)儀，同時(shí)也考慮校準(zhǔn)校驗(yàn)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(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)，非基本量程不少于3個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)，并要求考慮量程間覆蓋和基本量程的最大誤差點(diǎn)，交流電壓、電流功能的其他頻段上、下、中間值選取3個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)。對電阻功能和頻率功能校準(zhǔn)點(diǎn)的選取也作了詳細(xì)規(guī)定。

　　由于目前標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字多用表發(fā)展很快，并具有很高的準(zhǔn)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(zhǔn)均采用標(biāo)準(zhǔn)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(gè)量程上測量校驗(yàn)儀的分辨力。用分辨力比校驗(yàn)儀高5～10倍的標(biāo)準(zhǔn)儀器測量該增量的實(shí)際值即為實(shí)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(zhǔn)點(diǎn)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(zhǔn)同時(shí)進(jìn)行，在校準(zhǔn)參比條件不變，輸出不作任何調(diào)整，在規(guī)定的時(shí)間間隔內(nèi)校準(zhǔn)點(diǎn)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(yàn)儀的直流電壓紋波含量和直流電流紋波含量進(jìn)行校準(zhǔn)。

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