高压衰减棒校准方法研究和不确定度评定

摘要：本文介绍了高压衰减棒的校准方法和不确定度评定，解决了高压衰减棒的基本量溯源问题，为该仪器的校准提供了实践依据。

关键词：高压衰减棒；校准；不确定度评定

高压衰减棒（High Pressure Probe）是高压测量领域应用非常广泛的仪器，它用于测量交直流高电压和（或）脉冲高压，并将高电压信号按比例衰减为低电压信号。迄今为止，国家还未出台相关的对应于该仪器的校准规范，本文从实际工作出发，介绍了对于该仪器基本的校准方法，为该仪器的校准提供依据。

1 校准方法

1.1 直流衰减比

（1）校准方法主要为直接高压输出、终端设备监测的方式，仪器连接如图1所示。

直流高压源直流電压输出高压衰减棒匹配负载直流电压表或示波器

（2）按图1所示，通过直流高压源输入直流高压UIN，从直流电压表或者示波器读出所测量电压实际值UOUT。考虑到衰减棒的输出电阻与直流电压表的输入电阻不一定一致，所以在探头输出端接入电压表时，需确保直流电压表的输入电阻与衰减棒的输出电阻匹配。衰减棒的直流电压衰减比：

K= UIN/U OUT

式中：K—衰减棒的直流电压衰减比；UIN—衰减棒输入电压；U OUT—衰减棒输出电压。通过上述试验，完成输出电压的检测，根据衰减比计算公式，计算出衰减棒的实际衰减比。

2 直流电压衰减比测量结果的不确定度评定

2.1 不确定度来源

a） 测量重复性；b） 直流高压源输出直流高压最大允许误差；c） 直流电压表测量最大允许误差；d） 匹配电阻引入的不确定度。

2.2 测量标准

a）标准电阻分压器，量程范围：DCV 0～±40kV，准确度等级： 0.05 级；b）数字多用表，型号：34401A，直流电压在0～10V量程上的误差为：δ=±（读数×0.0035%+量程×0.0005%）。

2.3 建立数学模型

Δ=UxUs

式中：Δ—被检高压衰减棒的测量误差；Ux—被检高压衰减棒的指示值；Us—标准数字多用表的指示值。

由于Ux和Us相互独立，灵敏洗漱、、系数分别为1和1，所以：

u（c）=u（A）2+u（B）2

2.4 标准不确定度评定

（1）重复测量引入的测量结果A类相对不确定度uArel评定。对被测衰减棒某设定值，如：10kV，连续测量10次，将数据记录在表格C.1中。

2.5 不确定度合成

（1）不确定度分量综合表

3 结语

本文给出了一种高压衰减棒的校准方法和测量不确定度评定，操作简单可靠，可有效开展高压衰减棒的校准工作。

参考文献：

[1]JJF 14372013 示波器电压探头校准规范.

[2]JJF 1059.12012 测量不确定度评定与表示[S].

作者简介：丁鹏程（1991），男，江苏南通人，本科，研究方向：静电高压。