接地电阻表测量结果不确定度评定
一、概述
1测量依据：《JJG366-2004接地电阻表检定规程》
2环境条件：温度（20±5）℃，相对湿度（40～75）％。
3测量标准：JDB-1接地电阻表检定装置，测量范围0.01Ω～2001.110Ω，最小分辨力1mΩ，准确度等级0.05级。
4被测对象：各种型号模拟式接地电阻表度和数字式接地电阻表。
5测量方法：
5.1检测模拟式接地电阻表时，对被检检流计进行零位调整后，按检定规程中要求的接线方法接线，辅助接地电阻放在500Ω位置。将被检接地电阻表安装在恒速器上，让接地电阻表的转动手柄中心对准恒速器转动中心轴并固定。将被检调节至选定被检点，调节模拟接地电阻箱上的读数值RN，使被检上的检流计指零，从模拟接地电阻箱上读数，可得被检点示值的实际值。
5.2检测数字式接地电阻表时，按检定规程先对被检量程进行零位调整，将被检按检定规程中的接线方法接线，辅助接地电阻放在500Ω位置。调节模拟接地电阻箱示值RE至选定的检测点，读取数字式接地电阻表上的示值，即可得到被检测接地电阻表在实际值为RN时的指示值RX。
6测量结果不确定度的应用：对于所有被测的接地电阻表均可采用此方法进行评定。
二、数学模型
接地电阻表的示值误差△R＝Rx-RN
式中：Rx为模拟接地电阻表选定检测点的示值或数字接地电阻表上的示值；
RN为模拟电阻箱上的示值。
三、模拟式接地电阻表测量不确定度的评定
1、输入量的标准不确定度评定
输入量Rx的标准不确定度u(Rx)的评定
输人量Rx的标准不确定度主要是接地电阻表的测量不重复，可以通过连续测量得到测量列，采用A类方法进行评定。（可调模拟接地电阻箱的调节细度，人员读数视差所引起的不确定度已包含在重复性条件下所得测量列的分散性中，故在此不另作分析。）
选用一台上海第六电表厂生产的接地电阻表，型号为ZC29B-2，出厂编号为032，，对其×1Ω量程第十点进行重复测量，得到测量列(每次测量均重新接线，且预先将可调模拟接地电阻箱置于零位)：
9.990Ω，9.974Ω，9.980Ω，9.974Ω，9.981Ω，9.975Ω，9.983Ω。
重复性引入的标准不确定度分量，因平时检测时对每一点检测一次，下式中n取1：
u(Rx)＝0.005855Ω
自由度(Rx)＝7-1＝6
2输入量RN的标准不确定度u(RN)的评定
输入量RN的不确定度主要由可调模拟接地电阻箱误差引起的标准不确定度u(RN)，采用B类方法进行评定。
可调模拟式接地箱经检定/校准，符合其技术指标要求。其步进值为lΩ的测量盘最大允许偏差为±0.1％，在测量10Ω时其允许偏差限为：±(0.1％×10Ω)＝±0.01Ω，即置信半宽区间为0.01Ω，在区间内可认为均匀分布，覆盖因子k(RN)取，标准不确定度为
u(Rs)=0.01/Ω＝0.005773Ω
估计△u(Rs)／u(Rs)为0.10，则自由度(Rs)为50。
四、数字式接地电阻表测量不确定度的评定
1、输入量Rx的标准不确定度u(Rx)的评定
输入量Rx的测量不确定度主要由被测数字接地电阻表测量结果不重复性和被测数字接地电阻表的示值分辨力引入的。
测量重复性引入的标准不确定度分量可以采用A类评定方法进行评定，由分辨力引入的测量不确定度分量可以用B类评定方法进行评定。
选用台湾泰仕电子工业股份有限公司生产的数字式接地电阻表，TES1605型，出厂编号为：020100639，对其20Ω量程10Ω点进行重复多次测量，得到的测量列如下(每次测量均重新接线，且预先将可调数字接地电阻表进行调零，模拟接地电阻箱置于零位)：9.99Ω，9.99Ω，9.98Ω，9.97Ω，9.97Ω，9.97Ω，9.98Ω。
重复性引入的标准不确定度分量，因平时检测时对每一点检测一次，下式中n取1：
u(Rx)A＝0.008997Ω
自由度(Rx)A＝7-1＝6
在20Ω量程10Ω点数字接地电阻表的分辨力为0.01Ω，其置信半宽度为0.005Ω，假设其为均匀分布其置信因子取，则
u(Rx)B0.002887Ω
自由度(Rx)B＝∞
以上两项互不相关，可以直接合成，则：
u(Rx)＝＝0.009449Ω
2输入量RN的标准不确定度u(RN)的评定
输入量RN的不确定度主要由可调模拟接地电阻箱误差引起的标准不确定度u(RN)，采用B类方法进行评定。
可调模拟式接地箱经检定/校准，符合其技术指标要求。其步进值为lΩ的测量盘最大允许偏差为±0.1％，在测量10Ω时其允许偏差限为：±(0.1％×10Ω)＝±0.01Ω，即置信半宽区间为0.01Ω，在区间内可认为均匀分布，覆盖因子k(RN)取，标准不确定度为
u(Rs)=0.01/Ω＝0.005773Ω
估计△u(Rs)／u(Rs)为0.10，则自由度(Rs)为50。
五、合成标准不确定度的评定
1灵敏系数
数学模型△R＝Rx-Rs
灵敏系数c1=
c2=
2标准不确定度汇总表
2.1测量模拟式接地电阻表的标准不确定度汇总表
测量不确定度分量u(xi)不确定度来源标准不确定度灵敏系数|ci|u(xi)自由
度
u(Rx)被检表的测量不重复性0.005855Ω10.005855Ω6
u(Rs)可调高压髙阻箱的阻值不准0.005773Ω-10.05773Ω50
2.2测量数字式接地电阻表的标准不确定度汇总表
测量不确定度分量u(xi)不确定度来源标准不确定度灵敏系数|ci|u(xi)自由
度
u(Rx)0.00944910.009449Ω
u(Rx)A被检表的测量不重复性0.008997Ω6
u(Rx)B被检表分辨力0.002887Ω∞
u(Rs)可调高压髙阻箱的阻值不准0.005773Ω-10.05773Ω50
3合成标准不确定度的计算
输入量Rx与Rs彼此独立不相关，所以合成标准不确定度为
3.1检测模拟式接地电阻表
Ω
合成标准不确定度的有效自由度
20.96
3.2检测数字式接地电阻表
Ω
合成标准不确定度的有效自由度
13.49
六、扩展不确定度的评定
1检测模拟式接地电阻表的扩展不确定度的评定
取置信概率p＝95%，有效自由度eff=20.96查t分布表并将有效自由度近似取整为20得到
kp＝t95(20)＝2.092
扩展不确定度U95=t95(20)×uC（△R）＝2.09×0.008222＝0.018Ω
2检测数字式接地电阻表的扩展不确定度的评定
取置信概率p＝95%，有效自由度eff=13.49查t分布表并将有效自由度近似取整为13得到
kp＝t95(20)＝2.16
扩展不确定度U95=t95(20)×uC（△R）＝2.16×0.0111＝0.024Ω
七、测量不确定度的报告与表示
1模拟式接地电阻测量不确定度的报告与表示
测量电阻值为10Ω时其示值误差测量结果的扩展不确定度为
U95=0.018Ωeff=20
换算成相对扩展不确定度：
U95red=0.18％eff=20
2数字式接地电阻测量不确定度的报告与表示
测量电阻值为10Ω时其示值误差测量结果的扩展不确定度为
U95=0.024Ωeff=13
换算成相对扩展不确定度：
U95red=0.24％eff=13