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1、洗衣机泄漏电流测量结果不确定度评定（一）概述测量依据：GB4706.12005/IEC603351： 2004家用和类似用 途电器的安全，第一部分：通用要求GB/T12113（idtIEC60990）接 触电流和保护导体电流的测量方法。测量环境：温度（20土5）C，相对湿度不大于70%。测量设备：使用GB/T12113标准规定的加权接触电流（感知电流 或反应电流）测量网络，使用示波器测量电压。被测对象：洗衣机，电动机额定参数220V/50Hz、300W, B级绝 缘。测量方法：使用如图测量网络（见下图），使用10X20cm的金属 箔电极，用导电的粘结剂将金属箔电极粘贴于洗衣机需要测量部位， 按
2、标准规定连接于测量网络的A、B端子上，通过稳压电源供电，用 示波器测量电压u2,通过计算得到泄漏电流值。ABOU2R。: 1500Q C。= 0.22卩F R = 5000 R = 100000 C = 0.022卩FSSB11测量网络图二）测量不确定度来源分析从测量人员、测量方法、被测量本身、测量设备和测量环境五个 方面，一一分析可能产生不确定度的因素。1测量人员。测量人员误差可能来自测量操作、读数、记录等 方面，从而导致不确定度的产生，该检测项目中主要考虑检测人员读 数误差引起的不确定度。2测量方法。标准中规定的测量网络与人体效应之间会存在一 定误差，从而引入不确定度。3测量环境。环境温度
3、和湿度的变化，会对电压测量带来误差， 从而产生测量不确定度。电源电压波动、电源频率波动都会引入测量 不确定度。4被测量。主要考虑测量重复性的影响。5测量设备。示波器校准结果不确定度的影响和金属箔电极面积 偏差引入的不确定度，测量网络上的电子元件本身参数变化，也给泄 漏电流的测量带来不确定度。（三）数学模型I - U2 _ U2 （峰值，实际泄漏电流比较复杂） L Rb 500式中：/ 被测家用电器泄漏电流；LU 示波器显示电压值；2R 测量网络上电阻，标准值为500QOB（四）标准不确定度分量的评定1.电压u测量重复性引入的标准不确定度分量u21用A类方法评定。在重复性条件下，对u连续测量10
4、次，测量2结果见表 21。表2一1 （单位：mV）nU2iuiu 2 inU2iuiu 2 i122.50.160.025 6622.50.160.025 6222.1-0.240.057 6722.40.060.003 6322.60.260.067 6822.1-0.240.057 6422.3-0.040.001 6922.2-0.140.019 6522.40.060.003 61022.3-0.040.001 6U 2 - 22.34 mV，2 - 0.264也i单次测量的实验标准差为：:工U 2 s = 口晋=0.171mV算术平均值的实验标准差为：s 0.171x n 10- 0
5、.0542mV则测量重复性引入的标准不确定度分量为：s- - 0.0542mV自由度为：2示波器校准结果不确定度引入的标准不确定度分量用 B 类方法评定。根据示波器的校准证书给出的校准结果，在测 量电压时的相对扩展不确定度为0.3%，包含因子为k-2，置信概率95%，因此相对标准不确定度为：2rel- 0.150%由测得电压u - 22 34 mV，可得示波器校准结果不确定度引入的标2准不确定度分量为：U2 - U2U2rel -九34 从 50% - 00335 mV自由度为V3.测量网络元件性能变化引入的标准不确定度分量u用 B 类方法评定。测量网络经校准，在整个频段内( 50Hz1MHz
6、) 频率因数偏差均不超过3.0%，对电压U测量产生的影响也不会超过2极限误差3.0%,该误差服从正态分布，包含因子为k = 3，则由此引入的相对标准不确定度为：3rel=晋=1.0%由测得电压u = 22342mV,可得测量网络元件性能变化引入的标准不确定度分量为：U 3 = U 2 U 3rel =九34 0% =估计 乂3 = 20%，自由度为V = 1234.电源电压波动对电压u测量产生影响引入的标准不确定度u24用 B 类方法评定。当频率一定时,测量电压与电源电压成线性关 系，由电源电压波动对电压u测量带来的影响不会超过土 1%，服从2正态分布，包含因子为k = 3，由此引入的相对标准
7、不确定度为:u = 0.333%4 rel3由测得电压u -2234mV，可得电源电压波动引入的标准不确定度2分量为：U4 = U2U4rel =九34 X 33% 丿“4估计包4 = 20%，自由度为v = 124u45. 电源电压波动导致被检产品发热引入的标准不确定度分量用 B 类方法评定。电源电压波动会直接影响被检产品发热,相应地对电压v的测量会带来误差，该测量误差不会超过土0.5mV，服从2正态分布，包含因子k = 3，由此引入的标准不确定度为：估计包5 = 10%，自由度为v = 505u56. 环境温度、湿度变化对电压u测量引入的标准不确定度,26用 B 类方法评定。测量过程中，由
8、于温度和湿度变化会给电压测 量带来误差，当温度变化不超过5C,相对湿度变化偏差不超过5%， 对电压测量的影响不会超过0.5mV,服从正态分布，包含因子K = 3,由此引入的标准不确定度为：U 6 =号=0-167mV估计乞6 = 20%，自由度为v = 126u67. 电源频率变化导致的标准不确定度7用B类方法评定。由于电源频率变化会对电压测量带来误差，估 计该误差不会超过土0.5mV，服从正态分布，包含因子K = 3，由此引 入的标准不确定度为：U 7 =乎=0-167mV估计乞7 = 20%，自由度为v = 127u78锡箔纸面积不标准引入的标准不确定度,8标准规定锡箔纸的面积为10cmX
9、20cm，如果锡箔纸的面积不标 准，对电压测量会带来误差，一般面积偏差不会超过1cm2，假如泄 漏电流平均分布，对测量电压的影响不会超过土0.3%，服从正态分布， 包含因子K = 3，由此引入的相对标准不确定度为：由测得电压u -2234mV，可得锡箔纸面积不标准引入的标准不确2定度分量为：U8 = U2U8rel = 34 X 0% = 22 4估计乞8 = 20%，自由度为v = 128u89.测量方法引入的标准不确定度分量u9用 B 类方法评定。标准规定的测量网络和测量方法与实际人体效 应之间仍存在一定误差，由测量方法引入的极限误差为 1%，服从正 态分布，包含因子k = 3，由此引入的
10、相对标准不确定度为:U =总=0.333%9 rel3由测得电压u = 22342mV,可得测量方法引入的标准不确定度分量为：U厂 U2U9rel = 4 X。3% = 0.074估计乞9 = 10%，u9自由度为V = 50910检测人员读数误差引入的不确定度分量U10示波器的分辨力为d=0.05mV，检测人员读数误差为d/2,服从均 匀分布，包含因子k =朽，则标准不确定度为:U10 =鬻=0-0145mV估计乞9 = 10%，自由度为v = 50。9u9五）对应各输入量的标准不确定度由数学模型：uuI =2 =2-L R 500 B得灵敏系数为：企二丄（Q -i）dU5002对应各输入量
11、的标准不确定度为：|c|u （ Xi）六）标准不确定度列表（见表 22）表 2 2标准不确 定度分量 u（ X.）i不确定度来源标准不确 定度（mV）c|c|u(Xi) (P A)Viu1测量重复性引入的不确定度0.054 21/5000.1089u2示波器检定结果不确定度引入0.033 51/5000.067 0oou3测量网络元件性能变化引入0.2241/5000.44812U 4电源电压波动影响电压测量0.074 41/5000.14912U 5电源电压波动导致产品发热0.1671/5000.34450u6环境温度、湿度变化引入0.1671/5000.34412u7电源频率变化引入0.1
12、671/5000.34412u8锡箔纸面积偏离标准规定0.022 41/5000.044 812u9测量方法与实际人体效应差 异0.074 41/5000.14950u10检测人员读数误差引入的0.014 51/5000.029 050（七）合成标准不确定度评定各输入量的标准不确定度相互独立，所以合成标准不确定度为u (I )=送 Icu(X.)tc Li0.1082 + 0.06702 + 0.4772 + 0.1492 + 0.3442 + 0.3442 + 0.3442 + 0.04772 + 0.1492 + 0.02902=0.804p A有效自由度为：u4 (I )V 4 c L
13、- eff 工 u 4( x ) iVi0.10840.067040.47740.14940.34440.34440.34440.044740.14940.02904+ + + + + + + + +9501212501212125050=60八)扩展不确定度评定取置信概率 95%，V eff=60，查t分布表得包含因子k = t (60) = 2.00,p95则扩展不确定度为：=k u (I ) = 2.00x 0.8 0 41.6 M A 95 p c L九)扩展不确定度报告被检测洗衣机的泄漏电流检测结果扩展不确定度为：U9541.6M A， Veff 460被检测洗衣机的泄漏电流检测结果报告IL 4 (44.71.6)M A， U95 41.6 M A， Veff 460
