电容工作基准检定规程.docx

JJG中华人民共和国国家计量检定规程JJG163×XXX电容工作基准WorkingStandardsforCapacitance（征求意见稿）×X××-××-×X发布×××X-X×-×X实施国家市场监督管理总局发布JJG163-XX代替163-1991电容工作基准检定规程VerificationRegu1.ationofWorkingStandardsforCapacitance归口单位：全国电磁计量技术委员会主要起草单位：中国计量科学研究院本规程委托全国电磁计量技术委员会负责解释。本规程主要起草人:戴冬雪（中国计量科学研究院）王维（中国计量科学研究院）黄璐（中国计量科学研究院）引言.J1趟困,2引用文件j3术语和计量单位13.1电容频率特性14概述25计量性能鬟求151标准电容潺示值误差15.2 标准电容器年稳定性15.3 标准电容电桥电容示值误差15.4 标准电容电桥损耗因数示值误差,6通用技术要求16.1外观及通电检杳16.2工作电压,7计量器具控制,7.1 检定条件17.2 检定项目和检定方法,7.3 检定结果的处理17.4 检定周期1附录A检定原始记录格式1附录B检定证书/检定结果通知书内页格式（第2页）.J附录C检定证书/检定结果通知书检定结果页式样（第3页）J引言JJF1.O()2-2010£国家计信检定规程编写规则、JJFI(X)I书通用计珏术语及定义和JJF1059.1-2012公则量不确定度评定与表示共同构成支撑本规程制定工作的基础性系列规范。本规程是对JJG1631991电容工作基准检定规程的修订。本规程主要技术变化有：1 .扩展电容工作基准的电容量范围：2 .扩展电容工作旗准的频率范围：3 .增加了些名词术语:4 .增加r电容工作基准的检定方法.所代替规程的历次版本发布情况：I.JJG163-1991电容工作基准检定规程.电容工作基准检定规程1范围本规程适用丁电容范围为04pF1F,须率范围为20Hz-1()MHz的电容工作基准计量器具的首次检定、后续检定和使用中检杳。2引用文件本规程引用了下列文件：JJG441-2008交流电桥检定规程JJG183-2017标准电容器检定规程JJG2075-2024电容计量器具检定系统表GBJr909()-1988标准电容器凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于该规程：凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改雎)适用于本规程。3术语和计量单位3 .1电容频率特性(frequencycharacteristicofcapacitance>电容频率特性是指偏离参考频率至相邻工作频率范围内的任意频率时引起的标准电容器电容地的变化此。在该频率下的电容实际值为参考频率下电容实际值加电容量的变化量，本规程的参考频率为IkHz。h,Cuhx=(C11u-Cixh7)ZCuhz(1)Cu,=G+1.+ZIGH%，C1.式中：被检电容器的电容频率特性或电容变化量，F：Gah,-被检电容器在IAHZ下的电容实际值，F：Gh：一被检电容器在/Hz下的电容实际值，F.4 概述电容工作基准由标准电容器和标准电容电桥组成。标准电容落电容范围为O1.pF-1.F,频率范围为20Hz-IOMHz,用于咨代测量法检定标准电容器或用直接测量法检定电容电桥和1.CR测量仪等.标称值为0.1PF的标准电容器是气体介质电容，输出端为三端结构：标称值为IpF、IOPF和100PF的标准电容器是用真空被膜法或烧灼法制成的温控里熔融石英电容，输出端为三端结构：1pF、IOpF,M)OPF和InF的标准电容器是气体介脑电容，输出端为四端对结构：标称值为0.01F,01F和1.F的标准电容器是云母介质电容,输出端为四端对结构。标准电容器内部结构如图1（八）、图1(b)和图I(C)所示。标准电容电桥是变压器式电容电桥，内附标准电容器和指零仪，测显:端为三端结构,电容范用为1FF-IF,频率范围为5OHz2OkHz,标准电容电桥工作原理如图1(d)所(O四维时电容内部结构(1.pF-1.F)(d)电容电桥工作原理图1标准电容器内部结构及标准电容电桥工作原理图5计证性能要求5.1标准电容器示值误差标准电容器的示值绝对误差表示为(3)式中：ZI标准电容罂的示值绝对误差，匕Cn标准电容器的电容标称值，F;Cx-标准电容器的电容实际值，F,标准电容器的示值相对误差表示为<y=-4=Cny×x)%(4)CXCX式中：,5标准电容涔的示值相对误差。5.2 标准电容器年稔定性标准电容器在一年内电容的变化量为年稳定性，通过下式计穿年稳定性为Cv-C/=51.×100%(5)Gr式中：7标准电容器的年稳定性：C-本次检定的电容实际值，F：G上次检定的电容实际值，R标准电容器通过考察年稳定性使用，用等别划分其准确度等级，主要技术指标如表1所示。表1标注电容器定等的主要技术指标准确度等别测量不确定度UrdQ=2)年稳定性7(%)示值偏差()0.00005等Y/2±0.00005±().0020.01.等/210.0001±0.20.02等Y/2±0.0002±0.50.0005等Y/2±0.0005±0.010.0()I等/3±0.001±0.010.002等7/3+0,2±0.02().(X)5等7/3±().(X)5±0.050.01等Y/310.01±0.10.02等/3±0.02±0.20.05等7/3±0.05±0.50.1等/3±0.1±1标称值为1pF,1()pF和100PF的温控型标准电容器，在IkHz时的电容值允许年变化不超过±3x10。其电容值的测量不确定度Ure1.=(37)x10?«=2)。标称值为OJPF,1pF,IOpF,100pF,100OpF,0.01F,0.1F和1F的标准电容器，在频率1kHz时电容值的测出不确定度和年变化绝对值满足(220)x1.0«=2)；在频率20Hz-IOMHz(不包含1kHz)时，其电容值相对1kHz时频率特性的测量不硬定度U=(1.oX1.O55x1.O3)(后2)。5.3 标准电容电桥电容示值误差标准电容电桥用示值最大允许误差表示其准确度级别。电容的最大允许误差表示形式为：Cmpe=±(%×C).(6)式中：AcMPE-电容电桥的电容最大允许误差，F；«电容电桥的电容准确度等级指数：C电容电桥的电容示值，F,在IkH频率卜.，标准电容电桥电容的最大允许误差范国为±3X10-±13X10-*.5.4 标准电容电柝损耗因数示值误差损耗因数最大允许误差表示形式为：0MPE=±s%XD+D1,)(7)式中：ADME-电容电桥的损耗因数最大允许误差；电容电桥的损耗因数准确度等级指数：D电容电桥的损耗因数示值：A电容电桥的损耗因数固有误差，表征其准确度级别.在IkH频率下,标准电容电桥损耗因数的最大允许误差范附为±2XIoW±3X10-6通用技术要求6.1 外观及通电检查6.1.1 标准电容器外观应完好，在机壳或铭牌上应明确标明产品名称、型号规格、标称值、准确度等级、制造厂名称、出厂编号、高低电位端和屏蔽端等信息。温控型标准电容器通电后，控温单元、测温单元和指示灯等应能正常工作。6.1.2 标准电容电桥外观应完好，在机壳或铭牌上应明确标明产品名称、型号规格、最大允许误差、制造厂名称、出厂编号、高低电位端和屏蔽端等信息。通电后，控温单元、测温单元和指示灯等应能正常工作。6.2 工作电压标准电容器检定的电乐5()V.7计量器具控制计员罂具控制可包括首次检定、后续检定和使用中检查。1.1 检定条件1.1.1 环境条件电容工作基准应置于温度(20±D*C'相对湿度(50±20)%的恒温室内24小时以上。其中，控温型标准电容淞，需要连续恒温一周以上再进行检定。7.1. 2所使用的计量标准器检定电容工作基准所用的计量标准及其技术指标娟表2所示。1.2 检定项目和检定方法7. 2.1检定项F1.电容工作基准检定项目如表3所示。8. 2.2检定方法7.2.2.1外观及通电检查采用目测法进行外观及通电检杳，结果应满足6.1的要求。表2榜定电容工作姑准所用的计量标注及其技术指标被检标准电容范阚频率范围计居标准计量标准技术指标标准电容器（温控型）1pF.10pF、100pF1kHz或1.592kHza.电容基准b,电容携准电桥”10*(=2)标准电容涔（四湘对）1pF.IOPF、100pF.100OpF10kHz-IOMHza阻抗或网络分析仪b.标准电容电桥a阻抗：UId=I%(Jt=2)b.电容：±3刈0*±13>(1。6(IkH)0.01FJ).1.pF、IFIOkHz-IMH/a.标准电容器b四端对宽频比例署C标准电容电桥a.=3i0s(A=2).比例为10:1的比差trd=(0.3-1.)×105(*=2)CjtI容:±3×1O6-±I3×IO-6(IkH)标准电容器0.1pF-1F20Hz-IkHza.空气电容器b.数字式电容电桥a.U=5×1.0f,(=2).比例为10:1的比差Mh×10,(=2)比例为10:1的角差t1.*105(*=2)标准电容电桥1<F-IF50Hz20kHz4标准电容器b损耗标准器a.年稳±3x10'-1x(b.损耗标准潺1.=1.×1071×104(=2)表3检定项目一览表被检标准检定项目首次检定后续检定使用中检杳标准电容渊外观检查+示值误差+年稳定性+标准电容电桥外观检更+电容示值误差+损耗因数示值误差+注：符号“+”友示需要检定，符号“一”衣示不需检定.7. 2.2.2标准电容器示值误差a） IpF、IOPF和100PF标准电容器在IkHZ或1.592kHz频率卜,，标称值为IpF、IoPF和100PF的温控型标准电容潺采用计算电容法检定，即将电容量值直接溯源于电容基准。基于计算电容原理并采用激光干涉测长方法溯源至国际能位制的长度单位米，采用过渡标准电容器和电容基准电桥，用比较法进行检定，获得被检电容器的电容实际值。b） 1pF、10pF、100pF和K)OOPF标准电容器在IokHZ-10MHz频率范围内，标称值为IpF、IOpF、100PF、100oPF的四端对标准电容器采用网络分析法检定，即用阻抗或网络分析仪测量电容器相应端口的阻抗参数，计算被检电容器的串联等效电感值/,再用标准电容电桥在IkHz频率下测量被检电容器的电容值Ju,根据AC,UC仙，苏GA”/计算其频率特性，再根据公式(2)计算获得被检电容器在不同频率下的电容实际值。C)OQIF0.1F和1F标准电容器在IOkHz-IMHz频率范围内，标称值为0.01F,0.1F和1F的四端对标准电容器采用10:1量值传递法检定，即利用四端对宽领比例器作为比例标准，将001F电容器7.2.2.2b)中KXx)PF电容器进行比较,从而获得0.01F标准电容器的电容实际值。依据此方法，以0.01F电容为标南传递测量0.1F标准电容器的电容实际值：再以0.1F电容为标准，传递测址IF标准电容器的电容实际值.d)0.1pF-IF标准电容器在1kHz频率下，标称值为0.1PF的三端标准电容器采用10:1量值传递法检定，即用电容电桥10:1比例，将0PF电容器与722.2a)中IPF电容器进行比较，从而获得0.1PF标准电容器的电容实际值。在20HzTOOHz频率卜.，以频率特性已知的空气电容器为标准，利用数字式电容电桥1:1-100O：1的比例.将被检电容器与空气电容器进行比较，从而获得被检标准电容器的电容实际值。7. 2.2.3标准电容器年稳定性将722.2中计算的电容实际值代入公式(5)中，计算获得被检电容淞的年稔定性.7.2. 2.4标准电容电桥电容示值误差在50Hz2()kHz频率范用内，采用直接测量法对标准电容电桥的电容进行检定。在IkHz频率下，电容量值在0.1pF1.F范国内选取不少于7个测量点，按公式(8)计算电容示值误差，结果应满足5.3的要求。AC=GI-G式中：AC电容电桥的电容示值误差，F；CM-电容电桥的电容显示值，F：G-标准电容渊的电容参考值，F。7. 2.2.5标准电容电桥损耗因数示值误差在50HZ20kHz频率范围内，采用直接测量法对标准电容电桥的损耗因数进行检定.在1kHz频率卜.，损耗因数0.0000001I范围内选取不少于5个测量点，按公式(9)计算损耗因数示值误差，结果应满足5.3的要求。AD=D1.A(9)式中：M一电容电桥的损耗因数示值误差：%电容电桥的损耗因数显示值；4一标准电容器或损耗标准器的损耗因数参考值“7.3检定结果的处理7. 3.1检定数应按附录A的格式填写原始记录。7.2.2 电容值应按其测知不确定度进行修约，判断示值误差、年稔定性是否合格，以修约后的数据为准。7.2.3 经检定合格，则按附录B和附录C.1规定的格式出具检定证书：经检定不合格，按则按附录B和附录C.2规定的格式出具检定结果通知书，并注明不合格项目。7.3.4电容工作鞋准中的标准电容器，经检定不合格的，应降级使用。.7.3.5检定证书中应给出电容实测值和损耗因数范困。7.4检定周期电容工作堪准的检定周期一般不超过1年。附录A检定原始记录格式原始记录格式送检总位计盘渊具名称盘号/规格出厂编号制造项位检定依据检定站改检定日期有效期至环境条件及地点：温度：C地点：湿度：%RH其它:使用的计量培(标准装置(含标准物域)住要仪器名称测及莅困不确定度7准确度等级证书编号证书有效期至(YYYY-MM-DD)表11pF、IoPF和100PF标准电容器(IkHz)电容标称伯电容实际容示值误差年桓定性表2IpF.IOpF、100PF和K)OOPF标准电容SSaOkHZ-10MHz)电容标称值测盘频率电容实际值(1kHz)等效用联电感(11H)电容版率特性电容实际值(PF)年稳定性表30.01F,0.1F和IHF标准电容器(IOkHz1.MHZ)标准电容器被检电容器实际位(IkHz)频率特性实际伯(iHz)测量仪示他测显仪示他频率特性实际位(iHz)年稳定性衣40.1pF-1F标准电容器(20Hz-IkHz)标准电容参考值电容比率被检电容实际值年稳定性表5标准电容电桥(电容部分)电容参考值电容示他示值误差电容最大允许误差检定频率:表6标准电容电桥(损耗因数部分)损耗因故参考值损耗因故示值示值误差损耗因数取人允许误差检定频率:核验员:检定员:附录B检定证书/检定结果通知书内页格式（第2页）证书编号XXXXXX-XXXX检定机构授权说明检定环境条件及地点：温度r地点相对湿度%其他检定使用的计量（基）标准装置名称测量范围不确定度,准确度等级，最大允许误差计破（基）标准证书编号有效期至检定使用的标准器名徐测录趋图不确定度/准确度等娘，最大允许误差检定/校准证书端号有效期至第X页共X负附录C检定证书/检定结果通知书检定结果页式样(第3页)Cj检定证书第3页证书编号XXXXXX-XXXX检定结果表1IpF、IoPF和100PF标准电容器(1kHz)电容标称值电容实际值示位误差年枪定性表.2IpF,IOpF.K)OPF和100OPF标准电容器(IokHZ10MHz)测量频率电容实际值(IkHz)颇率特性电容实际值(iHz)年稳定性表30.01F.0.1F和IF标准电容器UOkHz-1MHz)测星频率电容实际值(1kHz)频率特性电容实际值(iHz)年稳定性表40.1pF-1F标准电容器(20Hz-1.kHz)电容标称值电容实际值示值误差年制定性电容实际值电容示值示值误差电桥最大允许误差C.1检定证书第3页证M编号XXXXXX-XXXX检定结果表5标准电容电桥（电容部分）电容参考值电容示值示值误差电容最大允许误差检定频率:去6标准电容电桥（损耗因数部分）损耗因故参考值损耗因数示俏示值误差损耗因数破大允许误差检定频演:检定结论：以下空白C2检定结果通知书第3页证H编号XXXXXX-XXXX检定结果表IIpF、IOPF和100PF标准电容器(1kHz)电容标林值电容实际值示值误差年枪定性表2IpF,IOpFs100PF和Kx)OPF标准电容器(IOkHz-IOMHz)测法频率电容实际值(1kHz)频率特性电容实际伯(iHz)年稔定性表30.01pF、0.1F和IHF标准电容器(10kHz1.MHZ)测质频率电容实际值(IkHz)频率特性电界实际伯(iHz)年稳定性表40.1pF-IHF标准电容器(20Hz-IkHz)电容标称值电容实际值示色误差年枪定性C2检定结果通知书第3页证H编号XXXXXX-XXXX检定结果表5标准电容电桥（电容部分）电容参考值电容示值示值误差电容最大允许误差去6标准电容电桥（损耗因数郃分）损耗因故参考值损耗因故示俏示值误差损耗因数破大允许误差检定频率:检定结果不合格项:以下空白