JB/T 11205-2011 直流漏电流传感器

ICS 17.220.20N 20备案号: 33678- -2011JB中华人民共和国机械行业标准JB/T 11205- -2011直流漏电流传感器Direct-current leakage current sensor2011-08-15发布2011-11-01实施中华人民共和国工业和信息化部发布JB/T 11205- -2011目次2规范性引用文件..3术语和定......3.1通用术语.3.3误差和误差改变量术语......4产品分类4.1 测量范围.4.2辅助电源电压4.3输出信号4.4 输出电压(电流)极限值....4.5 工作环境条件4.6 贮存温度4.7基本误差极限5要求5.2与准确度等级指数有关的技术指标5.3影响 量的影响.5.4 其他技术指标6试验.......6.1试验条件及规定.........6.2外观6.3与准确度等级指数有关的试验....6.4影响量的试验6.5其 他特性试验..107检验规则....7.1检验分类.. 17.2 出厂检验8标志、包装、运输及贮存8.1 .......... 128.2包装.. 128.3 运输..... 13表1输出信号与辅助电源、输出负载之间的关系.表2以基准值的百分数表示基本误差极限和等级指数之间关系...表3使用范围极限和允许改变量.............................................JB/T 11205- -2011表4过载能力表5环境条件.表7型式检验顺序、 检验项目及不合格类型...12JB/T 11205- -2011前言本标准按照GB/T 1.1- -2009给出的规则起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由机械工业仪器仪表元器件标准化技术委员会(CMIF/TC17)归口。本标准起草单位:沈阳仪表科学研究院、深圳市迦威电气有限公司、中国航天科工集团第六研究院601所、国家仪器仪表元器件质量监督检验中心、传感器国家工程研究中心。本标准主要起草人:李洪儒、蒋文、陈家麟、杨猛、王晓雯、苑庆迪、徐秋玲。本标准为首次发布。IIIJB/T 11205- -20113.1.7输入电流的最大允许值maximum permissible values of current制造厂给定的输入电流，即漏电流传感器能长期承受而不损坏的输入电流值。3.1.8输出电压(电流)的极限值limiting value of the output voltage ( current)设计规定不能超过的输出电压(电流)上限。3.2 参比条件术语3.2.1参比条件reference conditions规定的一-组工作条件，在此条件下漏电流传感器符合基本误差的要求。此条件由参比值或参比范围来确定。3.2.2参比值reference value规定的某影响量单一值，在此值下，漏电流传感器符合有关基本误差要求。3.2.3参比范围reference range规定的某影响量取值的范围，在此范围内，漏电流传感器符合有关基本误差要求。3.3误差和误差改变量术语3.3.1基准值fiducial value为了规定漏电流传感器的准确度而作为标准的值。即输入为测量上、下限时的所对应的输出理论值之差。3.3.2基本误差intrinsic error漏电流传感器在参比条件下测定的对理论值的最大偏差，以基准值的百分数表示。3.3.3影响量引起的误差改变量variation due to an influence quantity当某一影响量相继取两个不同的规定值时,漏电流传感器对同--被测量值产生的两个输出值之间3.3.4以基准值百分数表示的影响量引起的误差改变量variation due to an influence quantity expressedas a percentage of the fiducial value影响量引起的误差改变量，以基准值的百分数表示。4产品分类4.1 测量范围漏电流传感器的测量范围除另有规定外，从下列数值中选取:(0~土10) mA, (0~土20) mA，(0~士50) mA，(0~土100) mA，(0~土200) mA, (0~士500) mA,(0~士+1 000) mA。4.2辅助电源 电压直流辅助电源电压的额定值从下列数值中选取:双电源:士12V， 士15 V;单电源: 5V，12V，15V, 24V。JB/T 11205- -20114.3 输出信号漏电流传感器的直流输出信号同辅助电源、输出负载有关。除另有规定外，输出方式、输出范围及输出负载可按表1选取。表1输出信号与辅助电源、 输出负载之间的关系输出方式输出范围辅助电源额定值输出负载(0~士5) v土12V，士15V≥10kQ电压输出(0~土10) V士15V(U。)(2.5*士2) v5V(0~+1) mA士12V，士15V≤5 kS(0~士5) mA士12V，土15V≤1 k9(0~+10) mA土12V，土15V≤500∩电流输出(0~士20) mA≤250 2()(12*士8) mA士15V，15V，24V≤500(12"士8) mA士12V，12V≤2502≤150Q“2.5V、 12 mA为偏置零位(带电零位)。4.4 输出电压(电流)极限值除另有规定外，漏电流传感器的输出电压(电流)极限值为输出理论值的2倍。4.5工作环境 条件漏电流传感器的工作环境条件为:a)工作温度:除另有规定外，漏电流传感器的工作温度在0C~70'C、-25C~85C、 - 40C~125°C中选择:b)相对湿度:小于85%;c)工作环境:除地磁外，应无对传感器的产生影响的其他外界磁场，应无腐蚀性气体。4.6贮存温度应超过漏电流传感器的工作温度范围。除另有规定外，漏电流传感器的贮存温度在40C ~85°C、- 40°C~ 100"C、-55C~ 150°C中选择。4.7基本误差极限漏电流传感器的等级指数在表2给定值中选择。表2以基准值的百分数表示基本误差极限和等级指数之间关系基本误差极限等级指数% FS土0.5).5土1.0.0士1.5 ..5士2.02.0土2.52.5士3.0JB/T 11205- -20115要求5.1 外观漏电流传感器的外观应符合下列要求:a)壳体表面光洁完好，无划痕及其他损伤;b)产品铭牌或标牌应完整、正确、清晰，并牢固地固定在外壳上;c)接线端子及调节钮齐全，标注清晰、正确。5.2与准 确度等级指数有关的技术指标5.2.1失调电压 (电流)误差漏电流传感器的失调电压(电流)误差应不超过基本误差极限的80%。5.2.2 基本误差漏电流传感器在规定的测量范围内的基本误差应不超过表2给定的基本误差极限。5.2.3线性度误差漏电流传感器在规定的测量范围内的线性度误差应不超过表2给定的基本误差极限。5.2.4重复性误差漏电流传感器在规定的测量范围内的重复性误差应不大于表2给定的基本误差极限的绝对值。5.3影响量 的影响5.3.1允许改 变量的极限漏电流传感器以准确度等级指数表示的改变量应不超过表3中列出的允许改变量。表3使用范围极限和允许 改变量影响量影响量改变范围以准确度等级指数表示的允许改变量温度漂移工作温度范围绝对值≤0.08%/'C辅助电源电压额定值士15% (5V为士5%)≤100%10k0~开路(电压输出型)≤50%输出负载00~额定值( 电流输出型)地磁场任意改变放置方向≤80%外磁场0~0.4 kA/m≤200%5.3.2过载能力漏电流传感器经表4的过载试验后，其与准确度等级指数有关的技术指标应符合5.2的要求。表4过载能力过载类型施加电流施加时间施加次数间隔时间短期过载输入量程最大值的10倍3s5次5 min长期过载.输入量程最大值的3倍!h1次5.3.3碰撞漏电流传感器经碰撞试验后，其与准确度等级指数有关的技术指标应符合5.2的要求。5.3.4跌落.漏电流传感器经跌落试验后，其与准确度等级指数有关的技术指标应符合5.2的要求。5.4其他技术指标5.4.1死区漏电流传感器的死区应优于量程的0.1%。JB/T 11205- -20116.2外观用目视法或5倍放大镜检验。结果应符合5.1的要求。6.3与准确度等级指数有关的试验6.3.1试验程序记录被测值之前，漏电流传感器应在正、负量程上作三个全量程范围内的运行。然后，在正、负量程范围内各选取量程的0%、20%、40%、60%、80%、100%六个试验点，共计11个试验点。试验从输入信号为零开始，然后将输入信号缓慢增加(无过冲)到20% 正量程的试验点，适当稳定--段时间后，记录输入和输出信号的相应值。在每个试验点上重复以上过程，直到达到正量程的100%。在此点测量后，缓慢地将输入信号降低到80% 正量程的试验点，再依次降到其他试验点上，直至量程的0%。然后，在负量程上重复以上过程。从而形成一个完整的测量循环。分别作三次测量循环。6.3.2失调电压 (电流)误差漏电流传感器的失调电压(电流)误差&按公式(1)计算，结果应符合5.2.1的要求。。-Y。δz=2Yrs式中:8--漏电流传感器的失调电压(电流)误差;-无输入信号时漏电流传感器的实际输出信号的平均值;Y。一无输入信号时漏电流传感器的输出信号理论值，无偏置零位时Y。为零;Yps一基准值。Yrs由公式(2)确定:........................... (2)Ymax--漏电流传感器测量上限(正量程100%)时的输出理论值;Ymin-漏电流传感器测量下限(负量程100%) 时的输出理论值。6.3.3基本误差漏电流传感器的基本误差8为在各试验点上误差δ;的最大值。结果应符合5.2.2的要求。8按公式(3).计算。δ;=Yi=mix 100% ........ (3)式中: .δ一漏电流传感器在任一循环中第i个试验点上的误差;漏电流传感器在任一循环中增加或减少输入时，第i个试验点上的实际输出信号值;Yu一对应第i点的输出信号理论值。Yn由公式(4)确定:y.= Ys(i-6)10试验点序数(1，2，.，11)。6.3.4线性度误差本标准采用端基直线作为参比工作直线。漏电流传感器的端基线性度误差δ按公式(5)计算，结果应符合5.2.3 的要求。6JB/T 11205- -20118; =Amax x 100% ........................ (5)Yrs式中:δ一-漏电流传感器的端基线性度误差;△Lma同一-试验点上正程、回程多次测量的输出信号的算术平均值与参比工作直线上相应点的最大差值。6.3.5 重复性误差漏电流传感器的重复性误差品按公式(6)计算，结果应符合5.2.4的要求。8p=!ARmaxlx 100% ........................ (6)Yps8最一-漏电流传感器的重复性误差;△Rmax-同--行程、同--试验点上多次测量的输出信号值之间的最大差值。6.4影响量 的试验6.4.1温度 漂移引起的改变量6.4.1.1准则在工作温度范围内取工作温度上限和工作温度下限作为高温试验点和低温试验点。在读取试验测量值之前，应将被试漏电流传感器在每个试验温度上放置2h以上，以达到热稳定。6.4.1.2试验程序温度漂移的试验程序如下:a)将漏电流传感器接上辅助电源，在参比温度下，测量其正、负量程信号为0%和100%时对应的输出值Uxo和Ux+100> Ux 100b)放进温度试验箱，以不超过1"C/min 的速度升温至高温试验点，保温时间不少于2h,使其达到温度稳定。记录在此温度下，漏电流传感器正、负量程信号为0%和100%时对应的输出值UxcHO和UxcH+100、Ux-H-100。c)将漏电流传感器以不超过1C/min的速度下降，直至达到低温试验点，保温时间不少于2h,使其达到温度稳定。记录在此温度下，正、负量程信号为0%和100%时对应的输出值Uxcuo和UxcCL+100、UxCL-10006.4.1.3计算在工作温度范围内，温度每变化1C，漏电流传感器的失调电压温度漂移80按公式(7)、公式(8)计算:SnH =U XCHO二Uxox 100% ...(2-to)Yrs8oL =U XCL0 -U x0 x 100% ...................... (8)(4-to)YrsCor--高温区失调电压温度漂移;OoL低温区失调电压温度漂移;Uxo;参比温度下无输入信号时输出平均值;UxcH0工 作温度上限时无输入信号时输出平均值;Uxcuo一工作温度下限时无输入信号时输出平均值:-参比温度;t一-工作温度下限值;JB/T11205- -2011t2一工作温度上限值。在工作温度范围内，温度每变化1°C，漏电流传感器高、低温区的正量程输出温度漂移8iH+、ou+按公式(9)、公式(10)计算: .δμ = U XCH+100二U X+100.x 100% ....●(9)(r2-1o)Yrs8.= UxCL+100 -0 X+100x 100% .................... (10)(4-to)Yrs .在工作温度范围内，温度每变化1C,漏电流传感器高、低温区的负量程输出温度漂移-、元_按公式(11)、 公式(12) 计算:u_: UxcH 100 -Ux 100x 100%(12 -tn)Yrssi_ _UxCL-100 -Ux 100x 100%(12)(1-o)Yrs试验结果的最大值应满足5.3.1的要求。6.4.2辅助电源电压变化引起的改变量6.4.2.1试验程序辅助电源电压变化试验程序如下:a)将漏电流传感器接上辅助电源额定值，在参比条件下，测量其正、负量程信号为0%和100%时对应的输出值Uxo和Ux+100、Ux_ 1000b)将辅助电源的正电压调到额定值的115%，辅助电源的负电压调到额定值的115% (双电源时),测量正、负量程信号为0%和100%对应的输出值UxAo和Ux+100 UxA 100c)辅助电源的正电压调到额定值的85%， 辅助电源的负电压调到额定值的85% (双电源时)，测量正、负量程信号为0%和100%对应的输出值UxB0和UxB+100、Ux-100。6.4.2.2计算辅助电源电压变化引起的失调电压改变量δuA0、δuBo可按公式(13)、公式(14) 计算:Uxao-Uxo(13)YpsouB0|UxB0- Uxox 100% .....式中: .Uxo辅助电源为额定值时，漏电流传感器无输入信号时的输出平均值;UxA0-辅助电源为额定值的115%时，漏电流传感器无输入信号时的输出平均值;UxB0-辅助电源为额定值的85%时，漏电流传感器无输入信号时的输出平均值。辅助电源电压变化引起的正量程输出改变量8+100、δuB+100可按公式(15)、 公式(16) 计算:δUA+100Xx+100- Ux+10x 100% ........... (15)YrsδUB+100u XB+100 -0 X+100|x 100% ................... (16)辅助电源电压变化引起的负量程输出改变量δA 100、δuB- 100可按公式(17)、公式(18)计算:OUA-100Uxa 100 Ux 10 100% ........ (17)8UB-100世XB 100二0x 100x 100% ................... (18)Yrps8JB/T 11205- -2011试验结果的最大值应符合5.3.1 的要求。6.4.3输出负载变化引起的改变量6.4.3.1准则电压输出的漏电流传感器，输出负载取额定值与无穷大(开路电压)比较;电流输出的漏电流传感器，输出负载取额定值与短路比较。6.4.3.2试验程 序在参比条件下，测量漏电流传感器在正、负量程信号为0%和100%对应的输出值Uxo和Ux+100、Ux_ 100改变输出负载后，测量漏电流传感器在正、负量程信号为0%和100%对应的输出值URxo 和Ukx+100、URx. 10006.4.3.3计算输出负载引起的漏电流传感器在失调电压及正、负量程输出时的改变量&0及8*+100、品100可按公式(19) ~公式(21)计算:OROURxo一Ux100% ......Yps式中:Uxo输出负载取额定值时，漏电流传感器无输入信号时的输出平均值;Uexo一输出负载改变后，漏电流传感器无输入信号时的输出平均值。OR+100 :URx+100二Ux100x 100%0YFs0R-1000URx- 10 Ux 10 100%试验结果应符合5.3.1 的要求。6.4.4地磁场引起的改变量.漏电流传感器在参比条件下，水平放置，测量在正、负量程信号为0%和100%对应的输出值Uxo和Ux+00、Ux-00 水平改变其放置方向，测量其输出值的改变量。试验结果应符合5.3.1的要求。6.4.5外磁场引起的改变 量将漏电流传感器接上辅助电源，在参比条件下，测量其正、负量程信号为0%和100% 对应的输出值Uxo和Ux+100、Ux_ 100然后，将漏电流传感器位于线圈中间，线圈的平均直径为1 m,径向厚度小于直径。通过的直流电流应能在线圈中心产生0.4kA/m的磁场强度。测量漏电流传感器在正、负量程为0%和100%对应的输出值UMo和Ux+100、Unx1000外部磁场引起的漏电流传感器在失调电压及正、负量程输出的改变量8mo及8M+100、δ100可按公式(22) ~公式(24) 计算:δM0 =|UMo -Ux(x 100%(22)Yrs式中UMo有外部磁场时，漏电流传感器无输入信号时的输出平均值;Uxo-无外部磁场时，漏电流传感器无输入信号时的输出平均值。OM +100 =口MIX+100二U X+100|x 100%(23)δM-100MX 100 二0x- 100|x 100% .................... (24)YrpsJB/T 11205- -2011试验结果应符合5.3.1 的要求。6.4.6短期过 载引起的改变量对漏电流传感器施加输入量程最大值10倍的电流，时间3s，重复5次，间隔5min。试验结束后，测量与准确度等级指数有关的技术指标。结果应符合5.3.2的要求。6.4.7长期过载 引起的改变量对漏电流传感器施加输入量程最大值3倍的电流，时间2h。试验结束后，测量与准确度等级指数有关的技术指标。结果应符合5.3.2的要求。6.4.8 碰撞按JB/T 9329- 1999 中4.4规定进行碰撞试验。试验结束后，测量与准确度等级指数有关的技术指标。结果应符合5.3.3的要求。6.4.9跌落按JB/T9329- 1999 中4.5.1规定进行自由跌落试验，跌落高度为250 mm。试验结束后，测量与准确度等级指数有关的技术指标。结果应符合5.3.4 的要求。6.5 其他特性试验6.5.1 死区应在正、负量程的10%、50%和90%六个试验点上按下列程序各测量三次:a)缓慢增大(或减小)被试传感器的输入变量，直至观察到可察觉的输出变化;b)记录输入值;c)缓慢减小(或增大)输入，直至观察到可察觉的输出变化;d)记录输入值。在每一个方向的全范围移动中至少各试验点应观察和记录三次。使输入信号发生变化的增量[上述b)与d)之差]与量程范围之百分比就是该点的死区。结果应符合5.4.1的要求。6.5.2输出纹波含量在最小和最大负载条件下，输出量程的80%和100%时分别测量并记录输出的任何纹波含量的最大峰-峰值，以输出量程的百分数表示。结果应满足5.4.2 的要求。6.5.3 响应时间在被试漏电流传感器的输入端施加阶跃变化。与被试漏电流传感器的响应时间相比，阶跃输入的上升时间应该短。用示波器记录输出值，测量输出信号值从最终稳态值的0%到90%所需要的时间，即为漏电流传感器的响应时间。结果应符合5.4.3的要求。6.5.4辅助电源的工作电流施加辅助电源电压标称值，对于电流输出的漏电流传感器，负载电阻取其最大值;对于电压输出的漏电流传感器，负载电阻取其最小值。用伏安法测量其工作电流。结果应符合5.4.4 的要求。6.5.5 贮存温度贮存温度试验程序如下:a)按贮存温度条件将被测漏电流传感器在不通电的情况下，置于贮存温度上限的温箱内，持续16h,然后在参比温度下不通电恢复4h以上，检测漏电流传感器的基本误差。结果应符合5.4.5的要求。b)按贮存温度条件将被测漏电流传感器作好防结露保护，在不通电情况下置于贮存温度下限的温箱内，持续16 h,然后在参比温度下不通电恢复4 h以上，检测漏电流传感器的基本误差。结果应符合5.4.5 的要求。0JB/T 11205- -20116.5.6绝缘电阻在不施加辅助电源的条件下，将漏电流传感器的接线端子全部并联，在其与输入导体之间施加500v直流试验电压，测量其绝缘电阻。结果应符合5.4.6的要求。6.5.7绝缘强度在不施加辅助电源的条件下,将漏电流传感器的接线端子全部并联，在其与输入导体之间施加50Hz正弦交流电。逐步升高试验电压至2500Vv并保持1min。漏电流传感器应不出现击穿或飞弧。结果应符合5.4.7的要求。7检验规则7.1 检验分类漏电流传感器的检验分出厂检验和型式检验。7.2 出厂检验每个产品出厂前必须进行检验，检验合格后方可出厂，并附有产品合格证。出厂检验顺序、检验项目、检验要求及检验方法见表6。表6出厂 检验项目表序号检验项目检验要求章条号检验方法章条号1外观5.16.22基本误差5.2.26.3.33辅助电源电压影响量5.3.1 .6.4.2输出负载影响量5.3.16.4.35输出纹波含量5.4.26.5.26绝缘电阻5.4.66.5.6绝缘强度5.4.76.5.77.3型式检验7.3.1检 验原则在下列情况时，应进行型式检验:a)新产品的试制完成后及批量生产前;b)产品转厂生产，异地首次生产的产品:c)产品在结构、材料、工艺有较大改变，可能影响产品性能时:d)产品成批连续生产时间大于3年时;e)停产半年以上，恢复生产时;f)出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时;.g)国家质量监督机构提出进行型式检验的要求时。7.3.2检验项目型式检验顺序、检验项目及不合格类型见表7。7.3.3抽样 及判断型式检验的样品应从出厂检验合格的产品中随机抽取。型式检验的抽样方案按GB/T 2829- 2002 的规定进行，采用判别水平I的一次抽样方案，以不合格品数为判断依据。样本量n=8，Ac=1, R。=2。对于B类不合格，采用不合格质量水平RQL=10，A.=0, R。=1。JB/T 11205- -2011对于C类不合格，采用不合格质量水平RQL=30，Ac=2，R。=3。每只样品有一个B类不合格，则判定该只样品不合格;每只样品无B类不合格，两个及两个以下C类不合格，则判定该只样品合格。8只样品中有一只不合格，则判定该批产品合格;有两只或两只以.上不合格，则判定该批产品不合格。表7型式检验顺序、检验项目及不合格类型检验项目序号检验要求章条号检验方法章条号不合格类型外观5.16.2C失调电压(电流)误差5.2.16.3.2c基本误差5.2.26.3.3B线性度误差5.2.36.3.4重复性误差5.2.46.3.5辅助电源电压影响量5.3.16.4.2输出负载影响量6.4.3输出纹波含量5.4.26.5.29绝缘电阻5.4.66.5.60绝缘强度5.4.71温度漂移影响量6.4.112地磁场影响量6.4.43外磁场影响量4短期过载影响量5.3.26.4.615长期过载影响量6.4.716死区5.4.16.5.17响应时间5.4.36.5.318辅助电源的工作电流5.4.46.5.4贮存温度5.4.56.5.520碰撞5.3.36.4.821跌落5.3.46.4.98标志、包装、运输及贮存8.1标志漏电流传感器的外壳上应标明:a)制造厂的名称或商标;b)产品名称、型号;c)输入/输出标称值;d)电流方向;e)辅助电源标称值;f)接线端子功能符号或标识;g)产品编号或批号。8.2包装漏电流传感器的包装应符合GB/T 13384- -2008 的规定。内附有下列随机文件和配件:2JB/T 11205- -2011a)装箱单(含配件清单);b)产品合格证;c)产品使用说明。8.3运输漏电流传感器运输应符合JB/T 9329- 1999 的规定。包装成箱的漏电流传感器，在避免雨(雪)淋的条件下可用汽车、火车、飞机等 方式运输。8.4贮存产品应存放在通风、干燥的环境中，空气中不应含有腐蚀性气体。1