直流标准电压源示值误差测量结果的测量不确定度评定-论文.pdf

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1、科学论坛ChinaSCienceandTechnelegyReview●l直流标准电压源示值误差测量结果的测量不确定度评定邓颖(武钢集团昆明钢铁股份有限公司质量计量检测中心云南安宁650300)[摘要]由测量所得到的测得值只是被测量的估计值，完整的测量结果应包括被测量的估计值及其测量不确定度，测量不确定度评定就是把对测量结果的不确定度可能有贡献的影响量找出来。本文根据测量的重要程度和计量要求的严格程度来分析确定，特别注意了对测量结果影响较大的影响量，对直流标准电压源测量结果的不确定度进行了评定。[

2、关键词]示值误差测量不确定度中图分类号：F562文献标识码：A文章编号：1009—914X(2014)22—0295—011．测量方法当测量20mV示值时，电源相对变化引起的最大允许误差为：土5×1×测量依据：JJG445-198直流标准电压源检定规程》。l0p．V=I土0．5，属均匀分布，k=√3，则：测量标准：数字多用表，型号8846A，测量直流电压：100mV～1000V，准确“(2)=0．5／√3=o．00029mV度等级0．005级。被测对象：精密校准仪(本篇中仅评定其直流电压部分)，型

3、号：PF27—3，量自由度：不需计算程：200mV，10V，20mA(输出)准确度等级为0．05级。(3)检定环境条件变化给出的不确定度“()环境条件：温度(2O士2)℃，相对湿度(60土15)％RH。在检定过程中，由温度、湿度变化所引起的最大允许误差为士5×1×测量过程：采用标准电压源法测量被测表直流电压的示值误差。将直流标lo5=±0．5。，属均匀分布，k：43，则：准器与被测表直接连接，由直流标准器输出直流标准电压给被测表，在被测表上读得相应的读数。将被测表指示值与实际值相减，其差值即为直流

4、数字电压“(3)=0．5／√3：o．00029mY表的示值误差。自由度：不需计算2．数学模型(4)“()为PA~-项的合成：y=一即“()“(1)+“(2)+“(3)式中：一一被测直流电压源的示值误差，V，一一被测直流电压源的示值，V。“(，j)=√“(1)+“(p2)+“(3)=0．O007mV一一直流标准器输出的直流标准电压值，V。3．3合成标准不确定度c厂c3．标准不确定度分量由于“()、“()彼此独立，故3．1A类标准不确定度“(ry)的评定Uc=√“()+“()=0．012mV(1)被检

5、表示值引入的不确定度“()4．扩展不确定度不确定度”()主要由被测直流数字表的测量不重复引起的，可通过连取包含因子：k=2续测量得到测量列，采用A类方法进行评定。取一台PF27-3型直流数字表，在于是扩展不确定度为：U=2×Uc=2×0．012=0：024mV输出200mV档20mV点，重复性条件下连续独立测量12次，所得测量列：20．012I20．020I20．030l20．022l20．035，20．022I20．035l20．016I20．038120．5．测量不确定度报告038I20．02

6、5l20．018，其单位为mV。直流数字电压表测量结果为20mV时，扩张不确定度U=O．024mV，包含因子k=2。对于正态分布而言，对应于置信概率约为95％．771，参考文献均值为：=20．o35mv‘i=1[1]ISO10012：2003~量管理体系，测量过程和测量设备的要求．得出单次实验标准差为：[2]GB／T19001-2000质量管理体系，要求．[3]ISO9000：2008质量管理体系．基础和术语．=一o．mv[4】JJF1059．1-2012．测量不确定度评定与表示．[5】JJG44

7、5-1986．直流标准电压源检定规程．再任意选取2台同类0．05级PF27-3直流电位差计做如同上述操作得到Sf2O．012mVSI30·Ol5mV合并样本标准差为：Sp：o．012mVU(Vx~JSo．012mV其自由度为U=(／2)／√3=0．29=0．29d=5．8堙3．2B类标准不确定度“()(1)标准表误差引入的不确定度“()输入量的不确定度来源主要是由直流标准器误差引起，采用B类方法进行评定。考虑到直流标准器稳定度、调节细度及读数分辨力所引起的不确定度已包含在重复性条件下所得的测量列的

8、分散性中，故在此不另作分析。直流标准器经上级传递合格，制造厂说明书给出其直流电压200V档量程最大允许误差为：士(0．000045×读数+2字)测量20mV时e=±(0．000045×20+0．0oo2)=土0．001lmV半宽度=0．00lImV，在区间内可认为服从均匀分布，k=√3，则：“(1)=0．00l1÷√3=0．0006mV自由度：不需计算(2)电源相对变化给出的不确定度“(，)科技博览l295