电度表测量不确定度的一个实例.doc

直流数字电压表示值误差校准不确定度评定
一、概述
目的
评定在10V量程校准直流数字电压表示值误差的测量结果不确定度。
测量依据
检定规程《JJG315-1983 直流数字电压表检定规程》。
校准的环境条件
(23±1)℃;相对湿度(50±10)%RH。
被测物品及其主要技术指标
1071型数字多用表;直流电压10V量程时,最大允许示值误差±(%´读数+4个字)。
测量标准与主要配套仪器设备及其相关技术指标
4000A型直流标准器:
①直流电压量程100mV~1000V;在10V量程时的最大允许示值误差±(%´输出值+)。
②经上一级技术检定机构校准,;扩展不确定度U95=8mV,有效自由度neff=48。
评定结果的使用:符合上述条件的测量结果,一般可以直接使用本不确定度评定结果。
二. 测量方法和过程
采用标准电压源法校准被测数字电压表的示值误差。将直流标准器与被测表直接连接,由直流标准器输出一已知10V电压给被测表。被测表读数减直流标准器读数,即直流数字表的示值误差。
三、数学模型

《JJG315-1983 直流数字电压表检定规程》给出的示值误差表示式,即为不确定度评定的数学模型
()
式中,g——被测直流数字电压表示值误差,V;
V——被测直流数字电压表读数,V;
Vs——直流标准器读数,V。
示值误差测量不确定度评定是校准实验室经常遇到的。通常,其数学模型比较简单,大多数是被测器具的示值(或读数)直接减去标准计量器具的示值(或读数)。对于直接测量给出测量结果的情况,合成标准不确定度的计算采用方和根方法合成
在本例中,Vx 和Vs互不相关,用方和根方法计算输出量g的合成标准不确定度:
()
式中,示值误差g的不确定度分量分别为:
()
灵敏系数。
四、被测直流数字电压表示值误差g的测量结果
依据《JJG315-1983 直流数字电压表检定规程》连接测量电路,设置直流标准器输出Vs=10V,读取被测直流数字电压表示值Vx=,用式(1)计算被测直流数字电压表示值误差g:
()
五、输入量的标准不确定度评定
测量不确定度来源
被测直流数字电压表示值误差g的不确定度来源输入量Vx和Vs。分析指出,主要不确定度源包括:
① Vx测量重复性引入的标准不确定度u(Vx)。
②直流标准器输出Vs测量不准引起的标准不确定度u(Vs)。
直流标准器输出Vs的读数分辩力和稳定性,可忽略不计。
本例考虑各标准不确定度的自由度。
Vx测量重复性引入的标准不确定度u(Vx)的评定
该不确定度采用A类方法评定。
连接测量电路,设置直流标准器的输出Vs=10V,读取被测直流数字电压表示值Vx。卸下连接线,重新连接测量电路,再次读取测直流数字电压表示值
Vx。如是进行10次读数,。
被测直流数字电压表示值Vx10次重复连接和读数值
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Vxi
(V)