数字多用表测得值不确定度评定及预评估应用.pdf
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1、数字多用表测得值不确定度评定及预评估应用徐锦涛葛利蕊盛 丹(中国人民解放军 部队)摘要:本文以数字多用表校准装置为例,对其测得值的典型值进行不确定度分析,并针对实际工作中数字多用表校准后,整个测量范围内的测得值不确定度存在计算时间长、易出错、效率低等问题,提出预评估应用实际工作的思考。关键词:数字多用表;校准;测得值不确定度评定;预评估 :,:;引言数字多用表(以下简称数表)是电气测量中最常用电子仪表,具有特殊测量功能应用特殊测量领域,但电压、电流、电阻参数的测量是最主要、最基础的功能。目前,科技发展日新月异,数表的校准要求随技术指标要求的提高而提高。为确保数表量值的溯源性,需对其进行定期校准
2、,并对校准结果进行不确定度分析。本文以数字多用表校准装置(主要以 与 多功能校准源为主标准器,以下简称校准装置)、校准数表为例,进行测得值典型值不确定度评定,并提出预评估应用实际工作的思考。建立测量模型 测量模型建立测量模型,设校准装置输出的标准值为,被校数表的示值为,则:()式中:被校数表示值误差;被校数表的示值;校准装置输出的标准值。方差和灵敏系数合成方差:()()()()()灵敏系数:()()不确定度来源分析根据相应的技术手册及说明书,在标准条件下,对于校准装置和数表,由环境温湿度、供电电源、输入阻抗、电磁辐射等因素造成的影响微乎其微,因此,校准过程中,测得值不确定度的主要来源括:校准装
3、置引入的不确定度、数表 的分辨力引入的不确定度、测量重复性引入的不确定度。校准装置性能指标()直流电压:()时,则扩展不确定度为:徐锦涛等:数字多用表测得值不确定度评定及预评估应用且 时,()直流电流:()时,则扩展不确定度为:且 时,()直流电阻:时,则扩展不确定度为:且 时,()交流电压:;时,则扩展不确定度为:且 、时,()交流电流:;时,则扩展不确定度为:且 、时,测得值不确定度评定 直流电压 点重复性条件下,直流电压 点连续测量 次,测得数据(单位:)为:、则:()()槡 校准装置最终的技术指标引入的不确定度分量由校准装置最终的技术指标得到直流电压 点的标准不确定度为 (),按 类方
4、法评定,则其引入的不确定度分量为:数表 引入的不确定度分量测量直流电压 时,数表 的分辨力为 ,即 ,在此区间内,服从均匀分布,即 槡 ,按 类方法评定,则其引入的标准不确定度分量为:重复性引入的标准不确定度分量依据 次测得值,将贝塞尔公式计算的实验标准偏差 ()作为重复性,按 类方法评定,则其引入的标准不确定度分量为:()合成标准不确定度由于测量重复性与数表分辨力引入的不确定度分量存在一定的重复,且,则合成标准不确定度为:槡 扩展不确定度 ()由于直流电压测得值为 ,因此扩展不确定度为:()直流电流 点重复性条件下,直流电流 点连续测量 次,测得数据(单位:)为:、则:()()槡 校准装置的
5、技术指标引入的不确定度分量根据校准装置的技术指标,得到直流电流 点的标准不确定度为 (),则:数表 引入的不确定度分量测量直流电流 时,数表 分辨力为 ,即 ,则:重复性引入的标准不确定度分量根据 次测得值,计算重复性引入的标准不确定度分量为:()计量与测试技术 年第 卷第 期 合成标准不确定度由于,则合成标准不确定度为:槡 扩展不确定度 ()由于直流电流测得值为 ,因此扩展不确定度为:()直流电阻 点重复性条件下,直流电阻 点连续测量 次,测得数据(单位:)为:、则:()()槡 校准装置的技术指标引入的不确定度分量根据校准装置的技术指标,得到直流电阻 点的标准不确定度为 (),则:数表 引入
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