数字多用表标准装置测量不确定度评定方法探析
2014-01-03周蕊
周 蕊
(中航飞机股份有限公司汉中飞机分公司,723213)
1 测量方法
在实验室环境温度为(20±2)℃,湿度65%的条件下,由5720A、8508A 组成的数字多用表标准装置来开展7 1/2 位及7 1/2 位以下的数字多功能源和数字多用表的计量检定/校准工作。
2 不确定度的评定
2.1 直流电压
1)由8508A 的检定证书得知,8508A 在10V 点的上级计量机构校准的测量不确定度U 为32μV,并经检定合格,取=2,则U/2=32μV /2=16μV;
2)由8508A 的说明书得知,8508A 在10V 点的分辨力为
4)通过对5720A 多功能校准器进行短期(5 分钟)稳定性测量,发现其直流电压性能指标稳定可靠,由它引起的测量不确定度可以忽略不计。即合成标准不确定度
相对扩展不确定度:Urel=U/Yr=55.2μV /10V=5.5×10-6。
2.2 直流电流
1)由8508A 的检定证书得知,8508A 的上级计量机构校准的测量不确定度U 为0.4μA,并经检定合格,取=2,则U/2=0.4μA/2=0.2μA;
2)由8508A 的说明书得知,8508A 在10 mA 点的分辨力为0.001μA,并经检定合格,视为均匀分布,包含因子,则
4)通过对5720A 多功能校准器进行短期(5 分钟)稳定性测量,发现其直流电流性能指标稳定可靠,由它引起的测量不确定度可以忽略不计,即≈0。
相对扩展不确定度: Urel=U/Yr=0.44μA/10mA=4.4×10-5。
2.3 交流电压
1)由8508A 的检定证书得知,8508A 的上级计量机构校准的测量不确定度U 为60μV,并经检定合格,取 =2,则 U/2 = 60μV/2 =30μV;
2)由8508A 的说明书得知,8508A 在10V(1kHz)点的分辨力为10μV,并经检定合格,视为均匀分布,包含因子 = ,则 =10μV /(2 ) =2.9μV;
3)以5720A 为信号 源,8508A 为 标准表,同时5720A 又为被测表,短时间内在10V(1kHz)点重复测量10 次(测量数据见七)。则得到由5720A 的测量重复性引起的不确定度:
4)通过对5720A 多功能校准器进行短期(5 分钟)稳定性测量,发现其交流电压性能指标稳定可靠,由它引起的测量不确定度可以忽略不计,即≈0。扩展不确定度:取=2,则U=2=2×552.08μV=1104.2μV。相对扩展不确定度:Urel=U/ Yr=1104.16μV /10V=1.2×10-4。
2.4 交流电流
2)由8508A 的检定证书得知,8508A 上级计量机构校准的测量不确定度U 为1.8μA,并经检定合格,取=2,则U/2 =1.8μA /2 =0.9μA;
4)以5720A 为信号 源,8508A 为 标准表,同时5720A 又为被测表,短时间内在10mA(1kHZ)点重复测量10 次(测量数据见七)。则得到由5720A 的测量重复性引起的不确定度:
5)通过对5720A 多功能校准器进行短期(5 分钟)稳定性测量,发现其交流电流性能指标稳定可靠,由它引起的测量不确定度可以忽略不计,即≈0。
由于以上各不确定度分量独立不相关,则标准装置的交流电流合成标准不确定度为:=3.04μA。扩展不确定度:取=2,则U=2=2×3.04μA=6.08μA。
相对扩展不确定度:Urel=U/Yr=6.08μA /10mA=6.1×10-4。
2.5 直流电阻
2)由8508A 的检定证书得知,8508A 上级计量机构校准的测量不确定度U 为1.2 mΩ,并经检定合格,取=2,则U/2 =1.2 mΩ/2 =0.6 mΩ;
5)通过对5720A 多功能校准器进行短期(5 分钟)稳定性测量,发现其直流电阻性能指标稳定可靠,由它引起的测量不确定度可以忽略不计,即≈0。
由于以上各不确定度分量独立不相关,则标准装置的直流电阻合成标准不确定度为=0.77 mΩ
相对扩展不确定度:Urel=U/Yr= 1.54mΩ/100Ω=1.6×10-5。
3 结论
通过上述分析和计算,得到该测量标准的相对扩展不确定度见下表。
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[1] JJF1059-1999.测量不确定度评定与表示
[2] JJG49-1999.弹簧管式精密压力表和真空表检定规程.
[3] 倪育才.测量不确定度评定.北京:中国计量出版社,2004.