直流電位差計(jì)示值誤差的測(cè)量不確定度評(píng)定

1、直流電位差計(jì)示值誤差的測(cè)量不確定度評(píng)定: in science and technology and power production, a great deal of surveying work, used to know things. The measurement results of the quality how, to use uncertainty to illustrate. Uncertainty of measurement result of smaller, higher the quality, level is higher, its use value is

2、also higher; uncertainty of measurement results in more big, quality is low, level is low, its use value is also lower.為進(jìn)一步完善測(cè)量不確定度評(píng)定工作， 本文結(jié)合工作中的實(shí) 際情況，依據(jù)JJG123-2004直流電位差計(jì)檢定規(guī)程 編寫了直 流電位差計(jì)示值誤差不確定度評(píng)定 。該文是我對(duì) JJG1059-1999 測(cè)量度不確定度評(píng)定與表示 規(guī)程的理解說(shuō)明和實(shí)際運(yùn)作的方 法。一、概述 :1 測(cè)量依據(jù)： JJG123-2004 直流電位差計(jì)檢定規(guī)程2 測(cè)量方法： 采用補(bǔ)償測(cè)量法， 即

3、將已知電動(dòng)勢(shì)去補(bǔ)償未知 電動(dòng)勢(shì)，從而確立未知電動(dòng)勢(shì)的數(shù)值。3 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)：標(biāo)準(zhǔn)電位差計(jì)檢定裝置。4環(huán)境條件：實(shí)驗(yàn)室溫度（20+）C，相對(duì)濕度（4575） % 5被測(cè)對(duì)象：UJ25型直流電位差計(jì)，測(cè)試點(diǎn)：第一盤（0.1V） 第一點(diǎn)，設(shè)備編號(hào)： 025。6、評(píng)定結(jié)果的使用：符合上述條件的測(cè)量結(jié)果，一般可直 接使用不確定度的評(píng)定結(jié)果。二、數(shù)學(xué)模型：/ U=UX UN式中：/ L被檢電位差計(jì)示值誤差；UX-被檢電位差計(jì)示值，V;UN-標(biāo)準(zhǔn)電位差計(jì)示值，V;三、方差與傳播系數(shù)依照方差公式：uc2 (y) =E( f/ & xi ) 2u2(xi)由(1)式得方差：uc2=C2(UX) u2(UX)+C2

4、( UN u2 ( UN靈敏度系數(shù)：c( ux = (/U /ux=-i四、輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定1 被檢電位差計(jì)示值引入的不確定度 u(UX1.1 由檢流計(jì)靈敏度誤差給的不確定度分量 u(UX1測(cè)量 0.1V 示值時(shí)，在檢定裝置中，把檢流計(jì)靈敏度調(diào)節(jié)至 5X 10-6X 105 a V=0.5卩V,在此區(qū)間，示值以等概率任取一值， 按半寬0.25 a V計(jì)算，故：u(UX1 =0.25/=0.14 aV自由度為：(UX1)1.2 由電源相對(duì)變化引入的不確定度分量 u(UX2測(cè)量 0.1V 示值時(shí)，由檢定裝置電源相對(duì)變化所引起的最大 允許誤差為5X 10-6X 105卩V=0.5卩V 屬均勻

5、分布，故：u (UX2 =0.5/=0.29 a V自由度為：(UX21.3 由電流回路內(nèi)接觸電阻變差引入的不確定度分量 u( UX3)。測(cè)量0.1V示值時(shí)，由檢定裝置電流回路內(nèi)接觸電阻變差所 引起的最大允許誤差為 5X 10-6X 105 a V=0.5 a V,屬均勻分布， 故：u(UX2)=0.5/=0.29 aV自由度為： (UX31.4 由電壓回路開關(guān)熱電勢(shì)變化引入的不確定度分量 u (UX4。測(cè)量0.1V示值時(shí)，由電壓回路開關(guān)熱電勢(shì)變化引入的最大允許誤差為5X 10-6X 105 a V=0.5 a V,屬均勻分布，故：u(UX2)=0.5/=0.29 aV自由度為： (UX41.

6、5 由裝置中任何兩個(gè)部件的絕緣引入的不確定度分量 u (UX5。測(cè)量0.1V示值時(shí)，裝置中任何兩個(gè)部件的絕緣引入的最大允許誤差為5X 10-6X 105 a V=0.5 a V,屬均勻分布，故：u(UX2 =0.5/=0.29 aV自由度為： (UX51.6 由檢定環(huán)境溫、濕度引入的不確定度分量u(UX5)在檢定過(guò)程中，由溫度、濕度影響所帶來(lái)的最大允許誤差為 5X 10-6X 105 a V=0.5卩V 屬均勻分布，故：u (UX2 =0.5/=0.29 a V自由度為： (UX61.7 標(biāo)準(zhǔn)裝置測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量 u(UX7) 用標(biāo)準(zhǔn)電位差計(jì)檢定裝置對(duì)被檢的 0.01 級(jí)電位差

7、計(jì)第一盤 ( 0 . 1 V ) ，第一點(diǎn)示值，在重復(fù)性條件下，進(jìn)行6次測(cè)量，測(cè)得數(shù)據(jù)如下：算得單次的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差為： 12Si=0.16uV檢定結(jié)果取一次測(cè)量值，故u(UX7)=Si=0.16 aV自由度為：(UX7)=n-1=5以上七項(xiàng)公式得：U2(UX)=U2(UX1)+ U2(UX2)= U2(UX3)+ U2(UX4)+ U2(UX5)+ U2(UX6)+ U2(UX7)=0.142+0.292+0.292+0.292+0.292+0.162=0.446 (aV)2u(UX)=0.68aV自由度為：( UX)=U4(UX)2、標(biāo)準(zhǔn)電位差計(jì)引入的不確定度 u(UN)2.1 由標(biāo)準(zhǔn)器實(shí)測(cè)值

8、引入的不確定度分量u(UN1)標(biāo)準(zhǔn)器證書給出，標(biāo)準(zhǔn)的電位差計(jì)修正值測(cè)量不確定度為1.4 X 10-5，屬正態(tài)分布，固定檢定 0.1V時(shí)。u (UN1 =1.4 X 10-5X 105/3=0.47 uV自由度為： (UN12.2 由標(biāo)準(zhǔn)器年穩(wěn)定性給出的不確定度分量 u(UN2) 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)器歷年檢定證書的數(shù)據(jù)分析， 標(biāo)準(zhǔn)電位差計(jì)示值的 年最大變化為10X 10-5，作均勻分布處理，故檢定 0.1V時(shí)。u(UN2)=1.0X10-5X105/=0.58 uV估計(jì)其相對(duì)不確定度為 10%，故自由度為：(UN2)=0.5X( 10%)2=50以上兩項(xiàng)合成得：u2(UN)= u2(UN1)+ u2(UN

9、2)=0.472+0.582=0.56(uV)2u2 ( UN =0.75 a V自由度為：(un) =u4 (un) / u4 (un1) / (un 1)+u4 (un2) / (un2)=0.752/( 4+4)=161五、合成不確定度：uc2=c2 ( UX - U2 (UX + c2 ( UN U2 ( UN=(1X 0.68 ) 2+ (-1X 0.75 ) 2=1.024 (uV)2UC=1.01M v六、擴(kuò)展不確定度Tp (eff ) =t95 (a)查t分布表得有效自由度為 1.96U95=tp (eff ) x UC=1.96 x 1.01=2.0 a V相對(duì)擴(kuò)展不確定度 U95rel= x100%=0.0020%七、測(cè)量不確定度的報(bào)告與表示0.01 級(jí)高電勢(shì)直流電位差計(jì)示值誤差的測(cè)量結(jié)果相對(duì)擴(kuò)展 不確定度為：U95rel=0.0020%(p=95% K=2, eff結(jié)語(yǔ)：通過(guò)以上測(cè)量數(shù)據(jù)表明，不確定度