直流數(shù)字電流表示值誤差的測(cè)量不確定度

1、直流數(shù)字電流表示值誤差的測(cè)量不確定度1、 測(cè)量方法及不確定度產(chǎn)生原因根據(jù)直流數(shù)字電流表檢定規(guī)程JJG598-1989直流數(shù)字電流表，采用直流標(biāo)準(zhǔn)電流源法檢定直流數(shù)字電流表直流電流的示值誤差。多功能校準(zhǔn)源與被檢表對(duì)接，由多功能校準(zhǔn)源輸出直流標(biāo)準(zhǔn)電流給被檢表，在被檢表上讀得相應(yīng)的讀數(shù)。由此可知，其示值誤差的測(cè)量不確定度來(lái)源于被檢表讀數(shù)和多功能校準(zhǔn)源。下面以5520A型多功能校準(zhǔn)源檢定FLUKE744數(shù)字多用表的直流電流10mA量程，進(jìn)行不確定度分析。2、 數(shù)學(xué)模型設(shè)多功能校準(zhǔn)源輸出的標(biāo)準(zhǔn)直流電流為IN, 被檢表顯示的相應(yīng)數(shù)值為IX，被檢表的示值誤差可表示為： IX- IN式中：示值誤差，mA IX

2、被檢表讀數(shù)值，mAIN標(biāo)準(zhǔn)電流值，mA3、 合成方差和靈敏系數(shù)由于IN和IX互不相關(guān)，依照公式：u 2c（y）合成方差：u 2c（y）u 2（）c2（IX）u 2（IX）c2（IN）u 2（IN）靈敏系數(shù)：c（IX）1 c（IN）-14、 計(jì)算分量標(biāo)準(zhǔn)不確定度檢定不同的電流值時(shí)，各不確定分量的數(shù)值不同。以10 mA滿量程點(diǎn)為例。4.1 由被檢表讀數(shù)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（IX）。 由被檢表讀數(shù)的重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（IX1）。由多功能校準(zhǔn)源輸出10 mA的標(biāo)準(zhǔn)直流電流給被檢FLUKE744數(shù)字多用表，讀取被檢表10次讀數(shù)如表1所示：表1序號(hào)12345678910讀數(shù)（mA）按照貝賽爾公式：

3、s（xi）=1/（n-1）（xik-xi）21/2式中：xik是第k次的測(cè)量結(jié)果；xi是10次測(cè)量的算術(shù)平均值。µA實(shí)際檢定中取一次測(cè)量讀數(shù)為測(cè)量結(jié)果，故標(biāo)準(zhǔn)不確定度為： u（IX1µA其自由度為： （IX1）n-194.1.2 由被檢表的分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u（IX2）。µA，其在±µA的區(qū)間為均勻分布。故u（IX2/µA該值很可靠，其自由度取為：（IX2）以上兩項(xiàng)互不相關(guān)，合成得：u2（IX）u2（IX1）u2（IX2）0.0076（µA）2u（IXµA其自由度為： （IX） 4.2 由多功能校準(zhǔn)源輸出

4、值的不確定度引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u（IN）。 由多功能校準(zhǔn)源輸出值的不確定度引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u（IN1）。由校準(zhǔn)源出廠技術(shù)說(shuō)明書(shū)查得，輸出值為10mA時(shí)，u9510000*1%+mAmA，k2。該不確定度包含了在標(biāo)準(zhǔn)條件下（23±5）的穩(wěn)定性、溫度補(bǔ)償、線性度、電源調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率等因素的影響。故標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：u（IX）u95/2mA其自由度由k2，查t分布值得：（IN1）=504.2.2 由多功能校準(zhǔn)源的校準(zhǔn)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u（IN2）。由校準(zhǔn)源的檢定證書(shū)給出擴(kuò)展不確定度：U=0.01%*2 IN=0.02%*10000=2mA它近似于正態(tài)分布，包含因子k2，故標(biāo)準(zhǔn)不確定度為： u（IN2）2/21mA其自由度為： （IN2）以上兩項(xiàng)各不相關(guān)，二項(xiàng)合成得：u2（IN）u2（IN1）u2（IN2）2121.030625（mA）2 u（IN）1.015mA其自由度為：（IN） 因大于100,按t分布,可取為1005、不確定度一覽表表2標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u（xi）不確定度來(lái)源標(biāo)準(zhǔn)不確定度值u（xi）（mA）靈敏系數(shù)CiCiu（xi）（mA）自由度iu（IX）u（IX1）u（IX2）被檢表讀數(shù)重復(fù)性被檢表的分辨力1119u（IN）u（IN1）u（IN2）多功能校準(zhǔn)源多功能校準(zhǔn)源的輸出值多功能校準(zhǔn)源的校準(zhǔn)1-110050uc =mA =1006