压力变送器不确定度评定

0.1级压力传感器的测量结果不确定度评定
1. 概述
1.1 测量方法: 依据JJG860－2015压力传感器检定规程 1.2 环境条件: 温度:20.5℃,相对湿度:70%RH 1.3 测量标准: 1.3.1
0.05级标准活塞式压力计，其最大允许示值误差为：±0.05%,测量范围（0.1-6）
MPa ，
1.3.2 多功能过程校验仪，电流测量准确度±（0.025%RD+0.005%FS ）；范围（0-24）mA ，分辨力0.001 mA 1.4 被测对象:
压力传感器（0～6）MPa ；电流输出(4～20)mA ，准确度级别：0.1级 1.5测量过程:
将压力传感器的压力端与双活塞式压力计相连，电流输出端与多功能过程校验仪相连，在活塞压力计施加压力，这时多功能过程校验仪的电流档显示相应的电流输出值。

1.6评定结果的使用:
在符合上述条件下的测量结果,一般可直接使用本不确定度的评定结果. 2. 数学模型
传感器输出电压测量的数学模型为： 式中：
)(
o m
m
U P P U U U +⋅-=∆
U Δ——传感器的输出电流误差；
U ——传感器输出电流值；
0U ——传感器电流输出起始值。

m U ——传感器电流输出量程；
P ——传感器输入压力值； Pm ——传感器压力输入量程； 3输入量U 的标准不确定度评定
3.1.1 输入量U 的标准不确定度)(U u 的评定 3.1.2压力传感器输出电压的测量重复性的)(1U u 评定
)(1U u 的主要来源是压力传感器输出电流的测量重复性,可以通过连续测量得 到测量列，采用A 类方法进行评定，对压力传感器（0-100）%的最大压力下，对其相应的输出电流进行重复测量10次，得到测量列：
平均值: ∑1
1n
i i U n U ==
单次实验标准差: 1
)(2
--=
∑n U U
s i
所以，n
s U u =
)(1 3.1.3多功能过程校验仪电流档测量不确定度)(2U u 的评定
)(2U u 的主要来源是多功能过程校验仪直流电流档最大允许示值误差,因此采 用B 类方法进行评定。

电流测量最小分辨力为0.001 mA ，在区间内可认为服从均匀分布,k=3
)(2U u =k
a 2=0.0003 mA
当重复性引入的不确定度分量大于被测量仪器分辨力引入的不确定度分量时，可以不考虑分辨力引入的不确定度分量（可忽略）。

3.2 标准器引入的不确定度分量：
3.2.1根据说明书给出的电流测量最大允许误差为：±（0.025%RD+0.005%FS ），可认为在此区间均匀分布
则4mA ： )(3U u =（0.025%×4+0.005%×24）/3=0.0013 mA 8mA ： )(3U u =（0.025%×8+0.005%×24）/3= 0.0018mA
12mA ： )(3U u =（0.025%×12+0.005%×24）/3=0.0024mA 16mA ：)(3U u =（0.025%×16+0.005%×24）/3=0.0030mA 20mA ：)(3U u =（0.025%×20+0.005%×24）/3=0.0036mA
3.2.2由输入压力引入的不确定度分量
活塞压力计最大允许误差为±0.05%，可认为在此区间均匀分布，则
0Mpa: u (P)=0.02%×0/3=0Mpa 1.5Mpa: u (P)=0.05%×1.5/3=0.00043Mpa 3Mpa: u (P)=0.05%×3/3=0.00087Mpa 4.5Mpa: u (P)=0.05%×4.5/3=0.0013Mpa 6Mpa: u (P)=0.05%×6/3=0.0017Mpa
4 合成标准不确定度的评定 4.1 灵敏系数
输入电压对传感器输出误差的灵敏系数为：
=∂∆∂=
U
U
c 11 输入压力对传感器输出误差的灵敏系数为：
===∂∆∂=
6
16－2m m P U P U c 2.667mA/Mpa 4.2 标准不确定度汇总表 如表4-1所示：
表4-1 标准不确定度汇总表
4.3 合成标准不确定度的计算
因x i 彼此独立，所以合成标准不确定度u c (y)为：
4mA ： )y (u c ==++)()()22122
U u U u P u （0.0013mA 8mA ： )y (u c ==++)()()22122U u U u P u （0.0021mA 12mA ： )y (u c ==++)()()22122U u U u P u （0.0033mA 16mA ： )y (u c ==++)()()22122U u U u P u （0.0046mA 20mA ： )y (u c ==++)()()22122U u U u P u （0.0058mA
5. 扩展不确定度的评定
取包含因子k =2，
4mA ： U=2×0.0013=0.0026 mA 8mA ： U=2×0.0021=0.0042 mA 12mA ： U=2×0.0033=0.0066mA
16mA：U=2×0.0046=0.0092mA 20mA：U=2×0.0058=0.0116mA。