直流电阻箱校准能力验证

直流电阻箱校准能力验证

作者：王霞

来源：《电子技术与软件工程》2015年第21期

摘要文章介绍了直流电阻箱校准能力验证，详细分析了影响测量不确定度的原因，计算了各不确定度分量并给出相对扩展标准不确定度。为校准结果的准确性提供了可靠保证。

【关键词】直流电阻箱标准不确定度扩展标准不确定度合成标准不确定度相对扩展标准不确定度

直流电阻箱是由单个或若干串联的十进电阻器组成的多值电阻器。直流电阻箱是生产或科学实验部门从事电气测量不可缺少的仪器之一。本文就直流电阻箱的校准能力进行了验证分析，对其在实验过程中的不确定度来源进行了必要的分析，对各种因素引入的不确定度进行了分析评定。

1 概述

1.1 测量依据

JJG982-2003《直流电阻箱检定规程》、《直流电阻箱测量审核作业指导书》

1.2 测量标准

数字多用表，型号8508A。

1.3 被测对象

直流电阻箱，型号ZX54，准确度等级0.01级。

1.4 测量方法

依据JJG982-2003《直流电阻箱检定规程》，在规程要求的环境条件下，使用数字表直接测量法，直接用数字多用表的欧姆档测量被测电阻箱的电阻值，数字多用表先预热，同时对直流电阻箱进行外观及线路检查，用欧姆表对直流电阻箱的各十进盘进行初步测量，检查其电阻是否有断路或短路的现象。

2 数学模型：RX=RN

式中：RX——电阻箱被检点的电阻值；RN——电阻箱被检点的测得值。

3 不确定度传播率：

式中：灵敏系数，

4 标准不确定度评定

对型号为ZX54，准确度等级为0.01级的直流电阻箱，在规程要求的条件下，使用数字表直接测量法，在相同的测量程序、人员、仪器、环境对电阻箱完成这一重复性测量，按照《直流电阻箱测量审核作业指导书》的要求，对直流电阻箱10×1000Ω盘的第1点、第5点、第10点，10×10Ω盘的第1点、第5点、第10点的不确定度进行分析评定。

4.1 由测量重复性给出的标准不确定度分量

4.4 由8508A的分辨力引入的不确定度分量

8508A的分辨力引入的不确定度分量很小，对结果的不确定度影响可以忽略不计。

4.5 由环境温度影响引入的不确定度分量

实验室环境温度符合JJG982-2003《直流电阻箱检定规程》、《直流电阻箱测量审核作业指导书》的要求，由环境温度对结果的不确定度影响可以忽略不计。

5 合成标准不确定度

合成标准不确定度的计算，以上各项标准不确定度分量是互不相关的，所以合成标准不确定度为：

6 扩展标准不确定度U

因主要分量可视为正态分布，因此P=95%时，可取包含因子k=2，则扩展标准不确定度U 为：

7 相对扩展标准不确定度

8 标准不确定度汇总表

按照《直流电阻箱测量审核作业指导书》的要求，对直流电阻箱10×1000Ω盘的第1点、第5点、第10点，10×10Ω盘的第1点、第5点、第10点的不确定度汇总见表3。

9 结论

本文使用数字表直接测量法，直接用数字多用表的欧姆档测量对直流电阻箱的校准能力进行了验证分析，确定了最终结果主要来源于测量重复性、标准器数字多用表的欧姆档校准不确定度引入的分量、标准器数字多用表最大允许误差引入的不确定度分量。所以在平时工作中要严格按时对标准器进行溯源。

参考文献

[1]JJG982-2003.直流电阻箱[M].北京：中国计量出版社，2003

[2]JJF1059.1-2012.测量不确定度评定与表示[M].北京：中国计量出版社，2012

[3]倪育才.实用测量不确定度评定[M].北京：中国计量出版社，2010

作者单位

山西省计量科学研究院山西省太原市 030002