直流稳压电源检定系统的测量不确定度分析(1)
直流稳压稳流电源的电压示值误差测得值不确定度的评定
范俵主岑：i浼務.各稔浼电诔的电各承值误差測得值炙确定袅的评定109直流稳压稳流电源的电压示值误差测得值不确定度的评定范俊杰张冬(杭州市质量技术监督检测院，浙江杭州310019)摘要:直流稳压稳流电源是一种采用反馈控制原理输出稳定电压、电流的装置，可为电子负载提供稳定的直流电压和电流。
主要由变压、整流、反馈、调整等部分组成。
本次评定为直流稳压稳流电源输出电压示值的可靠性，提供测得值直接的可比性，依据JJF1059. 1 -2002《测量不确定度的评定与表示》和JJF1597 -2016《直流稳定电源校准规范》，分析测量过程中的影响因素，建立测量模型，对直流稳压电源电压示值误差进行测得值的不确定度评定。
关键词:直流稳压稳流电源；电压示值误差;不确定度中图分类号:T M933. 2 文献标识码:A国家标准学科分类代码:460. 4030D O I：10.15988/ki. 1004 -6941.2019. 7.037Uncertainty Evaluation about Indication Error of Voltage Measurement Results for Constant Voltage and Current DC Power SupplyFan Junjie Zhang DongAbstract ：Constant voltage and current D C power supply is the device for outputting stable voltage and current by using feedback control principle.It can provide stable DC voltage and current for electronic loads.It is composed of transformation,rectification,feedback,adjustment and other parts.This evaluation is the reliability of the output voltage indication of the constant voltage and current DC power supply,and provides direct comparison of the measurement results.According to JJF1059. 1 -2002 "Evaluation and Representation of Measurement Uncertainty"and JJF1597 -2016 "calibration specification of DC stabilized power supply" ,we analyze the influencing factors in the measurement process,establish a measurement model,and evaluate the voltage indication error of constant voltage and current DC power supply.Keywords ：constant voltage and current DC power supply；indication error of voltage；uncertainty evaluation1概述1.1测量方法采用直接测量法。
电阻分压箱法校准多功能标准源直流电压的测量不确定度评定
电阻分压箱法校准多功能标准源直流电压的测量不确定度评定【摘要】本文研究了使用电阻分压箱法校准多功能标准源直流电压的测量不确定度评定。
引言部分介绍了研究背景、研究目的和研究意义。
正文部分分别介绍了电阻分压箱法的原理、多功能标准源直流电压的校准方法、测量不确定度计算公式、影响因素和实验过程及数据处理。
结论部分分析了校准结果、不确定度评定的总结和改进措施建议。
通过本研究，对多功能标准源直流电压的测量准确性有了更深入的理解，为提高测量精度提供了参考。
【关键词】电阻分压箱法、多功能标准源、直流电压、校准、测量不确定度、原理、计算公式、影响因素、实验过程、数据处理、校准结果分析、改进措施、不确定度评定、研究背景、研究目的、研究意义。
1. 引言1.1 研究背景在实际工程应用中，直流电压的测量是非常常见并且重要的。
由于测量设备自身的精度不足或者环境因素的影响，直流电压的测量结果往往会存在一定的误差。
对直流电压进行准确校准是非常必要的。
在直流电压的校准中，电阻分压箱法是一种常用的方法。
这种方法通过串联不同阻值的电阻来实现对电压的分压，从而达到对电压测量的校准目的。
而多功能标准源则是一种常用的校准设备，通过对多功能标准源的校准可以保证其输出的直流电压符合所需的精度要求。
在进行直流电压的校准中，测量不确定度是一个重要的评定指标。
测量不确定度的大小直接影响到校准结果的可靠性和准确性。
对测量不确定度的评定以及影响测量不确定度的因素进行研究和分析是非常重要的。
通过对测量不确定度的评定，可以不断优化校准过程，提高校准结果的精度和可靠性。
1.2 研究目的本研究的目的是通过电阻分压箱法校准多功能标准源直流电压的测量不确定度评定，探究其在实际应用中的可靠性和准确性。
通过深入研究电阻分压箱法的原理和多功能标准源直流电压的校准方法，我们旨在建立一个全面的测量不确定度评定体系。
通过计算测量不确定度的公式并分析影响因素，我们将能够对测量结果的准确性进行更加准确的评定。
直流稳压电源实验误差原因示波器
直流稳压电源实验误差原因示波器
直流稳压电源实验中的误差原因主要有以下几个方面：
1. 示波器误差：示波器的频率响应、输入阻抗等参数会对测量结果产生影响，因此应选择合适的示波器并进行校准。
2. 测量引线误差：测量引线的接触不良、电阻、电感等因素都会导致测量结果的误差，因此应保证引线的良好接触，并使用低阻抗、低感应的引线。
3. 稳压电源本身的误差：稳压电源的输出电压可能存在偏差，即使在无负荷状态下也有一定的输出误差，因此在实验中需要考虑这些误差。
4. 外部环境干扰：实验室中可能存在电磁干扰、温度波动等因素，这些外部干扰会对测量结果产生一定的影响，因此应尽可能消除或减小这些干扰。
在进行实验时，可以通过校准测量设备、保证好的接触、提前预热等方式来减小误差的影响，并进行多次重复测量以获得更准确的结果。
直流稳压电源测量结果的不确定度评定
（ 、 ／ （
灵敏 系数 为 ｃ ＝
确定 度 ：
羔 ｆ １ ）
）
㈤ பைடு நூலகம்
＝ ｌ ， ｃ ＝ ＝ 一 １ ，则合 成标准不
（ ｙ ） ： 、 ／
３ ２
淹稳｝ 电源｛ ｛ ｝ ｌ ｌ ｌ 皱结果 的不确定 壁评定 翁锐兴
１ ｌ ２直流稳压电源测量不确定度的评定Ｉ 直流 电压 ）
翁锐 兴 （ 广 东 省 电子 电器 研 究 所， 广 尔 广州 ５ １ ０ ４ ０ ０ ）
Ｗｅ ｎ ｇ Ｒ ｕ ｉ 一 ） ‘ ｉ ｎ 口 （ （ ｌ 】 ｝ ｌ ” ｌ ｏ ｎ ｇ Ｅ ｌ ｅ （ ｈ（ １ Ｉ １ ｌ Ｉ － ｔ ｒ ｉ （ ’ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｌ ｕ ｔ ｅ ， Ｉ ｈ ｍｎ ｇ ｄ ｏ ｎ ｇ（ ． ｕ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ ５ １ ０ ４ ０ ０
１ ． ２ ＿ １不 确 定 度 分 量 的 来 源
卡 门 对扩腱不确定度 ：
×１ ０ ０ ％＝ ０ ． ０ ０ ６ ６ ％ ￣０ ． ０ ０ ７ ％
１ ＿ ２ ＿ ７测量不确定度的报告与表示嘲
（ １ ０ ）
不确定度分量 的米源如表 １ 所示 。
摘 要： 介绍测量不确定度 的基本概念 ， 以直流稳 压电源的测量不确定度分析 为例 ， 结合 自身实践 ， 对测 量
结 果 的 不确 定 度进 行 评 定 。 关键 词 ： 测 量； 不确 定 度 ； 评定 ； 误 差
中图分类号 ： Ｔ Ｍ４ ４
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ： １ ０ ０ ３ — ０１ ０ ７ （ ２ ０ １ ７ ） １ ２ — ０ ０ ３ ２ — ０ ３
电子 质 量 ２ ０ １ ７ 第１ ２ 期（ 总 第３ ６ ９ 期）
直流电压标准组测量不确定度分析
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｈ ｉ ｓ ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｓ ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｌ ｅ ｇ ａ ｌ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ Ｆ Ｌ ＵＫＥ ７ ３ ２ Ｂ ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ ｖ ａ ｌ ｕ ｅ ａ ｓ ａ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｅ ｒ ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ａ ｒ ｄ ｔ ｏ
２ ．Ｋｅ ｙ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｓ ｏ ｕ ｔ ｈ ｅ ｒ ｎ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｇｒ ｉ ｄ Ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ Ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ，Ｋｕ ｎ ｍｉ ｎ ｇ ６ ５ ０ ２ １ ７，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ；
ｌ ｙ ｓ ｅ ｓ ｏ ｆ ｕ ｎ ｃ ｅ ｒ ｔ ａ ｉ ｎ ｔ ｙ ｉ ｎ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ．Ｆ ｉ ｎ ａ ｌ ｌ ｙ， ｉ ｆ ｇ ｕ ｒ ｅ ｓ ｏ ｕ ｔ ｔ ｈ ｅ ｄ ｃ ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ ｖ ａ ｌ ｕ ｅ ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ａ ｒ ｄ ｓ ｅ ｔ ｏ ｆ ｃ ａ ｌ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ —
介绍了通过上级法定计量机构校准的fluke732b电压值作为传递标准来实现对直流电压标准组ycsd10电压值的精密测量和测量不确定度评定设计了基于高精度数表和低热电势扫描开关采用替代法原理来实现直流电压标准组电压值测试的方法提出了基于本方法的不确定度分析数学模型并对测量过程中的不确定度分量各影响量进行分最后计算出直流电压标准组的标定值和测量不确定度
第４ ３卷
直流数字电压表示值误差的测量不确定度
直流数字电压表示值误差的测量不确定度1、测量方法及不确定度产生原因根据直流数字电压表检定规程JJG315-1983《直流数字电压表》，采用直流标准电流源法检定直流数字电流表直流电流的示值误差。
多功能校准源与被检表对接，由多功能校准源输出直流标准电压给被检表，在被检表上读得相应的读数。
由此可知，其示值误差的测量不确定度来源于被检表读数和多功能校准源。
下面以5520A 型多功能校准源检定FLUKE744数字多用表（设定为4位半显示模式）的直流电压10V 量程点，进行不确定度分析。
2、数学模型设多功能校准源输出的标准直流电压为V N, 被检表显示的相应数值为V X ，被检表的示值误差可表示为：△＝V X - V N 式中：△—示值误差，V V X —被检表读数值，VV N —标准电流值，V3、合成方差和灵敏系数由于V N 和V X 互不相关，依照公式：u 2c （y ）＝2221()[]()i Nf ci x i u y u x ∂∂==∑ 合成方差：u 2c （y ）＝u 2（△）＝c 2（V X ）u 2（V X ）＋c 2（V N ）u 2（V N ） 灵敏系数：c （V X ）＝1 c （V N ）＝-1 4、计算分量标准不确定度检定不同的电流值时，各不确定分量的数值不同。
以10V 量程点为例。
4.1 由被检表读数引入的标准不确定度u （V X ）。
由多功能校准源输出10 V 的标准直流电压给被检FLUKE744数字多用表，在相同温湿度，同一台直流标准器的重复性条件下连续独立测量10次，获得一组测量值，在重复性条件下共测3组，其测量结果如表1所示：表1按照贝赛尔公式：s （X V ）=[1/（n-1）∑（X Vk -X V ）2]1/2式中：X Vk 是第k 次的测量结果；X V 是10次测量的算术平均值。
X V =9.99997V 计算得：s 1（X V ）＝8.82*10-6 Vs 2（X V ）＝8.16*10-6 V s 3（X V ）＝6.66*10-6 V合并样本标准差： s p ＝＝7.93*10-6V故标准不确定度为：u （V X ）＝s p ＝7.93*10-6 V 其自由度为：ν（V X ）＝m （n-1）＝274.2 由多功能校准源输出值的不确定度引入的标准不确定度分量u （V N ）。
直流标准表中直流电能测量不确定度的评定
其测量误差数据见表 1：
表 1 测量数据
功率
100V 0．005% 100A 0．006%
0．006% 0．005%
误差
0．005% 0．007%
0．004% 0．006%
0．006% 0．007%
标准偏差 标准不确 估计值 S 定度 u（ r1）
0．0008% 0．0008%
测量次数 n = 10； 误差的平均值为：
由式（ 1） 求得灵敏系数为：
C1
=
C2
=
C3
=
γ γ1
=
γ γ2
=
γ γ3
=
1
不确定度传播律为：
uc 2（ γ） = c21 u2（ γ1 ） +c22 u2（ γ2 ） +c23 u2（ γ3 ）
4 影响量（ 输入量） 的标准不确定度评定
主要由被检表测量重复性引起的不确定度分量 u（ γ1 ） ，采
-
γ=
1 n
n
∑γ
i=1
i
=
0．0058%
标准偏差估计值为：
槡 u（ r1） = s =
1n n－1∑i= 1（
-
γi －γ）
2
= 0．0008%
其中： n： 对每个负载点进行重复测量的次数，γi ： 第次测量
得出的相对误差（ %） 。
在常规测量 中，通 常 取 两 次 测 量 误 差 的 平 均 值 作 为 测 量 结果：
科技风 2019 年 9 月
水利电力 DOI： 10．19392 / j．cnki．1671－7341．201926168
直流标准表中直流电能测量不确定度的评定
童小戈1 何献华2
直流电压表检定装置测量不确定度分析与评定
直流电压表检定装置测量不确定度分析与评定来克坡;孙加法;张慧娟【摘要】介绍了直流电压表检定装置不确定度评定的一般方法、步骤、内容和表示方法.通过对检定装置各输入分量标准不确定度分析评定,进而合成直流电压表检定装置不确定度,通过选取有代表性的直流电压表,来验证检定装置不确定度分析评定的可靠性,评定出测量不确定度的报告,为电子、电器类仪器仪表实验室测量时,确定引起测量不确定度输入分量来源及其影响量,评定测量数据可靠性提供了一种方法.【期刊名称】《装备制造技术》【年(卷),期】2016(000)006【总页数】3页(P147-149)【关键词】直流电压表检定装置;测量不确定度;自由度【作者】来克坡;孙加法;张慧娟【作者单位】三门峡市质量技术监督检验测试中心,河南三门峡472000;三门峡市质量技术监督检验测试中心,河南三门峡472000;三门峡市质量技术监督检验测试中心,河南三门峡472000【正文语种】中文【中图分类】TM933.2目前，广大科技工作者经常进行电子、电磁类仪器仪表的实验室测量，以期得到被测量仪器仪表测量量的准确值。
由于测量过程中，测量装置本身的测量不确定度、被测量仪表的测量重复性、分辨力等因素都会对测量结果带来影响，本文通过评定直流电压表检定装置的不确定度，来说明实验室测量时，要考虑的各影响输入分量带来的测量数据不确定度、检定装置的检定范围等。
现场检定的依据是：JJG124-2005《电流表、电压表、功率表及电阻表》检定规程［1］。
检定环境的环境温度（22±2）℃，湿度（45%～65%）RH，无磁场干扰。
1.1 检定标准测量仪器：JH-50型交直流仪表校验仪；量程:交直流电压：0～1 200 V；交直流电流：0～30 A；中值电阻：5Ω～25MΩ；精度：DCV：±（0.02%读数+0.01%满量程）；ACV：±（0.03%读数+0.01%满量程）；DCI：±（0.02%读数+0.01%满量程）；ACI:±（0.03%读数+0.01%满量程）；R:±（0.2%读数+10MΩ）。
直流稳压电源测量结果的不确定度评定
直流稳压电源测量结果的不确定度评定
翁锐兴
【期刊名称】《电子质量》
【年(卷),期】2017(0)12
【摘要】介绍测量不确定度的基本概念,以直流稳压电源的测量不确定度分析为例,结合自身实践,对测量结果的不确定度进行评定.
【总页数】3页(P32-33,37)
【作者】翁锐兴
【作者单位】广东省电子电器研究所,广东广州510400
【正文语种】中文
【中图分类】TM44
【相关文献】
1.直流稳压电源检定装置测量不确定度评定 [J], 冯继伟;马江峰;阮晓燕
2.压力测量不确定度评定基础知识讲座(五)第五讲油罐中油量测量不确定度评定——油罐中油量测量不确定度分析 [J], 董海峰
3.第六讲航空发动机试验中电子扫描压力测量不确定度评定——测量方法和电子扫描压力测量系统的测量不确定度评定 [J], 杨埜
4.压力测量不确定度评定基础知识讲座(七)第七讲航空发动机试验中电子扫描压力测量不确定度评定——电子扫描压力测量系统示值误差的测量不确定度评定 [J], 杨埜
5.直流稳压电源测量不确定度评定 [J], 朱静;翟东超
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直流电压表检定装置测量不确定度的评定
直流电压表检定装置测量不确定度的评定发表时间：2020-10-21T15:35:12.447Z 来源：《中国电业》2020年第17期作者：陈浩[导读] 对直流电压表检定装置中的A类、B类、合成、扩展测量不确定度详细分析，并对装置测量陈浩国网无锡供电公司江苏省无锡市 214000摘要：对直流电压表检定装置中的A类、B类、合成、扩展测量不确定度详细分析，并对装置测量不确定度验证，最后给出装置不确定度评定。
关键词：标准装置；测量不确定度引言不确定度是测量质量和结果可信赖程度的评价。
由于测量过程中的随机效应和系统效应，以及数据处理中的修约都会导致不确定度，因此必须对装置测量不确定度评定，以便建立《计量标准技术报告》，向上级计量主管部门申请考核。
1 概述1.1评定依据JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》技术规范；JJG124-2005《电流表、电压表、功率表及电阻表》检定规程。
1.2测量标准程控直流标准源，型号：CL6019，测量范围：(0~1000)V，输出电压准确度:±0.05%。
1.3测量方法本装置由直流标准源做标准，采用直接比较法检定电压表误差。
1.4环境条件温度(20±2) ℃，湿度(40～60)%，无振动，防尘良好，光照充足。
2 测量不确定度评定步骤2.1明确被测量，必要时给出被测量的定义及测量过程的简单描述；2.2列出所有影响测量不确定度的影响量(即输入量xi)，并给出用以评定测量不确定度的数学模型；2.4列出不确定度分量汇总表，表中应给出每一个不确定度分量的详细信息；2.5计算合成标准不确定度uc(y)；2.6对被测量的概率分布进行估计，并根据概率分布和所要求的置信水平p确定包含因子kp ；2.7在无法确定被测量y的概率分布时，也可直接取包含因子k=2；2.8由合成标准不确定度uc(y) 和包含因子k或kp的乘积，分别得到扩展不确定度U或Up；2.9给出测量不确定度的综述和关于扩展不确定度的足够信息，以便评定其测量结果的合成不确定度。
电源电压不确定度评定
直流电压测量不确定度的评定（DC Voltage Regulation ）1概述1.1测量依据: JJG(航天)6-1999《直流稳压电源检定规程》。
1.2测量环境条件:环境温度21℃，相对湿度60%。
1.3测量标准:数字多用表 (0~1000)V1.4 被测对象: 直流稳压电源2231A ，直流电压示值误差。
1.5 测量方法: 采用直接测量法，将直流稳压电源输出端分别与数字多用表电压输入和公共回路端分别对接，由数字多用表直接读取直流稳压电源实际输出电压值。
将直流稳压电源的输出值与数字多用表读数值相减，其差值即为直流稳压电源直流电压的示值误差。
2 数学模型measured DMM setting DUT U U --=∆-式中:∆— 示值的绝对误差；setting DUT U -—直流稳压电源设定值；measured DMM U -—数字多用表的测试值；3 不确定度传播律被检稳压电源的直流电压不确定度来源有以下2个方面：1)被检稳压电源显示电压值引入的不确定度分量)(-setting DUT U u ：2)数字万用表电压显示值引入的不确定度分量)(measured DMM U u -：)()()(222-2212measured DMM setting DUT c U u c U u c u -+=∆灵敏系数 1-1=∂∆∂=settingDUT U c ;12-=∂∆∂=-measuredDMM U c4 测量不确定度来源分析与标准不确定度的评定不确定度来源主要为被测仪器的测量重复性、所用标准器的误差、分辨力以及环境条件的影响等。
因校准时严格按照规程要求的环境条件进行，故其引入的标准不确定度分量可以忽略不计。
4.1被检稳压电源显示电压值引入的不确定度分量)(-setting DUT U u连接数字多用表至直流稳压电源，按照规程要求对直流电压30 V 点进行连续30次测量，得到V 00162.30)(1)(1ity repeatabil ==∑=ni i ity repeatabil U n U[]V 00061.01)()(ability STD_repeat 12=--=∑=n U Un i ity repeatabil i ity repeatabil则重复性引入的不确定度分量V U u ity repeatabil 00061.0)(= 被测电源的分辨力为0.01V, 则分辨力引入的不确定度分量V U u V VU u ity repeatabil 00061.0)(0029.03201.0)(resolution =>==故V U u U u setting DUT 0029.0)()(resolution -==4.2数字万用表电压显示值引入的不确定度分量)(measured DMM U u -：由数字多用表技术指标得知，直流电压30V 的最大允许误差MPEV 为（0.003%读数+0.0006%量程），标准不确定度计算公式：V V MPEV U u measured DMM 00087.03100%0006.030%003.03)(=⨯+⨯==- 5.不确定度概算6 合成标准不确定度的评定通过以上分析得知，其不确度分量有)(-setting DUT U u , )(measured DMM U u - 等项，且各项互不相关，其合成不确定度c u 用如下公式：2222-21c )()(measured DMM setting DUT U u c U u c u -+=灵敏系数 1-1=∂∆∂=settingDUT U c ;12-=∂∆∂=-measuredDMM U cV u 003.0c =7 扩展不确定度取包含因子k =2，则扩展不确定度为V ku U c 006.0==8 其他校准点测量结果的测量不确定度评定依据JJG(航天)6-1999《直流稳压电源检定规程》对其他校准点进行校准，其测量不确定度为：9、校准和测量能力（CMC ）。
直流稳压电源测量标准不确定度评定
直流稳压电源测量标准不确定度评定摘要：直流稳压电源主要用于为电子线路、仪器仪表等装置提供直流电压，其性能的好坏直接影响了电气设备或控制系统的有效运行，所以定期对直流稳压电源进行检定/校准是十分有必要的。
本文介绍了直流稳压电源测量标准不确定度的评定，为评定直流稳压电源新建测量标准的不确定度提供借鉴。
关键词：直流稳压电源；测量标准；不确定度引言目前检定/校准直流稳压电源的有效依据是《JJF 1597—2016直流稳定电源校准规范》和《JJG（军工）77—2015直流稳压电源计量检定规程》。
两个计量技术规范内容均提及了测量标准的不确定度应不大于被检直流稳压电源最大允许误差绝对值（MPEV）或允许范围的1/3。
所以只有明确测量标准的不确定度，方可确定该测量标准能否有效对直流电源进行量传。
本文将《JJG（军工）77—2015直流稳压电源计量检定规程》作为检定依据，对不同检定项目对应的测量标准不确定度进行评定。
1直流电源测量标准及检定连线图1.1 测量标准a）直流数字电压表;b）直流电流表;c）交流(数字)电压表或高频毫伏表;d）示波器；e）交流调压器；f）负载电阻。
1.2 检定连线图被检直流稳压电源调压器A负载电阻直流数字电压表220V示波器、交流数字电压表或高频毫伏表交流电压表图1 检定直流稳压电源连线图2检定项目除外观及附件完好性、工作正常性以外，还包括负载调整率、电源电压调整率、输出电压短期稳定性、纹波电压、电压表电流表示值误差等项目。
3测量标准不确定度评定3.1 电压/电流表示值误差检定项目测量标准不确定度u的评定3.1.1 数学模型检定直流电源电压/电流表示值误差时，采用的是标准表直接测量法，数学模型可用公式1表示：∆Y=Y t-Y0公式1式中：∆Y——被检直流电源输出电压/电流值的示值误差；Yt——被检直流电源输出电压/电流值的示值；Y——标准电压/电流表读取被检直流电源输出量的标准值。
3.1.2 不确定度来源a）标准表示值误差引入的不确定度u1；b）标准表测量重复性引入的不确定度u2；c）标准表分辨力引入的不确定度u3。
直流标准电压源的测量方法与不确定度分析
ｌ
百
・ 川
：５． × ｌ ８ ０一。
② 分 压 箱 ７ ０ 的 年 变 化 引 入 的不 确 定 度 ８ ２Ａ ２
ＵＢ ： Ｂ ２： ｋ ２ 一
— 一
：５． × ｌ ）・ ８× ｌ ｕ ０一
２
③ 分 压 箱 ７ ０ 的校 准 不 确 定 度 引 入 的不 确 定 度 ８ ２Ａ ３
固态电 压标准 ｏ １ Ｃ Ｍ ＬＷ ｏ 分 压 箱 ｏ － Ｌ０Ｗ ０ ０ ０ Ｖ ｏ ＧＡ Ｄ ｕＲ ｏ ｏ… １
图 ２ 直 流 电 压 （ １Ｖ） ０
２ 直 流 标 准 电压 源 测 量 结 果 的 分 析 和 不 确 定 度 评 定
假设 上 图 中 所 用 的 被 检 源 为 Ｆ ＵＫＥ ７ Ａ 多 功 能 校 准 器 中 的 直 流 电 压 部 分 ， 压 箱 为 Ｌ ５￣ 分 Ｆ ＬＵＫＥ ２ Ａ， ７ ０ 固态 电 压 标 准 为 Ｆ ＬＵＫＥ ３ Ｂ（ 定 值 电 压 为 １ Ｖ） 数 字 表 为 ＨＰ ４ ８ ７２ 其 ０ ， ３ ５ Ａ。 要 对 测 量 结 果 进 行 不确 定 度 分 析 和 评 定 ， 先 应 该 从 测 量 结 果 的计 算 公 式 上 分 析 。 下 面 我 们 以直 流 电 压 首
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
０ 引 言
直 流 标 准 电压 源 主 要 用 于 检 定 直 流 标 准 电压 源 、 流 电压 表 等 直 流 电压 测 量 仪 器 ， 直 可输 出 精 密 的 直 流 电压 信 号 。 直 流 标 准 电压 源 准 确 度 高 、 能 齐 全 、 作 简 便 ， 泛 用 于 直 流 电 压 的 计 量 检 定 功 操 广 和 精 密 测 量 。本 文 详 细 介 绍 一 种 测 量 方 法 ， 对 其 测 量 不 确 定 度 进 行 深 入 的分 析 ， 给 出最 终 评 定 并 并
直流电压表示值误差测量结果不确定度分析报告
1. 测量方法（依据JJG124-2005《电流表、电压表、功率表及电阻表》）依据检定规程JJG124-2005《电流表、电压表、功率表及电阻表》，采用数表比较测量法检定指针式电压表。
以下以检定C31/1-V 电压表150格刻度（300V 量程）为例。
2、数学模型：令△为示值误差，V X 为指示值，V N 为标准值，则△=V X —V N3、 方差和灵敏系数：依据公式：方差：灵敏系数：4.计算各分量测量不确定度4.1标准数字多用表准确度的不确定度u 2 根据2000数字多用表使用说明书给出其准确度e 1 =45ppm *300 V + 6ppm *1000 V ，按均匀分布：k=24.2标准数字多用表分辨力的不确定度u 3以检定300V 为例，其相对分辨力为e 2=0.01 v ，取半宽计算，按均匀分布：k=2第1页 共2页电压表示值误差的测量不确定度VV e u 00289.03/2/01.03/2/23===∑∂∂=)()/()(222i i C X u X f y u )()()()(22222N N X X C V u V C V u V C u ⋅+⋅=1/)(=∂∂=X X V f V C 1/)(-=∂∂=N N V f V C Ve u 0113.03/0195.03/11===4.3测量重复性的不确定度u 3k=25.合成标准不确定度u C6.扩展不确定度U 95U 95= 2 *u C=0.356 VU rel =0.356/300*100%=0.12%7.测量不确定度的报告与表示测量结果扩展不确定度：U rel =0.12% k =2Vu u u u C 178.0232221=++=V n X x Si i i 251.01)(1012=--=∑=VX Si u 177.02//3==。
电线电缆导体直流电阻测量不确定度的评定及分析
电线电缆导体直流电阻测量不确定度的评定及分析摘要：科技在不断的发展，社会在不断的进步，我国的综合国力在不断的加强，导体直流电阻是反映电线电缆产品质量的重要指标，只有准确的测量数据才能正确评价出产品的质量。
测量的质量既影响产品的质量，也影响公司企业的经理利益，在报告测量结果时应给出测量的不确定度，便于使用者判断结果的可信程度。
因此，本文按JJF1059—2012《测量不确定度评定与表示》对导体直流电阻项目测量过程的不确定度影响因素进行分析，确定标准不确定度分量，评定合成标准不确定度和扩展不确定度，给出测量不确定度评定报告，才能做出对测量结果的准确判断。
关键词：导体电阻；测量不确定度；导体直流电桥引言导体直流电阻作为电线电缆产品的重要电气性能检测项目，是产品型式试验、例行试验、抽样试验均要求的检测项目，根据GB/T3048.4-2007的规定，导体直流电阻常采用双臂直流电桥配合专用四端测量夹具进行测量，其测量值容易受到诸多因素的影响，因此其测量不确定度是必须要考虑的。
本文通过对导体直流电阻测量的数学模型的分析，结合不确定度的A类和B类评定方法，对电缆类产品导体直流电阻测量不确定度进行了综合评定及分析。
1直流电阻测量不确定度分析1.1试样制作和测量方法描述依据《电线电缆电性能试验方法第4部分：导体直流电阻试验》（GB/T3048.4-2007）和《作业指导书》将试样绝缘留1m作为测试部分的导体，每边留5cm接测试线，电桥电压线靠近绝缘部分；试样放置和试验过程中，温度在要求范围内（19.8℃），变化≤0.2℃，空气湿度为52%RH，满足作业指导书要求，用QJ44型双臂电桥测试1m×4mm2×1m的试样电线导体电阻。
如果电桥对臂阻值的乘积相等，则检流计指零，此时测量盘的度数也就是被测电阻值。
而后，用温度修正系数修正到标准温度20℃，并换算到每千米的电阻值。
1.2环境温度及其测量试样在温度为20℃和空气湿度不大于85%的试验环境中放置了24h以上，在试样放置和试验过程中，试验室环境温度变化不超过±1℃。
直流稳压电源检定装置测量不确定度评定
１ ． ２ 环境 条 件 ： （ ２ ０ ４ － １ ０ ） ｃ （ ＝ ； 相 对 湿度 ： Ｒ Ｉ － Ｉ ＜８ ￣ ５ ％。
２ 建 立测 量模 型
２ ． １ 直 流稳压 电源检定 装 置组成 ： 直 流稳 压 电源 检定装
测量 数据 的分 散性 按 Ａ类 不 确定 度 计算 ， 使 用 的测 量标 准技 术 指标 按 Ｂ类 不确 定 度计 算 ， 然 后 计算 合 成 标
准不 确定 度及 扩展不 确定 度 。
ｕ ：
流电流 表 指 示 达 到 额 定 输 出 电流 ， 读 取 被 检 表 电 压 值
￡ ， ２ ２ ｏ ｖ ； 调节 交流 调 压器输 出电压 为 ２ ４ ２ Ｖ， 负载 电流不 变 ，
《 计量与阕试 技术》 ２ ｏ １ ４毒 第４ １基第 ９期。
１ ０ ０ ． ０ ０ ０ ０ Ｖ时校 准误 差 为 ０ ． ０ １ ４ ５ Ｖ， ＝ √ ３ ， 由测 量标 准 引
ｓ （ ） ／ ｘ＝ ６ ． ７×１ ０ 一 ／ １ ． ０ ２ ０＝６ ． ７×１ ０ 一
Ｕ Ａ＝６． ７×１ ０一 ／ ＝２． １× １ ０一
２ ２
的输 出电压或 者负 载 电 阻 ， 使 被 检 电源 上 的 电 流 显示 读
数， 对 被检 电源 电流进行 检定 。
根据 以上 可 以看 出 ， 被测 电源 的 电源 电 压调 整 率 、 负 载调整率、 输 出电压都属 于直 流 电压测量 的范畴 ， 纹波 电压
属于交流 电压测量 ， 输出电流属于直流 电流测量 ， 因此 ， 本测
入的不确 定度 ： 日 １ ＝Ｏ ． ０ １ ４ ５ Ｖ ／ ３ ＝８ ４ ． ４ ×１ ０ 。 。 Ｖ， 其相对
直流电压示值测量结果不确定度评定
直流电压校准结果不确定度评定1 校准方法直流电压的校准方法和步骤依据JJG315-83《直流数字电压表试行检定规程》进行。
在此，采用标准仪器1281数字多用表对732B 型直流电压参考标准直接进行校准。
1 数字模型由技术说明书可知，在标准条件下由温度、湿度、磁场、电源变化等带来的影响可忽略。
则可建立以下数学模型：校准直流电压数学模型： --=N X V V3方差与传播系数由以上数学模型可知，传播系数C=1，测量不确定度由下列公式合成。
u u i i c C 22*∑=4. 1 A 类标准不确定度的评定测量不重复性引起的标准不确定度分量:DCVA u1281数字多用表和5500A 多功能校准源对1071数字多用表在10V 点进行校准6次，测得其电压值则由此引起的A 类标准不确定度分量为：()V n V V u n i iDCVA μ46.5112=--=∑=1.2 B 类标准不确定度的评定a. 标准表不准引起的不确定度分量1DCVB u对于10V 点，1281数字多用表1年的稳定性为：±（3×10-6 Rd+0.1×10-6×满度）1DCVB u =V μ9.17331=b. 标准数字电压表的传递不确定度2DCVB u校准证书给出，输出10V 时，其扩展不确定度为：V V u U N μ4410104.4104.466=⨯⨯=⨯⨯=--它按覆盖因子k=2而得，故标准不确定度为：2DCVB u =V V μμ22244=c. 1281数字多用表分辨力引起的不确定度分量3DCVB u校准时1281标准数字电压表设定为7位半显示，测量10V 电压时，分辨率为1μV ，因此在±0.5μV 的区间内，电压值以等概率取任一值，故：3DCV u =V V μμ3.035.0=d. 被校1071数字多用表测量直流电压的分辨力引起的不确定度分量4DCV u被校1071数字电压表设定为6位半显示，测量10V 电压时，分辨率为10μV ，因此在±5μV 的区间内，电压值以等概率取任一值，故：4DCV u =V Vμμ335= 以上四项各不相关合成得： uDCVB 2=u DCVB 21+u DCVB 22+u DCVB 23+u DCVB 24 V u DCVB μ5.28=2 不确定度分量一览表3 合成标准不确定度uDCVC 2=u DCVA 2+u DCVB 2 V uDCVC μ0.29= 4 扩展不确定度 V ku U DCV DCV μ0.58== , 取k=2 相对不确定度为：58.0×616108.5%1001010--⨯=⨯V V。
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直流稳压电源检定系统的测量不确定度分析
设备能源部王玮
摘要：针对设备能源部根据JJG（航天）6-1999直流稳压电源检定规程所研发的直流稳压电源检定系统，本文分析了影响本系统测量不确定度的因素，对系统的测量不确定
度进行了评定。
关键词：直流稳压电源；检定系统；测量不确定度；扩展不确定度。
计量器具不确定度的评定，是对计量器具检定结果正确性的可疑程度评价，是判断其是否符合量值传递系统要求的一项必不可少的工作。
直流稳压电源的检定是我们日常工作中涉及较多的一项检定工作，为此，依据《JJG《航天》6-1999直流稳压电源检定规程》我们研发了直流稳压电源检定系统（以下简称“检定系统”），本文针对影响检定系统不确定度的因素进行了分析，并对检定系统的不确定度进行了评定。
1检定系统组成
检定系统由直流稳压电源检定装置和外接辅助设备两部分组成。
检定装置中包括：交流电压表HP4710型、直流电压表HP4710型、直流电流表HP4710型、调压器（2个）AC 0~250V、分流器30A，外接辅助设备有：负载（滑线电阻器或DH2794-4型电子负载）、晶体管毫伏表JB-1B型。
其结构如图1所示：
图1直流稳压电源检定系统结构示意图
2 检定系统的误差来源
在检定规程规定的条件下系统误差的来源主要包括测量设备和测量人员两部分。
（1）交流电压表引入的误差。
（2）直流电压表引入的误差。
（3）直流电流表引入的误差。
（4）交流调压器引入的误差：由于在检定过程中使用交流电压表来监视它调节输出的电压，因此我们用交流电压表的引入误
差来代替。
（5）晶体管毫伏表引入的误差。
（6）检定人员视觉误差：主要表现为对晶体管毫伏表表盘读数存在的误差。
3 系统误差的不确定度分析评定
直流稳压电源检定系统各设备的不确定度都是由其技术说明书或上级计量部门的检定合格证书给出的误差为依据进行计算
的，属于B类不确定度。
3.1交流电压表的不确定度分量
（1）交流电压表在标准规定条件下的基本误差从检定证书中得来：50Hz,500V量程误差为0.02%，该误差属于均匀分布，取k=，则=0.012%。
（2）交流电压表在50Hz,500V量程上的分辨力为0.1V,a=0.05V, 该误差属于均匀分布，取k=，则=0.006%。
==0.013%
3.2直流电压表的不确定度分量
（1）直流电压表在标准规定条件下的基本误差从检定证书中得来：500V量程误差为0.02%，该误差属于均匀分布，取k=，则=0.012%。
（2）在500V量程上的分辨力为0.1V,a=0.05V, 该误差属于均匀分布，取k=，则=0.006%。
==0.013%
3.3直流电流表的不确定度分量
（1）直流电流表在标准规定条件下的基本误差从检定证书中得来：其满量程误差为0.04%，该误差属于均匀分布，取k=，则=0.023%。
（2）在满量程上的分辨力为1mA,a=0.5mA, 该误差属于均匀分布，取k=，则=0.006%。
==0.024%
3.4晶体管毫伏表的不确定度分量
晶体管毫伏表在标准规定条件下的基本误差从检定证书中得来：
1mV~100mV量程误差最大为1.0%，该误差属于均匀分布，取k=，则=0.577%。
3.5人为读数误差带来的不确定度分量
（1）晶体管毫伏表1mV量程上的表盘最小分度值是0.02mV，估计人为读数误差为0.002mV，属于均匀分布，取k=，则=0.115%。
（2）晶体管毫伏表3mV量程上的表盘最小分度值是0.1mV，估计人为读数误差为0.01mV，属于均匀分布，取k=，则=0.192%。
（3）晶体管毫伏表10mV量程上的表盘最小分度值是0.2mV，估计人为读数误差为0.02mV，属于均匀分布，取k=，则=0.115%。
（4）晶体管毫伏表30mV量程上的表盘最小分度值是1mV，估计人为读数误差为0.1mV，属于均匀分布，取k=，则=0.192%。
（5）晶体管毫伏表100mV量程上的表盘最小分度值是2mV，估计人为读数误差为0.2mV，属于均匀分布，取k=，则=0.115%。
则==0.338%。
4 合成标准不确定度
由于检定系统的各项不确定度彼此独立互不关联，由此可得出合成标准不确定度：
==0.67%。
5扩展不确定度
取包含因子为2，则其扩展不确定度U=K=1.34%
通过以上对检定系统不确定度分析所得到的结果，在必要时我们可以对被检直流稳压电源的检定数据进行更精确的修正，使检定数据更加准确。
同时还可以看出，对系统测量数据影响较大的是晶体管毫伏表，因此根据不同型号直流稳压电源的纹波电压技术指标，我们可以通过使用准确度更高的交流电压表或示波器来降低整个直流稳压
电源检定系统的不确定度。