标准铂电阻温度计的不确定度
工业用铂热电阻温度电阻值测量结果的不确定度评定
在 0℃时 , ux = ux1 2 + ux3 2 + ux4 2 = 2. 33 ×10 - 3Ω
v ( x) = 52
在 100℃时 , ux = 10 - 3Ω
ux1 2 + u2x2 + ux3 2 + ux4 2 = 4. 15 ×
3, ux2 = 2. 19 ×10 - 3Ω
估计 △ux2
ux2
= 10%。则其自由度为
v ( x2 )
= 50。
3. 1. 3 电测设备引入的不确定度
0℃时不确定度区间的半宽为 100Ω ×0. 004% = 0.
0040Ω ,在区间内可认为是均匀分布 ,故 k = 3, ux3 = 2. 31 ×10 - 3Ω
在 100℃时得单次测量结果得标准差为 : s1 = 3. 48 ×
48
《计量与测试技术 》2008年第 35卷第 3期
10 - 3Ω、s2 = 1. 62 ×10 - 3Ω、s3 = 3. 43 ×10 - 3Ω。合并样本 标准差 sp = 2. 97 ×10 - 3Ω 所以 ux1 = 1. 48 ×10 - 3Ω v
v ( x) = 105
3. 2 ( dR / d t) t的标准不确定度 u dR 的评定
dt t
标准不确定度 u
dR dt
t
,记做 uy 。
dR 的取值是由实验得出的平均值 ,与实际值有
dt t
差异 。
t = 0℃时 , 由实验得出其不 确定 度为 1. 02 ×10 - 3 Ω / ℃,服从正态分布 , k = 3,
工业铂热电阻不确定度评定
工业铂热电阻不确定度评定一、概述1.1测量依据：JJG 229-2010《工业铂、铜热电阻检定规程》。
1.2测量环境条件：温度：（15~35）℃，恒温槽温度（20±0.1）℃；湿度（30％RH~80％RH ）。
1.3测量标准：二等标准铂电阻,编号为210498，检定合格；配套设备：制冷恒温槽，编号为：08416，扩展不确定度为U =0.005℃，k =2；标准恒温槽，编号为08403，扩展不确定度为U =0.005℃，k =2。
电测设备：热工信号校验仪，编号为210635709，扩展不确定度为U =0.001mV ，k =2；数字多用表，编号为4489431。
1.4被测对象：工业铂电阻，型号：Pt100，编号：192434。
1.5测量方法：工业铂热电阻在满足电阻温度系数，测量0℃和100℃，测量0℃时，将被检和标准同时插入一定深度的制冷恒温槽；测量100℃时，将被检和标准同时插入一定深度的标准恒温槽。
标准读数与被检读数的差值即是改点温度偏差值。
1.6评定结果的使用：在符合或十分接近上述条件下工业铂热电阻温度测量，一般可参照使用本不确定度的评定结果。
二、数学模型0i 0t t t -=∆式中：0t ∆—校准温度点与实际温度的差值，℃； t i —被检读数，℃；t 0—标准读数，℃；三、不确定度来源3.1标准铂电阻引入的标准不确定度u 13.1.1标准铂电阻稳定性引入的标准不确定度u 1i ； 3.1.2 标准铂电阻自热效应引入的标准不确定度u 1o ； 3.2 制冷恒温槽温场引入的标准不确定度u 2 3.3 标准恒温槽引入的标准不确定度u 3 3.4电测设备引入的标准不确定度u 43.4.1 接标准铂电阻的数字多用表引入的标准不确定度u 4x ； 3.4.2 接被检的热工信号校验仪引入的标准不确定度u 4y ；3.5被检铂电阻测量重复性引入的标准不确定度u 5 四、标准不确定度评定分析4.1 标准铂电阻引入的标准不确定度u 1，采用B 类方法评定。
工业铂热电阻测量结果的不确定度评估
工业铂热电阻测量结果的不确定度评估E1被测对象铂热电阻Pt100。
AA 级（或A 级、B 级及C 级），测量点：0℃和100℃，允许偏差见表E1。
表E1 允许偏差E2 测量标准E2.1 二等标准铂电阻温度计二等标准铂电阻温度计证书给出的参数如表E2所示。
表E2 二等标准铂电阻温度计证书给出的参数tW t SdW t S /dt0℃ 0.999968 0.0039898 100℃1.3927270.0038700R tp =24. 8437ΩE2.2 电测设备HY2003A 热电阻测量仪，测量范围（“0～220）Ω，分辨力0.1m Ω，MPE ：±(0.01%读数＋1.0m Ω)。
E3 测量方法：用比较法进行测量。
将二等标准铂电阻温度计与被检铂热电阻同时插入冰点和100℃的恒温槽中待温度稳定后通过测量标准与被检的值，由标准算出实际温度然后通过公式计算得出被检的实际值R ’0和R ’100。
E4 数学模型检定点0℃，测量误差的数学模型：S ii W R t S t S S i t i t t dt dW W W dt dR R R t ∆-∆=---=∆==00000)/()/( （E1）检定点100℃，测量误差的数学模型：S hh W R t S t SS h t h t t dt dW W W dt dR R R t ∆-∆=---=∆==100100100100100)/()/( （E2） 式中符号的含义同正文。
从数学模型中可以观察到，0℃检定点的输入量有： R i ，R *i 、R *t p 和W S 0；100℃检定点的输入量有： R h ，R *h 、R *tp 和W S 100。
10001000)/()/()/()/(====t S t t S t t t dt dW dt dW dt dR dt dR 的不确定度很小，可以忽略不计。
E5 输入量Δt Ri 、Δt Rh 的标准不确定度u (Δt Ri )和u (Δt Rh )的评定有4个主要不确定度来源：R i 、R h 测量重复性，插孔之间的温差，电测设备，测量电流引起的自热。
铂热电阻校准结果的不确定度评定
铂热电阻校准结果的不确定度评定摘要：铂电阻温度计因其测温准确度高、稳定性好、测温范围广等优点，在温度测量领域得到了广泛的应用。
目前我公司温度测量最常用的温度传感器是Pt100铂热电阻温度计。
铂热电阻温度计作为温度的测量主要工具，需要定期计量来确保数据准确可靠。
根据JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》的研究方法与分析步骤，对铂热电阻温度计的校准结果进行不确定度来源的分析和评定。
关键词：铂热电阻；校准结果；不确定度；校准能力0.引言：铂热电阻温度计是利用其电阻随温度的变化而变化的特性研制而成，其准确度较高。
但长期在高温高湿的环境下，准确度会随着环境的变化以及长期使用震动，污染等因素影响下，电阻温度系数会产生漂移，稳定性和可靠性会逐渐下降，影响温度测量结果的准确性。
因此，铂热电阻需进行周期检定或校准，保证测量数据的准确性。
根据JJG 229-2010《工业铂、铜热电阻检定规程》采用规程要求准确度的标准器和配套设备，开展铂热电阻温度计的校准工作，使其测量结果满足使用要求。
1.测量方法：1.1.标准器及其配套设备（干井炉校准法）Kaye Validator 2000验证系统：—笔记本电脑（PC）；—验证仪（Validator2000）；—标准探头（IRTD-400）；—高温干井炉（HTR-400）/低温干井炉（CTR-40）；1.2.校准的环境条件温度：（15～35）℃，相对湿度：（30～80）%。
1.3.外观检查1.3.1.铂热电阻各部分装配正确、可靠、无--缺件，外表涂层应牢靠，保护管应完整无损，不得有凹痕、划痕和显著锈蚀。
1.4.校准温度点的选择选择铂热电阻正常使用的温度点。
1.5.校准1.5.1.按公司《Kaye Validator2000多点温度分布验证仪标准操作规程》要求将电脑、验证仪、标准探头和干井炉进行连接。
1.5.2.设定干井炉温度为校准的温度点，加热至设定温度并稳定10min以上。
二等标准铂电阻温度计校准结果不确定度评定
Ｓ＝
： ２．４ × １ － ｎ ７ ０５
其 中
与 １ ． 中的相 同。 １节
平 均值 的标 准偏 差 ： ｐ ｓ、 ＝ ． Ｓ＝Ｊ ｖ 一 １１ ／／ ２×１ Ｑ ０
４ ５
效 应 引入 的标 准 不 确定 度 。 由检定 规 程 可 知 ． 等 二 标准 铂 电阻 温度 计允 许 自热效 应 不大 于 ４ｍＫ． 其半
区 间为 ２ ｍＫ。 按 均 匀 分 布 ， ： 则 ／ ＝２、 丁 ＝ １１ ５ Ｚ ６ ／／ ．５ ｍＫ
摘 要 ： 二 等 标 准铂 电 阻温 度 计 固定 点 的校 准 中 ， 用 的标 准 器具 、 在 使 固定 点 容 器及 测 温 电桥 等都 会 对 测量 产 生影
响。 文 中分析 了各 因 素对 校 准 结 果扩 展 不 确 定度 的 影 响 ， 并根 据 ＪＦ１５ － １９ （ １ 不 确 定度 评 定 与表 示》 术规 Ｊ ０ ９ ９ ９ ￣ 量 技 范， 对二 等 标 准铂 电 阻温度 计 水 三 相 点 、 锌凝 固点 及 锡 凝 固点 的 校 准 结 果进 行 不 确 定度 评 定 。 关 键 词 ： 等标 准 铂 电 阻 温度 计 ； 准 ； 确 定度 评 定 二 校 不
则标 准不确定 度为 ： Ｉ ．２ｘ１－ （ ｘ “：１１ ０５ Ｒ ／ ） ＝
（ Ｍ
（） ２ 水三 相点 瓶引 入 的标准 不 确定 度 。 由中国
计 量研 究 院提供 的数据 可知 ．水 三相 点瓶 的不确定 度 为 ０ Ｋ， 正态分 布 ， ： ．ｍ 按 ４ 则
＝
１ １ ×ｌ ＿ ０．＝０． ２ ｍＫ ．２ ０ ５ １ ／ １ １
二等标准铂电阻测量误差不确定度的评定
二等标准铂电阻测量误差不确定度的评定本文简单介绍二等标准铂电阻测量误差不确定度的评价过程及相关计算，供计量检定人员对对二等标准铂电阻温度计测量误差不确定度数据进行分析。
1、概述①测量依据：JJG229-2010《工业铂、铜热电阻》。
②测量环境：温度15-35℃；湿度30-80%RH。
③标准器及配套设备：二等标准铂电阻WZPB-2，8508A型数字多用表。
④被测对象：B级铂热电阻Pt100，测量点0℃和100℃，允许偏差分别为±0.3℃和±0.8℃。
⑤测量过程：用比较法进行测量。
将二等标准铂电阻与被检铂热电阻同时插入0℃的制冷恒温槽和100℃的恒温油槽中，待温度稳定后通过测量标准与被检的值，由标准算出实际温度然后通过公式计算得出被检的实际值R0′和R100′。
2、数学(测量)模型①检定点0℃，测量误差的数学模型：式中：为被检铂电阻在冰点槽的实测电阻值，Ω；为被检铂电阻0℃时的电阻值，Ω；为被检铂电阻0℃时，电阻值对温度的变化率，Ω/℃；为标准铂电阻在冰点槽的实测电阻值，Ω；为标准铂电阻0℃时的电阻值，Ω；为标准铂电阻0℃时的电阻值对温度的变化率，Ω/℃；为被检热电阻在0℃时的偏差，℃；为由被检热电阻在低温槽中测得的偏离0℃的差，℃；为标准铂电阻温度计在低温槽中测得的偏离0℃的差，℃。
②检定点100℃，测量的数学误差模型：从数学模型可以观察到，0℃检定点的输入量有、、和；100℃检定点的输入量有、、和。
、、、的不确定度很小，可以忽略不计。
3、影响量(输入量)的标准不确定度评定①输入量、的标准不确定度、的评定。
A、由测量重复性引入的标准不确定度和———A类不确定度。
以B级铂热电阻的三组24次重复性试验为例：a、检定0℃时的合并样本标准差sp为：实际测量以6次测量平均值作为测量结果，则：换算成温度：b、检定100℃时的合并样本标准差sp为：实际测量以6次测量平均值作为测量结果，则：换算成温度：B、电测设备引入的标准不确定度上级证书给出，检定0℃时，测温仪的不确定度区间半宽为0.003℃，k=2。
二等铂电阻温度计标准装置检定结果不确定度分析
二等铂电阻温度计标准装置检定结果不确定度分析不确定度是对测量结果受测量误差影响不确定程度的描述，本文依据《JJG （气象）002-2015自动气象站温度传感器检定规程》完成检定结果重复性试验，并依据《JJF1059.1-2012 测量不确定度评定与表示》的要求，完成二等铂电阻温度计标准装置检定结果进行分析，确保气象用铂电阻温度传感器观测数据的可靠性。
关键字：铂电阻温度传感器;不确定度，二等铂电阻1. 前言测量不确定度[1]是“表征合理地赋予被测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数”。
意味着对测量结果可信性、有效性的怀疑程度或不肯定程度，是定量说明测量结果的质量的一个参数。
测量结果是否可信根据测量误差来判断，但是测量误差只能体现结果的短期质量。
测量过程是否持续受控，测量结果是否能保持稳定一致，测量能力是否符合相关要求，就需要用测量不确定度来衡量。
测量不确定度越大，表示偏差可能越大;测量不确定度越小，表示数值可能更稳定。
不过，不管测量不确定度多小，测量不确定度范围必须包括真值（一般用约定真值代替），否则表示测量过程已经失效。
朱乐坤[2]对自动气象站各要素传感器检定结果做了不确定度分析，2014年陈桂生[3]对工业铂热电阻不同检定方法的可信度进行了研究评定;2015年郑亮等[4]对自动气象站气象要素计量性能要求进行了探讨。
2. 二等铂电阻温度计检定装置二等铂电阻温度计标准装置由标准铂电阻温度计、高精密直流测温电桥、制冷恒温槽和数字多用表等组成，利用铂电阻值随温度变化而变化的特性，对自动气象站铂电阻温度传感器进行检定，检定规程为《JJG（气象）002-2015自动气象站温度传感器检定规程》。
2.1标准器及配套设备标准器：一等标准铂电阻温度计，测量范围（-190～+420）℃;配套设备：（1）高精密直流测温电桥，测量范围0.01Ω～500kΩ，不确定度等级为0.0001级;（2）制冷恒温槽，波动度：≤±0.01℃/30min，均匀度：≤0.01℃;（3）数字多用表：测量范围100 -1000 ，测试分辨率0.1 。
工业铂电阻温度计—不确定度评定报告
工业铂电阻测量结果不确定度评定一、测量过程简述：1、测量依据：根据国家JJG229-2010《工业铂、铜热电阻检定规程》。
2、测量环境条件：温度19.8℃，湿度32.0%RH 。
3、测量标准：二等标准铂电阻温度计。
4、被测对象：工业铂热电阻。
5、评定方法：用二等铂电阻温度计队工业用的铂电阻进行检定，以水的沸点100℃为例利用比较法对该点测量结果进行不确定度评定。
二、评定的数学模型：()()()**∆•+=t t x t dt dR R dt dR R R /// 式中： Rt —t 温度时被测热电阻的实际电阻值；Rx —t 温度附近x ℃时被测热电阻测得的电阻值；()t dt dR /—t 温度时被测热电阻随温度的变化率；()*t dt dR /—t 温度时标准铂电阻温度计电阻随温度的变化率； ()****-=∆∆x t R R R R —； R t ＊—t 温度时标准温度计的电阻值；R x ＊—x ℃时标准铂电阻温度计的电阻值；三、各输入量的标准不确定度的评定标准不确定度u (R x )记作u (x )由5个不确定度分量构成1、二等标准铂电阻温度计引入的标准不确定度()1x u 的评定在0℃时，根据检定规程规定，Rtp 的检定周期不稳定性为1.9mk ，属正态分布，k =2，则：mk mk x u 95.029.1)(1==同理，100℃时，根据检定规程规定，Rtp 的检定周期不稳定性为1.9mk ，属正态分布，k =2，则：mk mk x u 95.029.1)(1== 2、恒温槽带来的不确定度()2x u0℃制冷恒温槽制冷恒温槽的扩展不确定度()06.02=x u ℃，k =2不确定度区间的半宽：30mk 0.03℃℃/206.0===a认为均匀分布，则3=k ()mk mk k a x u 32.173302===估计()()1.022=∆x u x u ，则自由度()502=x v 。
工业铂电阻检定或校准结果的测量不确定度评定
工业铂电阻检定或校准结果的测量不确定度评定摘要：本文分别通过二等标准铂电阻温度计复现性、标准铂电阻温度计不稳定性、电测设备引入的标准不确定度、制冷恒温槽和油槽不均匀性、测量重复性等分别分析了工业铂电阻的不确定度。
1、测量方法二等标准铂电阻温度计标准装置用比较法分别检定工业铂热电阻/铜热电阻温度计在0℃/100℃或300℃温度点上的电阻值Ri（t℃），查表计算得出分度偏差，从而判定其合格与否。
2、输出模型R（t）=Ri－（dR/dt）×Δt式中：Ri ——被检热电阻在温度ti时的电阻值（Ω）；dR/dt——温度ti时电阻变化率（Ω/℃）。
Δt ——Δt=3、不确定度来源3.1 二等标准铂电阻温度计复现性引入的标准不确定度u13.2 标准铂电阻温度计不稳定引入的标准不确定度u23.3 电测设备引入的标准不确定度u33.4 制冷恒温槽和油槽不均匀温场引入的标准不确定度u43.5 测量重复性引入的标准不确定度u54、标准不确定度的评定4.1二等标准铂电阻温度计复现性引入的标准不确定度u1二等标准铂电阻温度计的传递标准，其符合正态分布。
二等标准铂电阻温度计在0℃时的不确定度为U=4mK，k=2；100℃时的不确定度为U=8.0mK，k=2。
则：0℃：u1=2.0mK；100℃：u1=4.0mK4.2二等标准铂电阻温度计不稳定引入的标准不确定度u2二等标准铂电阻温度计的稳定性在0℃时为10mK，100℃时为14mK，由于检定周期是两年，不确定度区间半宽按一半计算，按均匀分布。
则：0℃：u2=2.89mK ；100℃：u2=4.04mK4.3电测设备引入的标准不确定度u3数字多用表2000型，测量电阻档100Ω，测量精度为：Δ=±（0.008%×读数+0.001%×量程）；4.3.1标准器电测设备引入的不确定度分量二等标准铂电阻温度计阻值分别为R（0℃）=25Ω、R（100℃）=35Ω，分别代入得出0℃、100℃测量精度为：±0.0030Ω、±0.0038Ω。
二等铂电阻温度计标准装置不确定度分析
二等铂电阻温度计标准装置不确定度分析1.计量标准器具概述1、建立计量标准器具的目的、意义和用途：工业铂电阻温度计、双金属温度计、玻璃温度计、廉金属热电偶广泛用于温度测量，它们的准确性与稳定性直接影响工艺参数。
为保证军、民品的质量及温度传感器测量的准确，量值统一，因此拟建立二等标准铂电阻温度计标准装置，开展工业铂电阻温度计、双金属温度计、玻璃温度计、廉金属热电偶的检定工作。
2、计量标准器具的组成和工作原理：计量标准装置由二等标准铂电阻温度计、数字多用表、标准恒温槽和转换开关等组成。
它是利用铂电阻电阻值随温度变化而变化的特性来测量温度的。
3、检定方法及依据的计量技术规范工业铂电阻温度计、双金属温度计、玻璃温度计、廉金属热电偶，用比较法测量。
比较法是将标准器与被测同时置于冰点或恒温油槽中，待温度稳定后，通过测量标准与被测，由标准电阻算出实际温度，然后通过公式计算出被测的实际温度，从而得到温度偏差。
1.构成计量标准器具主标准器及主要配套设备1.二等铂电阻温度计标准装置量值溯源和传递关系上级计量标准器具———一等铂电阻温度计标准装置：测量范围：（-196～419.527）℃，准确度等级：一等标准。
本级计量标准器具———二等铂电阻温度计标准装置：测量范围：（0～300）℃，测量不确定度：U=（0.04～0.08）℃(k=2)工作计量器具———工业铂热电阻/工业铜热电阻：测量范围：（0～300）℃，铂电阻A级MPE: ±（0.150℃+0.002|t|）B级MPE: ±（0.30℃+0.005|t|）C级MPE: ±（0.6℃+0.010|t|）铜电阻测量范围:（0~150）℃，MPE:±0.30℃+0.006|t|）1.计量标准器具不确定度的评定1、输出量二等标准铂电阻温度计标准装置分别测出被检工业铂热电阻温度计在0℃及100℃、300℃温度点上的电阻值（t℃），查表计算得出分度偏差，从而判定其合格与否。
工业铂热电阻0℃电阻值测结果的不确定度评定教学文案
工业铂热电阻0℃电阻值测结果的不确定度评定工业铂热电阻0℃电阻值测量结果的不确定度评定一、数学模型R（0℃）＝R i－（dR/dT）t=0t it i=（R i*－R*(0℃)）／（dR/dT）*t=0R i――被检热电阻在温度t i时的电阻值；（dR/dT）t=0――被检热电阻在0℃时电阻随温度的变化率；R i*、R*(0℃)――标准铂电阻在温度t i和0℃时的电阻值；（dR/dT）*t=0――标准热电阻在0℃时电阻随温度的变化率。
二、不确定度来源及分析1.测量重复性引入的不确定度u1的评定对被检铂热电阻进行了六次重复测量, 其数据为（单位: Ω）100.0199 100.0206 100.0205 100.0205 100.0199 100.0193根据贝塞尔公式得: u1＝2.07×10-4Ω2.二等标准铂电阻温度计不确定度引入的不确定度u2的评定根据检定规程, Rtp*的检定周期不稳定性为5mK, 转换成电阻为4.99×10-4Ω, 呈正态分布, 故其引入的不确定度为u2=4.99×10-4Ω/2=2.50×10-4Ω3.数字多用表引入的不确定度u3的评定因为数字多用表的不确定区间为±0.005％, 则其半宽为100Ω×0.005％＝0.005Ω, 呈均匀分布, 故其引入的不确定度为u3＝0.005Ω／√3 ＝2.89×10-3Ω4.冰点槽引入的不确定度u4的评定冰点槽为我们自制,其同一水平面上的最大温差不大于0.01℃,换算成电阻值为0.01℃×0.391Ω/℃=3.91×10-3Ω,呈均匀分布,故其引入的不确定度u4为 u4=3.91×10-3Ω/√3 =2.26×10-3Ω三、灵敏系数因为以上各量互为独立, 故其灵敏系数为c1=1 c2=1 c3=1 c4=1四、不确定度分量一览表五、合成标准不确定度u c=√u12+u22+u32+u42 =3.68×10-3Ω六、扩展不确定度U=ku c=7.32×10-3Ω k=2。
二等铂电阻温度计的测量不确定度
QTD-M020-2007二等铂电阻温度计标准装置的测量不确定度评定1.概述：1.1测量依据：JJG229－1998《工业铂铜热电阻检定规程》1.2测量标准：QJ18α型0.02级，测量电桥和二等标准铂电阻温度计。
1.3被测对象：工业B 级铂电阻温度计，分度号：P 11002.不确定度分量来源：经分析，不确定度分量来自以下几方面：2.1测量重复性导致的不确定度；2.2冰点槽，水沸点槽温差导致的测量不确定度； 2.3电测设备引入的标准不确定度； 2.4二等铂电桥传递误差导致的不确定度； 2.5（tR∆∆）取值误差导致的不确定度。
3.数学模型：R ＝R t +R x +（tR∆∆）t +Δt 式中：R t ——t 温度时被测实际电阻值； R x ——t 温度附近x ℃时被修得的电阻值 （tR∆∆）t ——t 温度时被检温度计电阻随温度的变化率， △t ——检定槽温度偏离检定值4.A 类不确定度的评定：在0℃和100℃点上进行10次重复测量得到一组数据如下：0℃时：100.0036、100.0031、100.0034、100.0034、100.0033、100.0036、100.0032、100.0037、100.0034、100.0033Ω100℃时：138.5096、138.5091、138.5091、138.5094、138.5092、138.5098、138.5090、138.5095、138.5097、138.5096Ω按公式Si ＝1)(12--∑=n x xni i分别求得0℃和100℃时的单次测量标准差为：1.98×10-4Ω 和 2.83×10-4Ω实际测量值以4次测量的平均值为测量结果，所以：U(td1)=Si/4U(td1)=9.45×10-4Ω 和1.42×10-4Ω, 自由度V1=95.B 类不确定度的评定：5.1水沸点槽之间的误差为0.01℃是均匀分布，不确定度区间半宽α＝△t×t R∆∆＝3.79×10-3Ω＝0.01℃×0.379Ω 在区间内可认为均匀分布，R ＝3则u （td2）＝31079.33-⨯＝2.19×10-3Ω γ＝50 5.2电测设备引入的不确定度u （td3），则u （td3）＝302.0＝0.012Ω100℃时：Pt100的名义值为138.50Ω，则138.50×0.02％＝0.0277Ω，在区间内可认为均匀分布，则u （td3）＝30277.0＝0.016Ω，γ＝505.3二等标准含的电阻引入的不确定度u （td4）；0℃时，检定规程规定Rtp 周期不稳定性为5mK ，合电阻4.99×10-4Ω，属正态分布u （td4）＝4.99×10-4 / 3＝1.66×10-4Ω100℃时，检定规程规定Rtp 周期不稳定性为12mK ，合电阻1.16×10-3Ω，属正态分布0℃时，Pt100的名义值为100Ω，则100×0.02％＝0.02Ω，在区间内可认为均匀分布，u （td4）＝1.16×10-3 / 3＝3.87×10-4Ω 可靠性为10％ γ（4）＝50 5.4冰点瓶误差为0. 3Mk=3×10-4℃，u （td5）＝3103-4⨯＝1.732×10-4℃，合电阻1.69×10-5Ω自由度γ（5）＝506.合成不确定度6.1灵敏度系数：C ＝x eR R ∂∂＝1 6.2标准不确定度汇总表：6.3合成不确定度 0℃时，uC=25242321td td td td u u u u +++＝2524224)1069.1()1066.1()012.0()1045.9(---⨯+⨯++⨯＝0.012Ωγeff=5454443431414γγγγtd td td td cu u u u u +++=9100℃时，u C =24232221td td td td u u u u +++=0.016Ω γeff =4443432421414γγγγtd td td td cu u u u u +++=777.扩展不确定度：取置信概率P ＝95％，查t 分布表得0℃时：U 95＝1.98×0.012=0.024Ω=0.06℃ 100℃时：U 95＝1.98×0.016=0.032Ω＝0.084℃8.测量不确定度报告0℃时：U 95＝0.06℃ γeff =96 100℃时：U 95＝0.084℃ γeff =77黄石市计量检定测试所。
铂电阻温度计测量不确定度评定 及使用误差分析与探讨
铂电阻温度计测量不确定度评定及使用误差分析与探讨摘要：本文主要对铂电阻温度计测量不确定度评定及使用误差进行了分析与探讨，旨在铂电阻温度计在电力系统中的使用准确性。
关键词：铂电阻温度计；测量不确定度评定；使用误差一、前言在电力系统中，主变的油温测定对主变的安全使用非常重要。
而铂电阻温度计对于测量-200-850℃的温度，在所有温度计中，它的精度是最高，还具有输出信号大、灵敏度高、稳定性好等优点，被广泛应用于主变的油温测定中。
但它又容易受很多因素的影响而引入附加误差，使测定数据不准确。
为了避免和减少附使用过程中的误差，本文主要对铂电阻温度计测量不确定度评定及使用误差进行了分析与探讨，旨在铂电阻温度计在电力系统中的使用准确性。
二、铂电阻温度计测量不确定度评定分析在二等标准铂电阻温度计的分度结果中，要给出水三相点电阻值和其他固定点的电阻比值，不确定度分析也是针对水三相点值和其他固定点电阻比。
其中，水三相点电阻值是一个直接测量的结果，数字模型是一个简单的线性模型。
而其它固定点的电阻比则是由固定点电阻值除以水三相点值得到。
为了描述方便，下文仅以锡固定点电阻比为例。
根据规程JJG160-2007，锡点电阻比W。
由式（1）得出：Wsn=Rsn/Rtp （1）式中：Rsn为二等标准铂电阻温度计在锡固定点的电阻值，Ω；Rtp 为二等标准铂电阻温度计在水三相点的电阻值，Ω；在函数中，只有未知数的指数为1，并且未知数不被三角函数等包含的才是线性函数。
式（1）中，Rtp的指数为-1，因此式该函数为非线性函数。
由于JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》的适用范围是“测量模型为线性模型、可以转化为线性模型或可用线性模型近似的模型”，因此对于非线性函数，“可采用泰勒级数展开并忽略高阶项，将被测量近似为输入量的线性函数。
”将式（1）在（Rsn（0）、Rtp（0））点用泰勒级数展开并忽略高阶项后，得：Wsn=Rsn（0）/Rtp（0）+（Rsn-Rsn（0））/Rtp（0）-（Rtp -Rtp（0））×Rsn （0）/R2tp（0）（2）式中：Rsn（0）、Rtp（0）分别为二等标准铂电阻温度计在锡固定点和水三相点的测量值，Ω；Rsn和Rtp 的指数为1，该函数为线性函数。
二等标准铂电阻的不确定度
二等标准铂电阻的不确定度二等标准铂电阻的不确定度是指测量结果与真实值之间的差异，它是电阻测量中的一个重要概念。
二等标准铂电阻是一种被广泛使用的电阻标准，其电阻值被认为是准确且稳定的，但在实际测量中仍然存在不确定度。
二等标准铂电阻的不确定度主要来源于以下几个方面：1.材料不均匀性：二等标准铂电阻由纯铂材料制成，但在制备过程中会存在一定的不均匀性。
这种不均匀性会导致电阻在不同位置上存在微小差异，从而引入不确定度。
2.温度效应：二等标准铂电阻的电阻值是在特定温度下进行测量的。
但在实际应用中，电阻所处的温度会发生变化，这会导致电阻值的变化。
因此，温度效应是二等标准铂电阻不确定度的重要来源。
3.测量误差：在实际测量中，由于仪器的精度限制、环境条件的影响以及操作员的技术水平等因素，测量结果往往存在一定的误差。
这些测量误差会产生不确定度，并对最终的测量结果产生影响。
针对这些不确定度，科学界和标准化组织采取了一系列的措施来控制和评估二等标准铂电阻的不确定度。
其中包括以下几个方面：1.制备工艺控制：在制备二等标准铂电阻时，必须采取严格的工艺控制，以确保材料的均匀性。
制备过程中应遵循一套标准的操作规程，并采用合适的设备和药剂，以减小不均匀性的影响。
2.温度校准：为了减小温度效应的影响，需要对二等标准铂电阻进行温度校准。
校准时，可以通过比较不同温度下的电阻值来确定温度系数，从而对测量结果进行修正。
3.仪器校准：为了避免仪器误差对测量结果的影响，需要对测量仪器进行定期的校准和维护。
校准时，可以使用已知精度的电阻进行比对，以确保测量结果的准确性。
4.实验设计：在进行电阻测量实验时，应尽量减小各类误差的影响。
可以采取多次测量取平均值的方法，并进行数据分析，以评估测量结果的不确定度。
在评估二等标准铂电阻的不确定度时，可以使用统计学方法进行分析。
常用的方法包括GUM方法和蒙特卡洛模拟。
这些方法可以将不同来源的不确定度进行合并，并给出最终的不确定度范围。
标准铂电阻温度计测量结果不确定度评定
标 准 铂 电 阻 温 度 计 测 量 结 果 不 确 定 度 评 定
Ｔ ｈ ｅ Ｕ ｎ ｃ ｅ ｒ ｔ ａ ｉ ｎ ｔ ｙ Ｅ ｖ ａ ｌ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｏ Ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ａ ｒ ｄ
定度 。
关键词 ： 标准铂 电阻温度计 ； 示值检定 ； 不确定度
１ 引 言
３ ． １ ． ２ 温度计在测量时的自热影响 ／ １ ， ２
温度计 在 测量 时 ， 通 过 的 电流 为 ｈ ｎ Ａ， 通 过对 多 支 温度计 自热 的 测 量数 据外 推 和不 外 推 的 结果 比较 与 统 计 ，自热效应 引起 的标准 不确定 度 为 ２ ＝０ ． ３ ０ ｎ ｉ ｋ。 ３ ． ２ 水三 相 点本 身 引起 的标 准 不 确 定度 可 分 为 以下 三
们都会对测量产生影响， 下面是锌凝 固点各因素对 的扩 展不确 定度 的影 响。
（ ｉ ｌ － 量与溉试技拳》 ２ ｏ ３年第 ４ ０卷 第 １ 期
Ｐ ｔ ｉ ｎ ｕ ｍ Ｒｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ Ｔ ｈ ｅ ｒ ｍｏ ｍｅ ｔ ｅ ｒ
吴 劝 天 勤
（ 河南省 计量科学研 究院 ， 河南 郑 州 ４ ５ ０ ０ ０ ８ ； 热工计量研究所 ， 河南 郑州 ４ ５ ０ ０ ０ ８ ）
摘 要： 本文 以最常用的温度段 （ ０ ～ ４ ２ ９ ． ｓ ） ℃， 以一等标准铂电阻温度计检定二等标准铂电阻温度计为例来分析标 准铂 电阻温 度计的测量结 果不确
３ ． ３ ． ２ 确 定扩展 不确定 度确 定 扩展不 确定度 Ｕ＝ｋ ｕ ， 取 ＝ ２ ， Ｕ＝１ ． ４ ｍ Ｋ 。 ４ 其 它 固定 点的 的标准不 确定 度评定
标准铂电阻温度计测量结果不确定度评定
标准铂电阻温度计测量结果不确定度评定本文在0-429.527℃温度范围内以一等标准铂电阻温度计检定二等标准铂电阻温度计为例来分析标准铂电阻温度计在水三相点、锌凝固点、锡凝固点的测量结果不确定度。
标准铂电阻温度计是传递-189.3442℃~660.323℃温度范围内国际温标的内插仪器，0-429.527℃温度范围是经常使用的温度范围。
二等标准铂电阻温度计在很多企业、事业单位特别是计量、电力、热工等行业被广泛应用，其准确可靠甚为重要，本文以一等标准铂电阻温度计检定二等标准铂电阻温度计为例来分析标准铂电阻温度计的测量结果不确定度。
标准铂电阻温度计在0-429.527℃温度范围的检定工作是在三个固定点中进行的，这三个固定点分别为：水三相点、锡凝固点、锌凝固点。
水三相点是国际温度定义的固定点，其测量的电阻值即为该温度点的测量结果；而其它固定点的测量结果是用W=f(R,Rtp)=R/Rtp表示的，与水三相点的电阻值有关，其测量结果不确定度分量与水三相点的不确定度分量是不一样的。
本文对二等标准铂电阻温度计的测量结果不确定度评定分为：水三相点的标准不确定度评定与其它固定点的标准不确定度评定。
水三相点的标准不确定度评定水三相点是国际温度定义的固定点，其测量值即为其测量结果。
1、二等标准铂电阻温度计在水三相点测量的标准不确定度①二等标准铂电阻温度计在水三相点分度的复现性u1二等标准铂电阻温度计在水三相点检定过程中，受电测仪器噪声的影响以及复现过程的不重复性，二等标准铂电阻温度计的短期不稳定性等因素，会导致温度计在水三相点的不确定度，根据反复测量多支温度计检测数据的统计，二等标准铂电阻温度计在水三相点的短期复现性为0.5mK，则A类标准不确定度u1=0.5mK。
②二等标准铂电阻温度计在测量时的自热影响u2温度计在测量时，通过的电流为1mA，通过对多支温度计自热的测量数据外推和不外推的结果比较与统计，自热效应引起的标准不确定度为u2=0.30mK。
JJG229-2010铂电阻不确定度评定
工业铂热电阻测量结果的不确定度评估E.1 被测对象铂热电阻Pt100。
AA 级（或A 级、B 级及C 级），测量点：0℃、100℃和300℃，允许偏差见表E.1。
表E.1 允许偏差E.2 测量标准E.2.1 二等标准铂电阻温度计二等标准铂电阻温度计证书给出的参数见表E.2。
表E.2 表二等标准铂电阻证书给出的（及推算出的）参数E.2.2 电测设备HY2003A 热电阻测量仪，测量范围（0~1000）k Ω，分辨力0.01m Ω，MPE ：±（0.005%读数+0.1m Ω）。
E.3 测量方法用比较法进行测量。
将二等标准铂电阻温度计与被检铂热电阻同时插入冰点和100℃、300℃的恒温槽中待温度稳定后通过测量标准与被检的值，由标准算出实际温度然后通过公式计算得出被检的实际值0R 和100R 、300R 。
E.4 数学模型检定点0℃，测量误差的数学模型：*00000)/()/(i i t st ss i t i t t dt dW W W dt dR R R t ∆-∆=---=∆== (E.1) 检定点100℃，测量误差的数学模型：*100100100100100)/()/(h h t st ss h t h t t dt dW W W dt dR R R t ∆-∆=---=∆== (E.2)式中符号的含义同正文。
从数学模型中可以观察到，0℃检定点的输入量有：R i 、R *i 、R *tp 、W s 0；100℃检定点的输入量有：R h 、R *h 、R *tp 、W s 100。
(dR/dt)0=t 、(dR/dt)100=t 、(dW s t /dt)0=t 、(dW s t /dt)100=t 的不确定度很小，可以忽略不计。
E.5 输入量Δt i 、Δt h 的标准不确定度u(Δt i )和u(Δt h )的评定有四个主要不确定度来源：R i 、R h 测量重复性，插孔之间的温差，电测设备，测量电流引起的自热。
工业铂电阻测量结果的不确定度评定
工业铂电阻测量结果的不确定度评定【摘要】本文分别从二等标准铂电阻温度计的分度传递引入的标准不确定度、标准铂电阻温度计不稳定引入的标准不确定度、电测设备引入的标准不确定度、冰点槽和油槽不均匀温场引入的标准不确定度、测量重复性引入的标准不确定度分析评定了工业铂电阻测量结果的不确定度。
【关键词】工业；铂电阻；均匀度；重复性；不确定度1.输出量二等标准铂电阻温度计检定装置分别测出被检工业铂热电阻/铜热电阻温度计在0℃/100℃或300℃温度点上的电阻值Ri（t℃），查表计算得出分度偏差，从而判定其合格与否。
2.输出模型R（t）=Ri-（dR/dt）×Δt式中：Ri——被检热电阻在温度ti时的电阻值（Ω）。
dR/dt——温度ti时电阻变化率（Ω/℃）。
Δt——Δt=3.标准不确定度的评定3.1二等标准铂电阻温度计分度传递引入的标准不确定度u1二等标准铂电阻温度计的传递标准，其符合正态分布。
二等标准铂电阻温度计在0℃时的不确定度为0mK；100℃时的不确定度为6.8mK。
取置信水平为0.99，k=2.58。
则：0℃：u1=0（mK）；100℃：u1=6.8/2.58=2.64（mK）3.2二等标准铂电阻温度计不稳定引入的标准不确定度u2二等标准铂电阻温度计在0℃时为6mK，100℃时为4.65mK，其符合正态分布。
取置信水平为0.99，k=2.58则：0℃：u2=6/2.58=2.32（mK）；100℃：u2=4.65/2.58=1.80（mK）3.3电测设备引入的标准不确定度u3数字多用表34420A测量电阻档100Ω，测量精度为：Δ=±（0.0060%×读数+0.0002%×量程）；二等标准铂电阻温度计阻值分别为R （0℃）=25Ω、R（100℃）=35Ω，分别代入得出0℃、100℃测量精度为：±0.0017Ω、±0.0023Ω。
而标准电阻温度计在0℃的（dR/dt）=0.0999Ω/℃、100℃的（dR/dt）=0.0969Ω/℃。
表面铂电阻温度计测量不确定度的评估
作业文件文件名称表面铂电阻温度计测量不确定度的评估测量不确定度评估编写校对审核批准实施日期：表面铂电阻温度计测量不确定度的评估1 概述1.1 测量依据：JJG684-2003《表面铂电阻检定规程》1.2 计量标准：主要计量标准设备为二等标准水银温度计一套7支，测量范围（-10~300)℃表1 实验室的计量标准器和配套设备1.3 被测对象：表2 被测铂电阻温度计的分类1.4 测量方法：将表面铂电阻温度计放在恒温槽中用比较法进行检定。
将表面铂电阻测温杯放入恒温槽的上端取代原有的槽盖，测温介质应能浸没杯的外围。
检定时将被测表面铂热电阻接至数字电压表上，带槽温稳定后既可开始读数，读数时分别读取标准值和被检表面铂热电阻值。
读数顺序为：标准→被检1→被检2…→被检n→检n→被检2…→被检1→标准 如此完成一个循环，每次读数不少于两个循环。
表面铂热电阻可以是四线方式也可以是二线或三线方式，当表面铂热电阻为二线方式时，应在测量结果中减去测量导线的电阻值。
2 数字模型b s -t t t =∆21s t t t +=）（t t t d /R d /()R -R b S b b +=' 式中：t ∆—被检表面铂热电阻的温度修正值；s t —恒温槽实际温度； 1t —二等标准水银温度计示值；2t —二等标准水银温度计检定证书给出的修正值； b t —被检表面铂电阻的温度示值； 't —标称温度值；b R —工业铂热电阻分度表中给出的在温度t 时的电阻值：3 标准不确定度分析以下分析过程是以校准测量范围为（-79~200）℃表面铂电阻温度计在100℃点进行校准为例，展开如下分析。
3.1 不确定度来源a 二等标准水银温度计读数分辨力（估读）引入的标准不确定度)(1s t ub 恒温槽温场不均匀引入的标准不确定度)(s2t uc 恒温槽温度波动引入的标准不确定度)s3u(td 标准水银温度计检定结果的修正值引入的标准不确定度)Δ(s t ue 被检温度计示值重复性引入的标准不确定度)(1t u 3.2 不确定度分析4.2.1 二等标准水银温度计读数分辨力（估读）引入的标准不确定度)(1s t u ，用B 类标准不确定度评定。
铂电阻温度传感器检定结果的不确定度评定
铂电阻温度传感器检定结果的不确定度评定测量不确定度是指表征合理地赋予被测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数。
文章介绍了铂电阻温度传感器在气象应用领域的不确定度评定方法。
通过分析确定影响铂电阻温度传感器的不确定度的因素主要有测量重复性、标准温度计的稳定性及不确定度、被检温度计的分辨力和检定槽温的不均匀性。
在分析不确定度来源和建立模型后，计算出了A类不确定度和B类不确定度，根据A、B类不确定度结果计算出合成标准不确定度和自由度，最后得出扩展不确定度。
标签：温度传感器；不确定度；检定结果1 概述测量不确定度是指表征合理地赋予被测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数。
测量不确定度是测量系统最基本的技术指标，也是表征测量质量的重要依据。
测量不确定度不仅与计量科学密切相关，而且在计量管理和质量保证体系中发挥日益重要的作用，已经成为现代误差理论研究的前沿和核心问题。
2 检定方法2.1 铂电阻温度传感器铂电阻温度传感器是利用金属铂在温度变化时自身电阻值也随之改变的特性来测量温度的，具有精度高，稳定性好等优点，主要用来测量空气温度、地表温度、浅层地温等，它具有极佳的可互换性和长期稳定性，广泛应用于气象部门。
2.2 检定方法依据JJG（气象）002-2015《自动气象站铂电阻温度传感器》检定规程，将标准铂电阻温度计No.10516和被检温度传感器PT100/304同时置入温度检定槽内，数据线接到测温电桥上，控制槽温在50℃，待槽内液体温场稳定、温度计也进入稳定状态后，进行10次测量，计算被测量的估计值的试验标准偏差（见表1）。
3 不确定度评定方法3.1 测量模型建立3.2 不确定度来源及不确定度分量评定由测量所得的测得值只是被测量的估计值，测量过程中的随机效应及系统效应均会导致测量不确定度。
测量不确定度的来源必须根据实际情况进行具体分析，分析时，除了定义的不确定度外，可从测量仪器、测量环境、测量人员、测量方法等方面考虑。