数字多用表直流电压表测量审核不确定度评定

数字多用表直流电压、交流电压、直流电阻测量结果的不确定度评定

一、直流电压测量不确定度的评定

1 概述

1.1测量依据: JJF 1587-2016 数字多用表校准规范。 1.2测量环境条件: 环境温度20℃，相对温度60%。 1.3测量标准: 多功能标准源HG6501。

1.4 被测对象: 数字多用表FLUKE187，直流电压示值误差。

1.5 测量方法: 采用直接测量法，将多功能标准源HG6501电压输出端与数字多用表输入端连接直接测量。将数字多用表电压示值与多功能标准源HG6501参考值相减，其差值即为数字多用表直流电压的示值误差。 2 数学模型

n x V V -=∆

式中: ∆—示值的绝对误差；

x V —数字多用表FLUKE187示值； n V —多功能标准源HG6501参考值； 3 不确定度传播律

)()()(22

22212n x c R u c R u c u +=∆ 灵敏系数 11=∂∆∂=

x R c ，12-=∂∆

∂=n

R c 4 测量不确定度来源分析与标准不确定度分量的评定

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。因校准时按照规范要求的环境条件进行，故其引入的不确定度分量可以忽略不计。

4.1多功能标准源HG6501引入的标准不确定度分量u 1：

由多功能标准源HG6501技术指标得知，直流电压100mV 绝对不确定度为：读数×0.02%+0.02mV (k =2)，因此校准100mV 时绝对不确定度为100mV ×0.02%+0.02mV =0.04 mV ，则标准不确定度u 1=0.023mV 同理可求得其它校准点引入的标准不确定度结果如下表:

4.2被校数字多用表分辨力引入的标准不确定度分量u2：

数字多用表FLUKE187在示值(100mV)时的分辨力为0.01mV, 半宽a=0. 005mV, 在区间可以认为服从均匀分布，包含因子k=3，则u2= 0. 005mV /3=0.0029 mV 同理可求得其它校准点分辨力引入的标准不确定度结果如下表:

4.3被测仪器测量重复性引入的标准不确定度分量u A

按照重复性测量要求对直流电压100mV点进行连续10次测量，结果如下表：主要来源是由数字多用表的测量重复性引起的。多功能标准源选择输出

100mV 、1V、10V、100V、1000V，在重复性条件下，用数字多用表FLUKE187连续测量10次，各获得1组测量值

100mV测量结果

则u A =s=

)

1()

(2

10

1

--∑==n x x a

i

n i =0.0053mV

1V 测量结果

则u A =s=

)

1()

(2

10

1

--∑==n x x a

i

n i =0.000048V

10V 测量结果

则u A =s=

)

1()

(2

10

1

--∑==n x x a

i

n i =0.00042V

100V 测量结果

则u A =s=

)

1()

(2

10

1

--∑==n x x a

i

n i =0.0048 V

1000V 测量结果

则u A =s=

)

1()

(2

10

1

--∑==n x x a

i

n i =0.052V

由于测量重复性包含了人员读数时因分辨力引入的误差，因此由分辨力引入的不确定度分量u 2和测量重复性引入的不确定度分量u A 取大者。 5 合成标准不确定度的计算 5.1主要不确定度汇总表

5.2合成不确定度计算

由于各不确定度分量彼此独立，所以 u 2(R ∆)= [

x R R ∂∆∂×u(R X )]2+[N

R R

∂∆∂×u(R N )]2 5.2.1 100mV 点

22)023.0()0053.0(+=c u =0.024mV

5.2.2 1V 点

22)00012.0()0.000048(+=c u =0.00013V

5.2.3 10V 点

22)00087.0()00042.0(+=c u =0.00097V

5.2.4 100V 点

22)0087.0()0048.0(+=c u =0.0099V

5.2.5 1000V 点

22)17.0()052.0(+=c u =0.18V

6 扩展不确定度的计算

选定置信概率p=95%，包含因子k =2,扩展不确定度(U )为包含因子(k )与合成标准不确定度(u c )的乘积,即U = k ×u c .

二、交流电压测量不确定度的评定

1 概述

1.1测量依据: JJF 1587-2016 数字多用表校准规范。 1.2测量环境条件: 环境温度20℃，相对温度60%。 1.3测量标准: 多功能标准源HG6501。

1.4 被测对象: 数字多用表FLUKE187，交流电压示值误差。

1.5 测量方法: 采用直接测量法，将多功能标准源HG6501电压输出端与数字多用表输入端连接直接测量。将数字多用表电压示值与多功能标准源HG6501参考值相减，其差值即为数字多用表交流电压的示值误差。 2 数学模型

n x V V -=∆

式中: ∆—示值的绝对误差；

x V —数字多用表FLUKE187示值； n V —多功能标准源HG6501参考值；