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 1100
2.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（
t
R
∆∆）取值误差导致的不确定度。

3.数学模型：
R ＝R t +R x +（
t
R
∆∆）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 （
t
R
∆∆）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、100.0033Ω
100℃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
)(1
2
--∑=n x x
n
i 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/4
U(td1)=9.45×10-4Ω 和1.42×10-4Ω, 自由度V1=9
5.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＝0.012Ω
100℃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）＝
3
0277
.0＝0.016Ω，γ＝50
5.3二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＝1.66×10-4Ω
100℃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）＝
3
103-4
⨯＝1.732×10-4℃，合电阻1.69×10-5Ω
自由度γ（5）＝50
6.合成不确定度
6.1灵敏度系数：C ＝x e
R R ∂∂＝1 6.2标准不确定度汇总表：
6.3合成不确定度 0℃时，uC=2
5
2
42
32
1td td td td u u u u +++
＝
2
524224)1069.1()1066.1()012.0()1045.9(---⨯+⨯++⨯
＝0.012Ω
γeff=54
5
4
4
4
3
4
3
1
4
1
4
γγγγtd td td td c
u u u u u +
+
+
=9
100℃时，u C =2
4232221td td td td u u u u +++
=0.016Ω γeff =
4
4
4
3
4
3
2
4
2
1
4
1
4
γγγγtd td td td c
u u u u u +
+
+
=77
7.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。