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直流双臂电桥示值误差及测量结果不确定度评定
直流双臂电桥示值误差的测量结果不确定度评定
1 概述
1.1 测量依据:JJG125—2004 直流电桥检定规程
1.2 计量标准:直流电桥检定装置。测量范围:(10-3~107)Ω
实验室的计量标准器
序号 设备名称 技术性能 测量范围 1 双桥校验标准器 (10-1~102)Ω ±0.01 % 2 宽范围精密电阻箱 (102~107)Ω 1.3 被测对象:
被测直流电桥
被测仪器名称 测量范围 双臂电桥 (10-1~101)Ω ±0.2 % 1.4 测量方法:用整体检定法进行检定。即用直流电桥检定装置作为标准,测量范围
(0.1Ω~10Ω)时,调节被检双臂电桥,使指零仪指零,从被检双臂电桥上读取指示值。
被检电桥指示值减去标准实际值可得被检电桥示值误差。
被测电桥读数估计值到最小分度值的1/5。
2 数学模型
式中: —被测直流电桥示值误差;
—被测直流电桥指示值;
—标准直流电阻实际值。
3 不确定度传播率
式中,灵敏系数 =1 =-1
4 标准不确定度评定
4.1被测电桥读数分辨力(估读)引入的标准不确定度,用B类标准不确定度评定。
4.1.1 被测直流电桥测量范围(0.1Ω~10Ω)时。QJ44;10Ω时;被测电桥倍率量程在×100位置;被测电桥最小分度值:(0.001/20*100)=0.005Ω,读数估读值为其分度值的1/5,即0.001Ω,则不确定度区间半宽为0.001Ω,换算成相对误差为0.01%;按均匀分布计算,
4.2 由直流电桥检定装置的误差引入的标准不确定度,用B类标准不确定度评定。最大允许误差为:±0.01%,则不确定度区间半宽为0.01%,按均匀分布处理。
4.3 由标准装置量传检定结果引入的标准不确定度,用B类标准不确定度评定。
由标准证书得到上级检定装置最大允许误差为:±0.002%,则不确定度区间半宽为0.002%,按均匀分布处理。
4.4 被检直流电桥示值重复性引入的标准不确定度。用A类标准不确定度评定。以校准10Ω的测量点为例,对该测量点连续测量10次,每次均在充分旋转直流双臂电桥测量盘进行测量。其标准差:,故
换算成相对不确定度:=0.004216%
5 合成标准不确定度
5.1 主要标准不确定度汇总表:
不确定度来源 (%) % 10Ω时被测电桥读数分辨力估读 0.01 0.005774 直流电桥检定装置的误差 0.01 0.005774 标准装置量传检定结果 0.002 0.001155 被检直流电桥示值重复性 0.004216 1 0.004216
5.2 合成标准不确定度计算:
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:
= 0.009262%
5.3 扩展标准不确定度计算:
因主要分量中和可视为正态分布,因此P=95%时,可取包含因子k=2,则:
Urel==0.019 %
6 对直流双臂电桥其它量程示值误差的测量结果不确定度评定
6.1 根据JJG125—2004的规定,常规校准应对该双臂电桥的每个测量盘的测量点进行校准,其测量不确定度见下表:
校准点
(Ω) 不确定度分量(%) uc
(%) Urel(%)
(k=2) 0.1~1 0.005774 0.005774 0.001155 0.004216 0.009262 0.019 1~10 0.005774 0.005774 0.001155 0.004216 0.009262 0.019 6.2 测量结果的不确定度报告与表示
被测0.2级双臂电桥,在测量范围(0.1Ω~10Ω)时,其相对示值误差测量结果的扩展不确度为: Urel= 0.019 % k=2
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