計量論壇

標題: 數字三用表不確定度評定 [打印本頁]

作者: weideshan 時間: 2007-8-22 17:40
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作者: 荔灣湖 時間: 2007-8-22 21:27
標題: 回復 #1 weideshan 的帖子
直流數字電壓表示值誤差
直流數字電壓表示值誤差
      測量結果的不確定度評定
1       概述
1 . 1 測量依據：JJG315一1983 《直流數字電壓表檢定規程》。
1 . 2 測量環境條件：環境溫度（20 士 1 ）℃ ，    相對濕度不大于60 ％。
1 . 3 測量標準：直流標準器，型號4000A ，測量直流電壓：100mV 一1000V ，最大允許示值誤差士（0.0004 % X 輸出值＋2.5 μV ）。
1 . 4 被測對象：數字多用表（僅評定其直流電壓部分），型號1071 ，量程：10V ，最大允許示值誤差
            士（0 .002 ％讀數十4 字）。
1 . 5 測量過程：采用標準電壓源法測量被測表直流電壓的示值誤差。將直流標準器與被測表直接連接，由直流標準器輸出直流標準電壓給被測表，在被測表上讀得相應的讀數。將被測表指示值與實際值相減，其差值即為直流數字電壓表的示值誤差。
1 . 6 評定結果的使用:符合上述條件的測量結果，一般可直接使用本不確定度的評定方法,直流電壓10V 點的測量結果的不確定度可直接使用本不確定度評定果。
2 數學模型
               y = Vx 一VN
式中： y ― 直流數字電壓表的示值誤差；
?       Vx ― 被測直流數字電壓表的示值；
?       VN ― 直流標準器輸出的直流標準電壓值.
3 標準不確定度的評定
根據數學模型被測表基本誤差的不確定度將取決于輸人量Vx , VN 的不確度。
3.1標準不確定度u ( Vx ）的評定
輸人量Vx 的標準不確定度u ( Vx ）的
來源主要是由被測直流數字電壓表的測
量不重復引起的，采用A 類方法進行評定.
取一臺直流數字電壓表，選擇10V 點，在相同溫濕度，同一臺直流標準器的重復性條件下連續獨立測量10 次，
?       獲得1 組測量值:  9 . 99996 , 9 . 99997 , 9.99997 , 9 . 99996 ,  9 . 99996 ,9 .99996 ,
9 . 99997 , 9 . 99996 , 9 . 99996 , 9 .99996V ,
         Vx = 9 . 99996V
?                   S = √∑( xi – x ) 2 / n-1
                  = 5.77 x 10-6 V
再任意選取2 臺相同等級、型號、規格的直流數字電壓表。每臺對10v 點在重復性條件下進行10 次獨立測量,連上述測量共得到3組測量值,每組測量列按上述方法計算得到單次實驗標準差見表96 一1 。
表96一1    3 組實驗標準差計算結果
實驗標準差    S1    5.77× 10 -6
                           S2    5.56× 10 -6
                           S3    5.45× 10 -6
?       合并樣本標準差    Sp = √∑Si2 / m
?       則             u ( Vx ）= 5.59×10-6
?       自由度    υ( Vx ）= m (n – 1)= 27
3.2    標準不確定度u ( VN ）的評定
      輸人量VN 的不確定度來源主要是由直流標準器不準引起的不確定度，采用B類方法進行評定。
   直流標準器經上級傳遞合格，制造廠說明書給出其直流電壓10V 量程最大允許誤差為。e =±（0 . 0004 % × 輸出值＋2 .5μV）。
   測量10V 時，e ＝士（0 . 0004 %×10V + 2 , 5 μV ) ＝士42 . 5μV ，
   半寬度a = 42 . 5μV  ，
?       在區間內可認為服從均勻分布，包含因子k =√3，則
?       u (VN ) = a / k  = 42.5μV/√3 = 24.5 μV估計 △ u (VN ) / u (VN ) = 0.1 ，
?       其自由度， υ(VN ) = 50 。
4       合成標準不確定度的評定
4.1  靈敏系數
   數學模型y = Vx 一VN ,
?       靈敏系數’c1= ay/a Vx = 1
?                         c2= ay/a VN = -  1
?       4.2  合成標準不確定度匯總表
不確定度來源標準不確定度    │Ci│u ( xi ) υu( V)
被測表測量重復性 5.59 μV          5.59 μV       27
直流標準器不準    24.5 μV             24.5 μV       50

4.3  合成標準不確定度uc（y ）的估算
輸入量Vx 與VN 彼此獨立不相關，所以合成標準不確定度按下式得到：
?          uc2（y ）= [│C1│u (Vx )]2  +[│C2│u (VN)]2
?             uc（y ）= √5.592 + 24.52 ×  10-6 V
                        = 25.13 × 10-6 V
4.4 合成標準不確定度的有效自由度，
?       υeff = 25.174/(5.774 /27 + 24.54 /50 )= 55
5 擴展不確定度的評定
取置信概率 p = 95 % , υeff = 55 ，查t分布表并將有效自由度值近似取整為50 ，得到  :
   k95 = t95 (υeff ) = t95 ( 50 ) = 2 .01
擴展不確定度U95 ( y ）為
   U95 = k95 uc ( y ) = 2 .01 x 25.13 xl0-6 V
            = 5 ×  10-5 V

作者: lyb_181 時間: 2007-8-23 20:56
六、測量不確定度的評定
一、DO30－E數字式三用表校驗儀為標準進行傳遞時的數學模型為：
e標輸出值=e示值+e修正值….（1）
因e示值與e修正值互不相關，依照公式：
由（1）式得到
合成方差：
靈敏系數：

（一）其中e修正值引入的標準不確定度為上級標準的測量不確定度。因上級采用的測量標準相對于DO30－E來說準確度等級較高（高出一個數量級以上），因此此項引入的標準不確定度對本標準的測量不確定度貢獻較小可以忽略不計。
（二）由上分析可知本標準的測量不確定度主要由DO30－E本身示值不準引入的，具體分析由以下各分量組成：
1、DO30－E示值重復性引入的標準不確定度分量u1。可采用A類方法評定，由重復性實驗測得數據按下式計算得出：
u1＝uA= (n≥6)
其余分量可以采用B類評定方法進行評定：uB＝a/k，DO30－E經檢定合格B類評定方法所采用的置信半寬度和置信水平主要來自說明書。
2、測量標準自身不準引入的標準不確定度分量u2，其置信半寬度a2取自說明書的不確定度，其概率分布為正態分布，置信因子k2＝；
3、標準分辨力引入的標準不確定度分量u3，其置信半寬度a3取自說明書中各量限的分辨力的一半，概率分布按均勻分布，置信因子k3= ；
4、穩定性引入的標準不確定度分量u4，其置信半寬度a4按檢定規程要求為被檢表允差的1/10，其概率分布為均勻分布，置信因子k4= 。
5、溫度影響引入的標準不確定度分量u5，其置信半寬度a5取說明書中溫度變化系數乘以溫度變化最大值，概率分布為均勻分布，置信因子k5＝。

作者: 王爵 時間: 2007-8-27 19:43
2樓的分析的太詳細啦。謝謝

作者: weideshan 時間: 2007-8-29 10:19
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作者: nickzsf 時間: 2007-9-1 14:24
知不知道示波器的測量不確定度報告怎么做啊

作者: 計量員-2 時間: 2007-9-3 20:25
標題: 回復 5# 的帖子
分交流電壓\直流電壓\交流電流\直流電壓\電阻檔分析就可以了，每檔選擇典型值分析，不用進行每個量程的分析。

作者: dalianfeiji 時間: 2007-10-9 21:02
標題: 回復 5# 的帖子
將DO30標準器技術指標中CDV、ACV、CDA、ACA、OHMS各檔的典型值，最差值分別進行評定就可以了，如果又購置了計量大電流線圈的話也要進行評定。這樣做即能真實地表示出DO30校準器的能力，也能避免在報送上級審核時出麻煩。

作者: 建材力學室 時間: 2007-12-26 14:16
謝謝詳細的解釋!!還有其他類型的嗎?模擬式的?

作者: 0469908 時間: 2008-1-7 14:26
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