不確定度求教，

1、一直流電壓源，輸出顯示值100.0V，用標(biāo)準(zhǔn)電壓表在重復(fù)性條件下測(cè)量得到 100.06、100.08、100.09、100.10、100.13、100.15、100.10、100.05、100.05、100.08，標(biāo)準(zhǔn)電壓表的MPE：±0.05%，問不確定度的分量有哪些？100V的測(cè)量不確定度是多少？
2、一直流電壓源，輸出設(shè)定值100.0V，輸出10次的顯示值分別為100.0、100.0、100.0、100.0、100.0、100.0、99.9、100.0、100.0、100.0，在重復(fù)性條件下測(cè)量10次，用標(biāo)準(zhǔn)電壓表在重復(fù)性條件下測(cè)量得到 100.06、100.08、100.09、100.10、100.13、100.15、100.10、100.05、100.05、100.08，標(biāo)準(zhǔn)電壓表的MPE：±0.05%，問不確定度的分量有哪些？100V的測(cè)量不確定度是多少？

1、重復(fù)測(cè)量引入的不確定度u1=s/根號(hào)10=0.010V    標(biāo)準(zhǔn)電壓表引入的不確定度  u2=0.05%*100/根號(hào)3=0.029v
  設(shè)備分辨力引入的不確定度小于復(fù)測(cè)量引入的不確定度不考慮
     合成 根號(hào)（u1^2+u2^2）=0.031V=0.03V
2、個(gè)人認(rèn)為 和第一題沒有區(qū)別

1是1 發(fā)表于 2017-11-10 08:33
搞電學(xué)的，以前也是這樣認(rèn)為的，但是看到了JJF 1597-2016校準(zhǔn)規(guī)范附錄A中直流電壓的不確定評(píng)定，其測(cè)量過 ...

首先要明確一下你測(cè)的是什么，是“電源設(shè)定值誤差”？還是“電源顯示值誤差”？

如果是前者，那么你說的例子1和例子2就沒區(qū)別；如果是后者，那么例子1和例子2就是有區(qū)別的。

因?yàn)橹貜?fù)性不同了，重復(fù)性計(jì)算時(shí)應(yīng)該用差值來算，差值=電源設(shè)定值-標(biāo)準(zhǔn)表示值，或差值=電源顯示值-標(biāo)準(zhǔn)表示值。

　　我認(rèn)為2樓的回答基本上是正確的。
　　1.用MPE為±0.05%的標(biāo)準(zhǔn)電壓表校準(zhǔn)一直流電壓源（輸出設(shè)定值100.0V時(shí)），有兩個(gè)不確定度分量。兩個(gè)分量分別是：標(biāo)準(zhǔn)電壓表計(jì)量特性MPE=±0.05%引入的不確定度分量0.05%×100V/√3=0.029V；根據(jù)白塞爾公式求得標(biāo)準(zhǔn)差為0.033，被校直流電壓源標(biāo)稱值100V的測(cè)得值重復(fù)性引入的不確定度分量分兩種情況：當(dāng)校準(zhǔn)規(guī)范規(guī)定以10次測(cè)得值的平均值作為校準(zhǔn)結(jié)果時(shí)為s/√10=0.010V ，校準(zhǔn)規(guī)范不規(guī)定校準(zhǔn)結(jié)果的測(cè)量次數(shù)時(shí)，可默認(rèn)允許單次校準(zhǔn)的測(cè)得值為校準(zhǔn)結(jié)果，此時(shí)的不確定度分量為0.033V/√1=0.033V。以上兩個(gè)分量合成分別是：0.031V和0.044V，取包含因子k=2，則以10次校準(zhǔn)值的平均值為校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度為U=0.062V，以單次校準(zhǔn)值為校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度為U=0.088V。
　　2.也是用MPE為±0.05%的標(biāo)準(zhǔn)電壓表校準(zhǔn)一直流電壓源（輸出設(shè)定值100.0V時(shí)），使用的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)、校準(zhǔn)方法和被校對(duì)象與1相比都沒有變，因此不確定度的分量和擴(kuò)展不確定度均與1相同。但本題設(shè)了一個(gè)陷阱，就是被校對(duì)象直流電壓源標(biāo)稱值100V的十次讀數(shù)有一次是99.9V，這種情況屬于被校對(duì)象的示值波動(dòng)性，其標(biāo)稱值（設(shè)定值）100V并沒有改變，也無法改變，被校對(duì)象的示值波動(dòng)性屬于被校對(duì)象自身質(zhì)量問題，不屬于測(cè)量結(jié)果的可信性組成成分，不影響校準(zhǔn)結(jié)果的測(cè)量不確定度。

規(guī)矩灣錦苑 發(fā)表于 2017-11-9 22:43
　　我認(rèn)為2樓的回答基本上是正確的。
　　1.用MPE為±0.05%的標(biāo)準(zhǔn)電壓表校準(zhǔn)一直流電壓源（輸出設(shè)定值100. ...

搞電學(xué)的，以前也是這樣認(rèn)為的，但是看到了JJF 1597-2016校準(zhǔn)規(guī)范附錄A中直流電壓的不確定評(píng)定，其測(cè)量過程近似問題2，也是應(yīng)為被測(cè)的直流電壓輸出值不穩(wěn)定，他的不確定度評(píng)定均考慮的被測(cè)電壓示值重復(fù)性和標(biāo)準(zhǔn)器上顯示的示值重復(fù)性，沒有像方法一一樣計(jì)算U。
而且問了搞熱工，力學(xué)的同事，他們，她們?cè)u(píng)不確定度，多會(huì)考慮被測(cè)量顯示值的不穩(wěn)定性或分辨力，例如，數(shù)顯扭矩扳手，采用標(biāo)準(zhǔn)扭力儀輸出扭力使被測(cè)扭矩扳手顯示在100.0Nm，雖然每次多能使被測(cè)扭矩扳手顯示在100.0Nm，但是不確定度分量分析時(shí)主要有以下：1、標(biāo)準(zhǔn)扭力儀示值的重復(fù)性，2、扭力儀的誤差、3、被測(cè)扭矩扳手的分辨力。這3個(gè)主要不確定分量，。像熱工也是一樣，玻璃溫度計(jì)，在20℃，被測(cè)溫度計(jì)能讀出10個(gè)數(shù)據(jù)，標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)能讀出10個(gè)數(shù)據(jù)，不確定分析時(shí)多要考慮進(jìn)去不能舍去。
這樣感覺電學(xué)的不確定評(píng)定，采用固定被測(cè)值，讀取標(biāo)準(zhǔn)器示值時(shí)，多是不考慮被測(cè)量的重復(fù)性或分辨力引起的不確定度分量的，這樣對(duì)么？

第一題：方法1、uA=s=0.033V,ub=0.01×0.29=0.0029V（標(biāo)準(zhǔn)表分辨力引入，舍去），uB=0.029V,uc=0.044V，U=0.09V；
方法2，被檢表重復(fù)性u(píng)a=s=0,被檢表分辨力引入ub=0.1×0.29=0.029V，標(biāo)準(zhǔn)表重復(fù)性u(píng)a=s=0.033v,標(biāo)準(zhǔn)表分辨力引入0.0029V（舍去），uc=0.053V,U=0.11V。
第二題：被檢表ua=0.032v,被檢表分辨力引入ub=0.029(比重復(fù)性小舍去)，標(biāo)準(zhǔn)表ua=0.033v,標(biāo)準(zhǔn)器分辨力引入ub=0.0029V(舍去)，標(biāo)準(zhǔn)表誤差引入ub=0.029V，uc=0.055V，U=0.11V。
上述哪種方法是正確的？

1是1 發(fā)表于 2017-11-10 08:33
搞電學(xué)的，以前也是這樣認(rèn)為的，但是看到了JJF 1597-2016校準(zhǔn)規(guī)范附錄A中直流電壓的不確定評(píng)定，其測(cè)量過 ...

　　“采用標(biāo)準(zhǔn)扭力儀輸出扭力使被測(cè)扭矩扳手顯示在100.0Nm，雖然每次多能使被測(cè)扭矩扳手顯示在100.0Nm，但是不確定度分量分析時(shí)主要有以下：1、標(biāo)準(zhǔn)扭力儀示值的重復(fù)性，2、扭力儀的誤差、3、被測(cè)扭矩扳手的分辨力。這3個(gè)主要不確定分量”，這個(gè)說法無原則性錯(cuò)誤。
　　評(píng)儀器示值誤差的不確定度，因?yàn)闇y(cè)量模型是被校儀器讀數(shù)值減去計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)值，有個(gè)輸入量是“被校儀器讀數(shù)值”，考慮被校儀器顯示值的不穩(wěn)定性或分辨力是完全正確的。扭矩扳手屬于儀器不是實(shí)物量具，示值誤差測(cè)量模型同樣有計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)顯示值和被檢扭矩扳手顯示值兩個(gè)輸入量。“扭力儀的誤差”引入的不確定度分量是輸入量“計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)顯示值”引入的分量。儀器沒有重復(fù)性，因此標(biāo)準(zhǔn)扭力儀沒有示值的重復(fù)性，所謂“標(biāo)準(zhǔn)扭力儀示值的重復(fù)性”其實(shí)屬于被檢扭矩扳手示值“校準(zhǔn)結(jié)果的重復(fù)性”，這個(gè)不確定度分量應(yīng)當(dāng)屬于輸入量“被檢扭矩扳子讀數(shù)（顯示值）”引入的。“被測(cè)扭矩扳手的分辨力”引入的不確定度分量理所當(dāng)然也屬于“被檢扭矩扳子讀數(shù)（顯示值）”引入，這兩個(gè)分量屬于同一個(gè)輸入量引入，應(yīng)按取大舍小處理。
　　樓主的例子是用MPE為±0.05%的標(biāo)準(zhǔn)電壓表校準(zhǔn)一輸出設(shè)定值100.0V的直流電壓源，計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)是儀器儀表，被校對(duì)象是實(shí)物量具，沒有“示值”，只有“標(biāo)稱值”。儀器示值具有某些檢定規(guī)程說的“重復(fù)性”，其實(shí)是“波動(dòng)性”，不是重復(fù)性。而實(shí)物量具的標(biāo)稱值是固定不變的。
　　再看樓主的第二個(gè)例子，同一個(gè)被校實(shí)物量具，使用的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)和校準(zhǔn)方法與例1沒有任何變化，只是被校對(duì)象設(shè)定值100.0V的十次“顯示值”有一次顯示99.9V。那么問題就來了，標(biāo)稱值設(shè)定為100.0V，其“顯示值”在哪里顯示？難道直流電壓源有顯示裝置？如果真有顯示裝置，設(shè)定的100.0V是否在這個(gè)顯示裝置上設(shè)定？同一個(gè)顯示裝置中能同時(shí)讀得100.0V和99.9V嗎？被檢直流電壓源標(biāo)稱值（設(shè)定值）100V不允許改變，用相同的校準(zhǔn)方法和計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)它，用來評(píng)定不確定度的有用信息完全相同，校準(zhǔn)結(jié)果的測(cè)量不確定度理應(yīng)相同。

規(guī)矩灣錦苑 發(fā)表于 2017-11-10 20:41
　　“采用標(biāo)準(zhǔn)扭力儀輸出扭力使被測(cè)扭矩扳手顯示在100.0Nm，雖然每次多能使被測(cè)扭矩扳手顯示在100.0Nm， ...

那再請(qǐng)教一下，像耐電壓測(cè)試儀，校準(zhǔn)電壓時(shí)，被檢耐壓儀輸出顯示值1.00kV，1.00kV在重復(fù)性測(cè)量時(shí)也有跳動(dòng)能記錄10個(gè)數(shù)據(jù)，標(biāo)準(zhǔn)高壓數(shù)字表也有10個(gè)數(shù)據(jù)，這樣不確定度分析時(shí)需要考慮被測(cè)耐壓儀的重復(fù)性么？
0.5級(jí)指針式電壓表，每次調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)電壓源至被檢表帶數(shù)字刻度點(diǎn)，需不需要考慮被檢表分度值引起的不確定度？
還有這種普通的直流電壓源屬于實(shí)物量具么？

1是1 發(fā)表于 2017-11-13 08:58
那再請(qǐng)教一下，像耐電壓測(cè)試儀，校準(zhǔn)電壓時(shí)，被檢耐壓儀輸出顯示值1.00kV，1.00kV在重復(fù)性測(cè)量時(shí)也有跳動(dòng) ...

　　首先我聲明不是搞電學(xué)計(jì)量的，我的觀點(diǎn)僅供你參考。對(duì)你的第一個(gè)問題，我的估計(jì)有三種情況：
　　第一種情況用耐電壓測(cè)試儀（標(biāo)準(zhǔn)高壓數(shù)字表），校準(zhǔn)被校耐壓儀的電壓時(shí)，計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)可以輸出標(biāo)準(zhǔn)電壓值，計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)和被校儀器都不是實(shí)物量具，都有“顯示值”。在規(guī)定的1.00kV受檢點(diǎn)，被校耐壓儀和標(biāo)準(zhǔn)高壓數(shù)字表（計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)）可能都有10個(gè)數(shù)據(jù)。但既然規(guī)定了受檢點(diǎn)是1.00kV，就意味著檢定時(shí)被校儀器的顯示值一定要對(duì)準(zhǔn)1.00kV刻度，才能再觀察計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)上的顯示值是多少，或標(biāo)準(zhǔn)儀器顯示值一定要對(duì)準(zhǔn)1.00kV刻度，才能再觀察計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)上的顯示值是多少，即被檢表或標(biāo)準(zhǔn)表的10個(gè)讀數(shù)值都調(diào)整到1.00kV時(shí)在另一個(gè)儀器上讀數(shù)。
　　第二種情況是，作為計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的電壓表不能輸出標(biāo)準(zhǔn)電壓，而必須使用一個(gè)“標(biāo)準(zhǔn)電壓源”的測(cè)量設(shè)備，此時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)電壓源就是主標(biāo)準(zhǔn)器，標(biāo)準(zhǔn)耐電壓測(cè)試儀反而是輔助設(shè)備了。此時(shí)標(biāo)準(zhǔn)電壓源設(shè)定一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電壓值1.00kV，被校儀器與標(biāo)準(zhǔn)儀器同時(shí)對(duì)電壓源輸出的1.00kV進(jìn)行10次重復(fù)檢測(cè)，被校儀器和標(biāo)準(zhǔn)儀器就會(huì)各有10個(gè)讀數(shù)。如果真的是這樣，我們就不禁要問，有必要使用那個(gè)標(biāo)準(zhǔn)儀器嗎？被校儀器的讀數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)源輸出的標(biāo)準(zhǔn)電壓值相減不就是被校儀器的示值誤差嗎？標(biāo)準(zhǔn)儀器的10個(gè)不同讀數(shù)壓根沒有存在的必要。
　　第三種情況，標(biāo)準(zhǔn)表只能測(cè)量電壓不能輸出電壓，電壓源只能輸出電壓無法讀出（或知道）輸出電壓值到底是多大，因此需要使用標(biāo)準(zhǔn)表調(diào)整電壓源，使其輸出規(guī)定的電壓值1.00kV，再用被檢表測(cè)量電壓源輸出的電壓值。這種情況也會(huì)出現(xiàn)被校儀器和標(biāo)準(zhǔn)儀器各有10個(gè)讀數(shù)。如果真的是這樣，我們同樣不禁要問，既然要求檢定1.00kV受檢點(diǎn)，為什么在使用標(biāo)準(zhǔn)表調(diào)整電壓源輸出電壓時(shí)，不能將輸出電壓調(diào)整到標(biāo)準(zhǔn)表的1.00kV讀數(shù)上，非要使標(biāo)準(zhǔn)表出現(xiàn)10個(gè)不同的讀數(shù)呢？此時(shí)標(biāo)準(zhǔn)儀器有存在10個(gè)不同讀數(shù)的可能性，但可以通過合理操作使10個(gè)讀數(shù)達(dá)到完全相同。
　　你的第二個(gè)問題是：0.5級(jí)指針式電壓表，每次調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)電壓源至被檢表帶數(shù)字刻度點(diǎn)，需不需要考慮被檢表分度值引起的不確定度？
還有這種普通的直流電壓源屬于實(shí)物量具么？
　　我的看法是：因?yàn)槊看握{(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)電壓源至被檢表帶數(shù)字刻度點(diǎn)上，不存在介于兩個(gè)刻度點(diǎn)之間的某個(gè)位置的估讀，就不存在被檢表分度值引起的不確定度。另外這種普通的直流電壓源如果帶有讀數(shù)機(jī)構(gòu)需要讀數(shù)來確定輸出的電壓值，就不是實(shí)物量具而是儀器儀表。如果標(biāo)準(zhǔn)電壓源不需要讀數(shù)，僅靠標(biāo)注在電源上的電壓值更換檔位確定輸出電壓，它就屬于實(shí)物量具。

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       就樓主的題目，我在“基礎(chǔ)知識(shí)”欄目刊出《穩(wěn)壓電源的性能指標(biāo)該怎樣表達(dá)？》一文，提出些不同的見解，請(qǐng)參與討論，歡迎批評(píng)。