建标报告多功能校准源标准装置参考模板.docx

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测量标准技术报告

测量标准名称多功能校准源标准装置

计量技术机构名称

编写年月日

审核年月日

目次

一、

测量标准概述

（1）

二、测量标准性能

（2）

三、构成测量标准的测量器具及配套设备（3）

四、检定人员（4）

五、校准（检定）环境条件（4）

六、测量标准不确定度的评定（5）

七、测量标准重复性（25）

八、测量标准稳定性（35）

九、测量标准不确定度的验证（37）

十、结论（39）

十一、附录（39）

共39页第1页

一、测量标准概述

随着新装备的发展和科学研究、生产、试验对测量准确度的要求越来越高，新装备试验中使用的数表越来越多，准确度越来越高，一般的标准检定装置远不能满足要求。

为了满足工厂军工产品的生产、试验的需要，为进一步促进计量事业的发展，因此建立多功能校准源标准装置该项测量标准。

该项测量标准由多功能校准源、数字多用表等设备组成。

工作原理见图1，即用5720A多功能校准源输出标准值，对被检数表进行直接测量。

具体方法是：

以标准源输出的示值UN为标准值，被检数表的显示读数UX为测量结果，则被检数表的误差可表示为：

Δ=UX-UN

图1

依据规程如下：

1、JJG315-83直流数字电压表检定规程

2、JJG598-89直流数字电流表检定规程

3、JJG724-91直流数字式欧姆表检定规程

4、JJG（航天）34-87交流数字电压表检定规程

5、JJG（航天）35-87交流数字电流表检定规程

共39页第2页

二、测量标准性能

多功能校准源标准装置可以对数字多用表的直流电压、直流电流、交流电压、交流电流和直流电阻进行校准、检定。

多功能校准源标准装置的测量范围及相对不确定度如下：

功能测量范围不确定度

DCV±（10mV~1000V）3.6×10-6~4.8×10-5

DCI±（10μA~2.2A）3.8×10-5~9.2×10-5

DCR1Ω~100MΩ0.8×10-5~1.0×10-4

ACV10mV~1000V（10Hz~1MHz）5.0×10-5~1.8×10-3

ACI1mA~2.2A（10Hz~10kHz）1.8×10-4~7.2×10-3

共39页第3页

三、构成测量标准的测量器具及配套设备

名称

型号规格

出厂

编号

生产国

别厂家

购进

时间

测量范围

允许误差

极限

校准（检定）机构

校准（检定）时间

校准（检定）证书号

测量器具

多功能校准源

5720A

93355202

美国

Fluke

2006

DCV:

±（10mV~1000V）

DCI:

±（10μA~2.2A）

DCR:

1Ω~100MΩ

ACV:

10mV~1000V（10Hz~1MHz）

ACI:

1mA~2.2A（10Hz~10kHz）

±4.3×10-6

±4.8×10-5

±1.0×10-5

±5.9×10-5

±1.8×10-4

中国航天科技集团公司第五研究院第五一四研究所

2009-4-27

DD09-2955

配套设备

数字多用表

8508A

884750232

美国

Fluke

2005

DCV:

±（10mV~1000V）

ACV:

10mV~1000V

（10Hz~1MHz）

DCI:

±（10μA~20A）

ACI:

1mA~20A

（10Hz~10kHz）

DCR:

1Ω~100MΩ

±4.5×10-6

±1.0×10-4

±1.9×10-5

±5.0×10-4

±1.0×10-5

上海市计量测试技术研究院

2008-10-27

2008F11-20-001074

共39页第4页

四、检定人员

姓名

技术职称

从事本专业年限

检定专业项目

检定员

证号

五、校准（检定）环境条件

项目名称

要求

实际情况

温度

（20±2）℃

（18~22）℃

湿度

（45~75）%RH

（45~75）%RH

共39页第5页

六、测量标准不确定度的评定

（一）、直流电压

1.1评定5720A校准源直流电压11V量程10V点的不确定度，各标准不确定度分量来源如下：

1.1.1上级标准引入的标准不确定度分量为uB1。

检定证书上直流电压10V点给出的相对扩展不确定度Ur=1.4×10-6（k=2），则：

uB1=U/k=1.4×10-6×10V/2=7×10-6V

1.1.25720A校准源输出直流电压10V引入的标准不确定度分量为uB2。

其直流电压10V点的技术指标为（4×10-6×输出＋3μV）＝43×10-6V，置信概率为99%，k=2.58，则：

uB2=43×10-6V/2.58=16.7×10-6V

1.1.3由5720A校准源调节细度引入的标准不确定度分量为uB3。

其直流电压10V点的调节细度为1×10-6V，半宽度为0.5×10-6V，属于均匀分布，取k=

则：

uB3=0.5×10-6V/

=0.29×10-6V

1.1.4由被检表的分辨力引入的标准不确定度分量为uB4。

被检表分辨力（工作点直流电压10V）为0.1×10-6V，半宽度为0.05×10-6V，属于均匀分布，取k=

，则：

uB4=0.05×10-6V/

=0.029×10-6V

共39页第6页

六、测量标准不确定度的评定

1.1.5测量标准重复性引入的标准不确定度分量为uA。

由直流电压重复性评定所得的数据可以得出s（x）=2.7×10-7V，其中n=10,则：

uA=s（x）/

=2.7×10-7V/

=0.085×10-6V

1.1.6以上各不确定度分量相互独立，则合成标准不确定度为：

=1.8×10-5V

因此，5720A校准源直流电压11V量程10V点的合成标准不确定度

=1.8×10-5V

扩展不确定度为

=3.6×10-5V（k=2）

相对扩展不确定度为Ur=3.6×10-6

1.2评定5720A校准源直流电压220mV量程10mV点的不确定度，各标准不确定度分量来源如下：

1.2.15720A校准源输出直流电压10mV引入的标准不确定度分量为uB1。

其直流电压10mV点的技术指标为（7.5×10-6×输出＋0.4μV）=4.75×10-4mV，置信概率为95%，k=2，则：

uB1=4.75×10-4mV/2=2.375×10-4mV

共39页第7

页

六、测量标准不确定度的评定

1.2.2由5720A校准源调节细度引入的标准不确定度分量为uB2。

其直流电压10mV点的调节细度为1×10-5mV，半宽度为0.5×10-5mV，属于均匀分布，取k=

则：

uB2=0.5×10-5mV/

=2.9×10-6mV

1.2.3由被检表的分辨力引入的标准不确定度分量为uB3。

被检表分辨力（工作点直流电压200mV）为1×10-6mV，半宽度为0.5×10-6mV，属于均匀分布，取k=

，则：

uB3=0.5×10-6mV/

=0.29×10-6mV

1.2.4测量标准重复性引入的标准不确定度分量为uA。

由直流电压重复性评定所得的数据可以得出s（x）=1.5×10-5mV，其中n=10,则：

uA=s（x）/

=1.5×10-5mV/

=4.7×10-6mV

1.2.5以上各不确定度分量相互独立，则合成标准不确定度为：

=2.4×10-4mV

因此，5720A校准源直流电压220mV量程10mV点的合成标准不确定度

=2.4×10-4mV

扩展不确定度为

=4.8×10-4mV（k=2）

共39页第8页

六、测量标准不确定度的评定

相对扩展不确定度为Ur=4.8×10-5

1.3综上所述，直流电压的不确定度范围是：

3.6×10-6~4.8×10-5

共39页第9页

六、测量标准不确定度的评定

（二）、直流电流

2.1评定5720A校准源直流电流2.2mA量程1mA点的不确定度，各标准不确定度分量来源如下：

2.1.1上级标准引入的标准不确定度分量为uB1。

检定证书上直流电流1mA点给出的相对扩展不确定度为Ur=3.9×10-6（k=2），则：

uB1=U/k=3.9×10-6×1mA/2=1.95×10-6mA

2.1.25720A校准源输出直流电流1mA引入的标准不确定度分量为uB2。

其直流电流1mA点的技术指标为（40×10-6×输出＋8nA）=48×10-6mA，置信概率为99%，k=2.58，则：

uB2=48×10-6mA/2.58=18.6×10-6mA

2.1.3由5720A校准源调节细度引入的标准不确定度分量为uB3。

其直流电流1mA点的调节细度为1×10-6mA，其半宽度为0.5×10-6mA，属于均匀分布，取k=

，则：

uB3=0.5×10-6mA/

=0.289×10-6mA

2.1.4由被检表的分辨力引入的标准不确定度分量为uB4。

被检表分辨力（工作点直流电流1mA点）为0.1×10-6mA，其半宽度为0.05×10-6mA属于均匀分布，取k=

，则：

uB4=0.05×10-6mA/

=0.0289×10-6mA

共39页第10页

六、测量标准不确定度的评定

2.1.5测量标准重复性引入的标准不确定度分量为uA。

由直流电流重复性评定所得的数据可以得出s（x）=1.7×10-7mA，其中n=10,则：

uA=s（x）/

=0.0538×10-6mA

2.1.6以上各不确定度分量相互独立，则合成标准不确定度为：

=1.9×10-5mA

因此，5720A校准源直流电流2.2mA量程1mA点的合成标准不确定度为：

=1.9×10-5mA

扩展不确定度为

=3.8×10-5mA（k=2）

相对扩展不确定度为Ur=3.8×10-5

2.2评定5720A校准源直流电流2.2A量程1A点的不确定度，各标准不确定度分量来源如下：

2.2.1上级标准引入的标准不确定度分量为uB1。

检定证书上直流电流1A点给出的相对扩展不确定度为Ur=4.3×10-6（k=2），则：

uB1=U/k=4.3×10-6×1A/2=2.15×10-6A

2.2.25720A校准源输出直流电流1A引入的标准不确定度分量为uB2。

其直流电流1A点的技术指标为（80×10-6×输出＋12μA）

共39页第11页

六、测量标准不确定度的评定

=92×10-6A，置信概率为95%，k=2，则：

uB2=92×10-6A/2=46×10-6A

2.2.3由5720A校准源调节细度引入的标准不确定度分量为uB3。

其直流电流1A点的调节细度为1×10-6A，其半宽度为0.5×10-6A，属于均匀分布，取k=

，则：

uB3=0.5×10-6A/

=0.289×10-6A

2.2.4由被检表的分辨力引入的标准不确定度分量为uB4。

被检表分辨力（工作点直流电流1A点）为0.1×10-6A，其半宽度为0.05×10-6A属于均匀分布，取k=

，则：

uB4=0.05×10-6A/

=0.0289×10-6A

2.2.5测量标准重复性引入的标准不确定度分量为uA。

由直流电流重复性评定所得的数据可以得出s（x）=1.8×10-7A，其中n=10,则：

uA=s（x）/

=0.0569×10-6A

2.2.6以上各不确定度分量相互独立，则合成标准不确定度为：

=4.6×10-5A

因此，5720A校准源直流电流2.2A量程1A点的合成标准不确定度为：

=4.6×10-5A

共39页第12页

六、测量标准不确定度的评定

扩展不确定度为

=9.2×10-5A（k=2）

相对扩展不确定度为Ur=9.2×10-5

2.3综上所述，直流电流的不确定度范围是：

3.8×10-5~9.2×10-5

共39页第13页

六、测量标准不确定度的评定

（三）、直流电阻

3.1评定5720A校准源直流电阻1kΩ点的不确定度，各标准不确定度分量来源如下：

3.1.1上级标准引入的标准不确定度分量为uB1。

检定证书上直流电阻1kΩ点给出的相对扩展不确定度Ur=2×10-6（k=2），则：

uB1=U/k=2×10-6×1kΩ/2=1×10-6kΩ

3.1.25720A校准源输出直流电阻1kΩ点引入的标准不确定度分量为uB2。

其直流电阻1kΩ点的技术指标为10×10-6×输出＝10×10-6kΩ，置信概率为99%，k=2.58，则：

uB2=10×10-6kΩ/2.58=3.88×10-6kΩ

3.1.3由5720A校准源调节细度引入的标准不确定度分量为uB3。

其直流电阻1kΩ点的调节细度为1×10-7kΩ，其半宽度为0.5×10-7kΩ，属于均匀分布，取k=

，则：

uB3=0.5×10-7kΩ/

=0.0289×10-6kΩ

3.1.4由被检表的分辨力引入的标准不确定度分量为uB4。

被检表分辨力（工作点直流电阻1kΩ点）为1×10-7kΩ，半宽度为0.5×10-7kΩ，属于均匀分布，取k=

，则

uB4=0.5×10-7kΩ/

=0.0289×10-6kΩ

共39页第14

页

六、测量标准不确定度的评定

3.1.5测量标准重复性引入的标准不确定度分量为uA。

由直流电阻重复性评定所得的数据可以得出s（x）=1.1×10-7kΩ，其中n=10,则：

uA=s（x）/

=0.035×10-6kΩ

3.1.6以上各不确定度分量相互独立，则合成标准不确定度为：

=4.0×10-6kΩ

因此，5720A校准源直流电阻1kΩ量程的合成标准不确定度为：

=4.0×10-6kΩ

扩展不确定度为

=0.80×10-5kΩ（k=2）

相对扩展不确定度为Ur=0.80×10-5

3.2评定5720A校准源直流电阻100MΩ点的不确定度，各标准不确定度分量来源如下：

3.2.1上级标准引入的标准不确定度分量为uB1。

检定证书上直流电阻100MΩ点给出的相对扩展不确定度Ur=1.0×10-5（k=2），则：

uB1=U/k=1.0×10-5×100MΩ/2=1×10-3MΩ

3.2.25720A校准源输出直流电阻100MΩ点引入的标准不确定度分量为uB2。

其直流电阻100MΩ点的技术指标为100×10-6×输出＝1.0×10-2MΩ，置信概率为95%，k=2，则：

共39页第15页

六、测量标准不确定度的评定

uB2=1.0×10-2MΩ/2=5.0×10-3MΩ

3.2.3由5720A校准源调节细度引入的标准不确定度分量为uB3。

其直流电阻100MΩ点的调节细度为1×10-5MΩ，其半宽度为0.5×10-5MΩ，属于均匀分布，取k=

，则：

uB3=0.5×10-5MΩ/

=2.89×10-6MΩ

3.2.4由被检表的分辨力引入的标准不确定度分量为uB4。

被检表分辨力（工作点直流电阻100MΩ点）为1×10-5MΩ，半宽度为0.5×10-5MΩ，属于均匀分布，取k=

，则

uB4=0.5×10-5MΩ/

=2.89×10-6MΩ

3.2.5测量标准重复性引入的标准不确定度分量为uA。

由直流电阻重复性评定所得的数据可以得出s（x）=1.7×10-4MΩ，其中n=10,则：

uA=s（x）/

=5.4×10-5MΩ

3.2.6以上各不确定度分量相互独立，则合成标准不确定度为：

=5.1×10-3MΩ

因此，5720A校准源直流电阻100MΩ量程的合成标准不确定度为：

=5.1×10-3MΩ

共39页第16页

六、测量标准不确定度的评定

扩展不确定度为

=1.0×10-2MΩ（k=2）

相对扩展不确定度为Ur=1.0×10-4

3.3综上所述，直流电阻的不确定度范围是：

0.80×10-5~1.0×10-4

共39页第17

页

六、测量标准不确定度的评定

（四）、交流电压

4.1选用5720A校准源交流电压22V量程10V（1kHz）点来评定交流电压的不确定度，各标准不确定度分量来源如下：

4.1.1上级标准引入的标准不确定度分量为uB1。

检定证书上交流电压10V（1kHz）点给出的相对扩展不确定度Ur=1.8×10-5（k=2）,则：

uB1=U/k=1.8×10-5×10V/2=90×10-6V

4.1.25720A校准源输出交流电压10V引入的标准不确定度分量为uB2。

其交流电压10V（1kHz）点的技术指标为（52×10-6×输出＋70μV）＝590×10-6V，置信概率为99%，k=2.58，则

uB2=590×10-6V/2.58=229×10-6V

4.1.3由5720A校准源调节细度引入的标准不确定度分量为uB3。

其交流电压10V（1kHz）点的调节细度为10×10-6V，其半宽度为5×10-6V，属于均匀分布，取k=

则

uB3=5×10-6V/

=2.89×10-6V

4.1.4由被检表的分辨力引入的标准不确定度分量为uB4。

被检表分辨力（工作点交流电压10V（1kHz）点）为10×10-6V，其半宽度为5×10-6V，属于均匀分布，取k=

，则

共39页第18页

六、测量标准不确定度的评定

uB4=5×10-6V/

=2.89×10-6V

4.1.5测量标准重复性引入的标准不确定度分量为uA。

由交流电压重复性评定所得的数据可以得出s（x）=1.1×10-5V，其中n=10，则：

uA=s（x）/

=3.48×10-6V

4.1.6以上各不确定度分量相互独立，则合成标准不确定度为：

=2.5×10-4V

因此，5720A校准源交流电压22V量程10V（1kHz）点的合成标准不确定度为：

=2.5×10-4V

扩展不确定度为

=5.0×10-4V（k=2）

相对扩展不确定度为Ur=5.0×10-5

4.2选用5720A校准源交流电压22V量程10V（1MHz）点来评定交流电压的不确定度，各标准不确定度分量来源如下：

4.2.15720A校准源输出交流电压10V引入的标准不确定度分量为uB1。

其交流电压10V（1MHz）点的技术指标为（1500×10-6×输出＋3200μV）＝18.2×10-3V，置信概率为95%，k=2，则

uB1=18.2×10-3V/2=9.1×10-3V

共39页第19

页

六、测量标准不确定度的评定

4.2.2由5720A校准源调节细度引入的标准不确定度分量为uB2。

其交流电压10V（1MHz）点的调节细度为10×10-6V，其半宽度为5×10-6V，属于均匀分布，取k=

则

uB2=5×10-6V/

=2.89×10-6V

4.2.3由被检表的分辨力引入的标准不确定度分量为uB3。

被检表分辨力（工作点交流电压10V（1MHz）点）为10×10-6V，其半宽度为5×10-6V，属于均匀分布，取k=

，则

uB3=5×10-6V/

=2.89×10-6V

4.2.4测量标准重复性引入的标准不确定度分量为uA。

由交流电压重复性评定所得的数据可以得出s（x）=1.5×10-4V，其中n=10，则：

uA=s（x）/

=4.7×10-5V

4.2.5以上各不确定度分量相互独立，则合成标准不确定度为：

=9.1×10-3V

因此，5720A校准源交流电压22V量程10V（1MHz）点的合成标准不确定度为：

=9.1×10-3V

扩展不确定度为

=1.8×10-2V（k=2）

共39页第20页

六、测量标准不确定度的评定

相对扩展不确定度为Ur=1.8×10-3

4.3综上所述，交流电压的不确定度范围是：

5.0×10-5~1.8×10-3

共39页第21页

六、测量标准不确定度的评定

（五）、交流电流

5.1评定5720A校准源交流电流22mA量程10mA（1kHz）点的不确定度，各标准不确定度分量来源如下：

5.1.1、上级标准引入的标准不确定度分量为uB1。

检定证书上交流电流10mA（1kHz）点给出的相对扩展不确定度Ur=1.2×10-4（k=2），则：

uB1=U/k=1.2×10-4×10mA/2=6×10-4mA

5.1.2、5720A校准源输出交流电流10mA引入的标准不确定度分量为uB2。

其交流电流10mA（1kHz）点的技术指标为（140×10-6×输出＋400nA）=18×10-4mA，置信概率为99%，k=2.58，则：

uB2=18×10-4mA/2.58=7.0×10-4mA

5.1.3、由5720A校准源调节细度引入的标准不确定度分量为uB3。

其交流电流10mA（1kHz）点的调节细度1×10-4mA，其半宽度为0.5×10-4mA，属于均匀分布，取k=

，则

uB3=0.5×10-4mA/

=0.289×10-4mA

5.1.4、由被检表的分辨力引入的标准不确定度分量为uB4。

被检表分辨力（工作点交流10mA（1kHz）点）为0.1×10-4mA，其半宽度为0.05×10-4mA，属于均匀分布，取k=

，则

共39页第22页

六、测量标准不确定度的评定

uB4=0.05×10-4mA/

=0.0289×10-4mA

5.1.5、测量标准重复性引入的标准不确定度分量为uA。

由交流电流重复性评定所得的数据可以得出s（x）=1.2×10-5mA，其中n=10，则:

uA=s（x）/

=0.0379×10-4mA

5.1.6以上各不确定度分量相互独立，则合成标准不确定度为：

=9.2×10-4mA

因此，5720A校准源交流电流22mA量程10mA（1kHz）点的合成标准不确定度为：

=9.2×10-4mA

扩展不确定度为

=1.8×10-3mA（k=2）

相对扩展不确定度为Ur=1.8×10-4

5.2评定5720A校准源交流