数字多用表示值校准结果不确定度评定报告.docx
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数字多用表示值校准结果不确定度评定报告
数字多用表示值校准结果不确定度评定报告
1、概述
1.1测量依据：
JJG315--1983《直流数字电压表检定规程》。
JJG（航天）34-1999《交流数字电压表检定规程》
JJG598-1989《直流数字电流表试行检定规程》
JJG（航天）35-1999《交流数字电流表检定规程》
JJG724-1991《直流数字式欧姆表检定规程》
1.2测量环境条件：
温度20℃、湿度:
50%RH。
1.3测量标准：
fluke9100多功能校准仪，编号：
961056207。
测量点
准确度
测量点
准确度
DCV：
0.19V
0.006%output+4.16μV
DCI:
0.19A
0.016%output+9.6μA
DCV：
19V
0.0065%output+416μV
DCI:
1.9A
0.06%output+118μA
DCV：
1000V
0.006%output+19.95mV
ACI:
0.19A（40Hz）
0.07%output+300nA
ACV:
0.19V（1kHz）
0.04%output+19.2μV
ACI:
0.19A（1kHz））
0.07%output+300nA
ACV:
19V（40Hz）
0.04%output+1.92mV
ACI:
0.19A（10kHz））
0.10%output+600nA
ACV:
19V（1kHz）
0.04%output+1.92mV
R:
10kΩ
0.02%output+800mΩ
ACV:
19V（100kHz）
0.35%output+32.0mV
R:
10MΩ
0.15%output+2.0kΩ
ACV:
750V（1kHz）
0.05%output+126mV
1.4被测对象：
数字多用表，型号7151。
1.5测量方法：
采用直接比较法，将fluke9100多功能校准器与被测数字多用表直接连接，由多功能校准器输出直流数字电压、交流数字电压、直流数字电流、交流数字电流、直流数字电阻给被测表，在被测表上读得相应的读数。
1.6评定结果的使用：
符合上述条件的测量结果，一般可直接使用本不确定度的评定方法。
2、直流数字电压示值校准结果不确定度评定
2.1数学模型：
式中：
---直流数字电压表示值误差；
----被测数字多用表直流数字电压表示值；
----多功能校准仪输出直流电压，即校准中所用的参考标准；
2.2、输入量的标准不确定度的评定
2.2.1输入量
的标准不确定度
的评定
输入量
的标准不确定度
主要是被校数字多用表的测量不重复，可通过连续测量得到测量列，采用A类方法进行评定。
在正常工作条件下，对本装置进行重复性测定，等精度测量10次，取得十次数据见表。
校准条件：
温度20℃，相对湿度50%。
测量结果如下：
被检直流电压的示值（V）
测量次数（n）
测量点DCV:
0.19V
测量点DCV:
19V
测量点DCV:
1000V
测量结果（mV）
测量结果（V）
测量结果（V）
1
190.050
19.0022
1000.09
2
190.050
19.0022
1000.09
3
190.047
19.0021
1000.10
4
190.046
19.0022
1000.10
5
190.042
19.0021
1000.09
6
190.041
19.0022
1000.09
7
190.040
19.0021
1000.08
8
190.037
19.0023
1000.10
9
190.035
19.0020
1000.10
10
190.034
19.0024
1000.10
平均值
190.042
19.0022
1000.09
5.88×10-3
1.14×10-4
6.99×10-3
平均值试验标准差
1.86×10-3
3.59×10-5
2.21×10-3
标准不确定度
1.86×10-3
3.59×10-5
2.21×10-3
2.2.2多功能校准仪的准确度引起的标准不确定度
的评定
设FLUKE9100型多功能校准器输出直流电压的年变化量为a,其变化区间的半宽度值为:
a,假设在此区间内属均匀分布，取包含因子为k=
由其引入的标准不确定度u（VN1）的计算式表示为:
则多功能校准器在输出（0.19V,19V,1000V）时，分别由多功能校准仪的准确度引入的标准不确定度评定如下表所示:
评定点（V）
准确度
标准不确定度
0.19
0.006%output+4.16μV
9.0110-3mV
19
0.0065%output+416μV
9.5310-4V
1000
0.006%output+19.95mV
4.6210-2V
2.2.3多功能校准器的校准证书给出不确定度
FLUKE9100校准证书给出的直流电压的扩展不确定度为:
0.001%,则其扩展不确定度的计算式为:
0.001%×VN,校准证书给出由置信概率p=95%,假设包含因子k=2,还原标准不确定度u（VN2）为:
=0.001%×VN/2,则多功能校准器在输出（0.19V,19V,1000V）时，分别由其校准证书引入的标准不确定度评定如下表所示:
评定点（V）
扩展不确定度
标准不确定度
0.19
0.0019mV
9.5×10-4mV
19
0.00019V
9.5×10-5V
1000
0.01V
5×10-3V
2.2.4被校准数字多用表的分辨力
的标准不确定度
的评定
被校准数字多用表7151在某量程上的分辨率为
，则其半宽度为
/2，视为均匀分布，故分辨力
的标准不确定度
=
=0.289
。
被校准数字多用表的分辨力
的标准不确定度
的评定如下表所示:
评定点（V）
分辨力
标准不确定度
0.19
0.001mV
2.89×10-4mV
19
0.0001V
2.89×10-5V
1000
0.01V
2.89×10-3V
2.3、合成标准不确定度评定
2.3.1合成标准不确定度汇总表，见下表。
DC0.19V标准不确定度汇总表
标准不确定度分量
不确定度来源
标准不确定度
被检表测量重复性
1
1.86×10-3mV
多功能校准器
-1
9.0110-3mV
多功能校准器校准证书
-1
9.5×10-4mV
被检表分辨力
1
2.89×10-4mV
合成标准不确定度
×10-3mV=9.26×10-3mV
DC19V标准不确定度汇总表
标准不确定度分量
不确定度来源
标准不确定度
被检表测量重复性
1
3.59×10-5V
多功能校准器
-1
9.5310-4V
多功能校准器校准证书
-1
9.5×10-5V
被检表分辨力
1
2.89×10-5V
合成标准不确定度
×10-4V=9.59×10-4V
DC1000V标准不确定度汇总表
标准不确定度分量
不确定度来源
标准不确定度
被检表测量重复性
1
2.21×10-3V
多功能校准器
-1
4.6210-2V
多功能校准器校准证书
-1
5×10-3V
被检表分辨力
1
2.89×10-3V
合成标准不确定度
×10-2V=4.66×10-2V
2.4、扩展不确定度的评定：
取置信概率p=95%k=2根据扩展不确定度公式
相对扩展不确定度可由扩展不确定度U95除以各测量点的值得到，由此各校准点的扩展不确定度及其相对扩展不确定度如下表所示:
评定点（V）
合成标准不确定度
包含因子
扩展不确定度
相对扩展不确定度
0.19
9.26×10-3mV
2
1.9×10-2mV
0.010%
19
9.59×10-4V
2
2.0×10-3V
0.011%
1000
4.66×10-2V
2
0.10V
0.010%
2.5不确定度报告与表示
测量直流电压时其示值校准结果及扩展不确定度为：
评定点（V）
示值校准结果
包含因子k
扩展不确定度
相对扩展不确定度
0.19
190.042mV
2
1.9×10-2mV
0.010%
19
19.0022V
2
2.0×10-3V
0.011%
1000
1000.09V
2
0.10V
0.010%
3、交流数字电压示值校准结果不确定度评定
3.1数学模型：
式中：
---交流数字电压示值误差；
----被测交流数字电压示值；
----多功能校准仪输出的交流标准电压值；
3.2、输入量的标准不确定度的评定
3.2.1输入量
的标准不确定度
的评定
输入量
的标准不确定度
主要是被校数字多用表的测量不重复，可通过连续测量得到测量列，采用A类方法进行评定。
在正常工作条件下，对本装置进行重复性测定，等精度测量10次，取得十次数据见表。
校准条件：
温度20℃，相对湿度50%。
测量结果如下：
被检交流电压的示值（V）
测量次数（n）
测量点0.19V（1kHz）
测量点19V（40Hz）
测量点19V（1kHz）
测量点19V（100kHz）
测量点750V（1kHz）
测量结果（mV）
测量结果（V）
测量结果（V）
测量结果（V）
测量结果（V）
1
190.083
18.9959
19.0048
19.0036
750.15
2
190.079
18.9959
19.0048
19.0036
750.14
3
190.078
18.9959
19.0047
19.0035
750.14
4
190.076
18.9959
19.0047
19.0036
750.14
5
190.077
18.9959
19.0047
19.0035
750.15
6
190.075
18.9959
19.0047
19.0035
750.15
7
190.075
18.9959
19.0047
19.0036
750.14
8
190.072
18.9959
19.0048
19.0035
750.15
9
190.071
18.9960
19.0051
19.0034
750.15
10
190.070
18.9960
19.0050
19.0035
750.15
平均值
190.076
18.9959
19.0048
19.0035
750.15
3.95×10-3
4.22×10-5
1.42×10-4
6.75×10-5
5.17×10-3
平均值试验标准差
1.25×10-3
1.33×10-5
4.47×10-5
2.14×10-5
1.64×10-3
标准不确定度
1.25×10-3
1.33×10-5
4.47×10-5
2.14×10-5
1.64×10-3
3.2.2多功能校准仪的准确度引起的标准不确定度
的评定
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