直流数字电流表示值误差的测量不确定度

1、直流数字电流表示值误差的测量不确定度1、 测量方法及不确定度产生原因根据直流数字电流表检定规程JJG598-1989直流数字电流表，采用直流标准电流源法检定直流数字电流表直流电流的示值误差。多功能校准源与被检表对接，由多功能校准源输出直流标准电流给被检表，在被检表上读得相应的读数。由此可知，其示值误差的测量不确定度来源于被检表读数和多功能校准源。下面以5520A型多功能校准源检定FLUKE744数字多用表的直流电流10mA量程，进行不确定度分析。2、 数学模型设多功能校准源输出的标准直流电流为IN, 被检表显示的相应数值为IX，被检表的示值误差可表示为： IX- IN式中：示值误差，mA IX

2、被检表读数值，mAIN标准电流值，mA3、 合成方差和灵敏系数由于IN和IX互不相关，依照公式：u 2c（y）合成方差：u 2c（y）u 2（）c2（IX）u 2（IX）c2（IN）u 2（IN）灵敏系数：c（IX）1 c（IN）-14、 计算分量标准不确定度检定不同的电流值时，各不确定分量的数值不同。以10 mA满量程点为例。4.1 由被检表读数引入的标准不确定度u（IX）。 由被检表读数的重复性引入的标准不确定度u（IX1）。由多功能校准源输出10 mA的标准直流电流给被检FLUKE744数字多用表，读取被检表10次读数如表1所示：表1序号12345678910读数（mA）按照贝赛尔公式：

3、s（xi）=1/（n-1）（xik-xi）21/2式中：xik是第k次的测量结果；xi是10次测量的算术平均值。µA实际检定中取一次测量读数为测量结果，故标准不确定度为： u（IX1µA其自由度为： （IX1）n-194.1.2 由被检表的分辨力引入的标准不确定度分量u（IX2）。µA，其在±µA的区间为均匀分布。故u（IX2/µA该值很可靠，其自由度取为：（IX2）以上两项互不相关，合成得：u2（IX）u2（IX1）u2（IX2）0.0076（µA）2u（IXµA其自由度为： （IX） 4.2 由多功能校准源输出

4、值的不确定度引入的标准不确定度分量u（IN）。 由多功能校准源输出值的不确定度引入的标准不确定度分量u（IN1）。由校准源出厂技术说明书查得，输出值为10mA时，u9510000*1%+mAmA，k2。该不确定度包含了在标准条件下（23±5）的稳定性、温度补偿、线性度、电源调整率和负载调整率等因素的影响。故标准不确定度为：u（IX）u95/2mA其自由度由k2，查t分布值得：（IN1）=504.2.2 由多功能校准源的校准引入的标准不确定度分量u（IN2）。由校准源的检定证书给出扩展不确定度：U=0.01%*2 IN=0.02%*10000=2mA它近似于正态分布，包含因子k2，故标准不确定度为： u（IN2）2/21mA其自由度为： （IN2）以上两项各不相关，二项合成得：u2（IN）u2（IN1）u2（IN2）2121.030625（mA）2 u（IN）1.015mA其自由度为：（IN） 因大于100,按t分布,可取为1005、不确定度一览表表2标准不确定度分量u（xi）不确定度来源标准不确定度值u（xi）（mA）灵敏系数CiCiu（xi）（mA）自由度iu（IX）u（IX1）u（IX2）被检表读数重复性被检表的分辨力1119u（IN）u（IN1）u（IN2）多功能校准源多功能校准源的输出值多功能校准源的校准1-110050uc =mA =1006