秒表测量误差测量不确定度的评估

1、6.6 秒表测量误差测量不确定度的评估 概述.1测量依据：JJG237-2010秒表检定规程6.6.1.2 计量标准：主要计量标准为时间检定仪，时间间隔测量范围（199999）s。 表1 实验室的计量标准器和配套设备序号设备名称技术性能1时间检定仪（199999）sU=1.55×10-6×T+0.0092s, k=26.6.1.3被校对象：表2 被校准的机械秒表和电子秒表的分类类别机械秒表电子秒表分辨力（s）0.010.020.10.20.01测量点 秒度盘（s）363060走时：10分度盘（min）2415、3030、60走时：10时走时（h）/16.6.1.4 测量方法

2、：6.6.1.4.1 机械秒表测量误差的测量方法：按被校机械秒表的秒度盘和分度盘的满刻度值两个校准点进行校准，对每一被校准测量点测量3次，按下式（1）计算每次的测量误差，按（2）式取其中误差最大的作为校准结果。 （1） （2）式中： 每次的测量值； 时间检定仪给出的标准值； 每次测量得到的测量误差； 校准结果给出的测量误差。6.6.1.4.2 电子秒表测量误差的测量方法：对电子秒表的测量误差选择10s、10min、1h三个校准点进行校准，对10s、10min两个受校点测量3次，1h受校点测量2次，按下式（1）计算每次的测量误差，按（2）式取其中误差最大的作为校准结果。 6.6.1.5环境条件1

3、) 环境温度:(20±5)，校准过程中温度变化不超过2；相对湿度(65±15)%；2) 周围无影响仪器正常工作的电磁干扰和机械振动； 3) 电源电压在额定电压的±10%，50Hz。6.6.2数学模型 （3）式中: 机械秒表、电子秒表走时示值测量误差； 被校机械秒表、电子秒表每次走时测量值； 时间检定仪给出的标准时间间隔值。 i 测量次数, 一般为3次, 当电子秒表测量1h点时, 为2次。6.6.3不确定度传播率 式中，灵敏系数，。6.6.4机械秒表、电子秒表测量误差标准不确定度的评定.1 输入量T0的标准不确定度 标准设备时间检定仪标准装置的扩展不确定度为U0=1

4、.55×10-6×T+0.0092s, k=2则将校准点3s，对应的标准时间T0的扩展不确定度为U0=1.55×10-6×3s+0.0092s=0.0092s，k=2 ；则该标准引起的标准不确定度分量为：。6.6.4.2 输入量Ti的标准不确定度以被校机械秒表、分辨力0.01s、校准点3s为例1）示值重复性引起的不确定度：校准3s测量点，共进行3次的重复测量，极差为0.005s, 则单次测量的重复性为: 。因测量误差为取最大的单次测量误差， 则A类标准不确定度分量为单次测量的重复性为：。2）读数误差引起的不确定度：由被校准机械秒表的分辨力引起的，采用B类

5、标准不确定度评定。已知分辨力为0.01s，则不确定度区间半宽度为0.005s，按均分布计算， 由于重复性分量包含了人员读数引入的不确定度分量，为避免重复计算，只计算最大影响量，舍弃。合成标准不确定度.1主要标准不确定度汇总表3不确定度来源 (s)ki标准不确定度分量标准时间检定仪的输出值0.0092s20.0046s被校机械秒表示值重复性0.0030s10.0030s.2合成标准不确定度计算 以上各项标准不确定度分量互不相关的，所以合成标准不确定度为： .3扩展不确定度计算 因主要分量中和可视为正态分布, 则 对使用时间检定仪对机械秒表、电子秒表测量误差的测量不确定度的评估.1 根据JJG23

6、7-2010秒表检定规程的规定, 0.01s分辨力的机械秒表常规校准应按表2的测量点进行校准, 即校准3s、2min两个点，其测量不确定度见下表4分辨力校准点不确定度分量（s）（s）0.01s3s0.00460.00300.005490.0112min0.00470.00300.007540.011.2 当校准不同分辨力的机械秒表，不确定度分量中重复性引起的不确定度分量、读数误差引起的不确定度分量将发生变化，而标准时间检定仪随校准点时间间隔的不同而变化。因此，当校准分辨力为0.02s、0.1s、0.2s的机械秒表时，测量不确定度为： 表5分辨力校准点不确定度分量（s）（s）0.02s6s0.0

7、04600.00580.007480.0154min0.00480.00590.00580.007540.0160.1s30s0.004600.02890.02930.05915 min0.005300.02890.02940.05930 min0.00600.02950.02890.03010.0610.2s60s0.004600.05770.05790.1230 min0.00600.02950.05770.05800.121h0.00740.05950.05770.06000.12同理，电子秒表的测量不确定度评估为 表6分辨力校准点不确定度分量（s）（s）0.01s10s0.004600.00290.005440.01110 min0.005100.00290.005890.0121 h0.00740.00890.00290.01160.024 校准和测量能力1) 虽然0.01分辨力的机械秒表是使用时间检定仪可校准的最佳被校机械秒表，测量范围不能全覆盖, 因此，需要对应不同的机械秒表的测量范围进行分段表示。机械秒表的CMC为：测量范围（1120）