数字式静电计校准规范

1数字式静电计校准规范本规范适用于测量电流不小于0.1pA、电阻不大于10PΩ、电荷不小于0.1nC、电压不大于1kV的数字式静电计的校准。也适用于其他数字仪表中超高阻、微电流、微电荷测量功能的校准。2引用文件本规范引用了以下文件：JJF1023—1991常用电学计量名词术语(试行)凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。3术语和计量单位3.1静电计electrometer静电计是一种基于静电放大器测量原理，用于高阻、微电流、电荷量和高输入阻抗电压测量的多功能测量仪器。数字式静电计主要由高输入阻抗、低输入偏置电流的静电放大器和不同的反馈网络组成，通过开关切换构成测量电路，将被测信号转换成直流电压，再经过模数转换器，变换成数字信号显示。电阻测量一般是向被测电阻施加恒定的电压，利用电流测量功能，实现电阻的测量；电流测量一般是利用高值反馈电阻，将微电流转换成电压；电荷测量是利用电容反馈，将电荷转换成电压；电压测量是利用静电放大器组成同相放大器，实现高输入阻抗的电压测量。数字式静电计主要用于高值电阻、微弱电流、电荷及电压的测试，如光电倍增管和电离室输出的电流以及诸如半导体、质谱仪中的微弱电流测量，也可用于表面绝缘电阻、材料电阻率的测量，以及静电电荷和高内阻源电压的测量等。5计量特性5.1电压测量示值误差电压测量最大允许误差用公式(1)表示：a₁——与读数有关的误差系数2Vx——静电计测量显示值，V;b₁——与量程有关的固定误差，V。5.2电流测量示值误差电流测量最大允许误差用公式(2)表示：△ImpE——电流测量最大允许误差，A;a2与读数有关的误差系数；I₂——静电计测量显示值，A;b₂——与量程有关的固定误差5.3电阻测量示值误差电阻测量最大允许误差用公式(3)表示：R—静电计测面显示值，2%5.4电荷测量示值误差a₄—与卖数有关的误差系数；Q静电小测量显示值，C;b₄与量程有关的固定误差，C。5.5电压输出示值误差电压输出最大允许误差用公式(5)表示：△VoMPE——电压输出最大允许误差，V;as——与设定值有关的误差系数；V'静电计输出电压设置值，V;b₅——与量程有关的固定误差，V。6校准条件6.1环境条件a)环境温度：20℃±2℃;3b)相对湿度：40%～60%;c)供电电源：电压220V±22V,频率：50Hz±1Hz;d)周围无影响仪器正常工作的电磁干扰和机械振动，并具有良好的接地。6.2测量标准及其他设备校准用设备的测量范围要覆盖被校准参数的测量范围，应具有足够的分辨力、准确度和稳定性，以保证由标准器、辅助设备及环境条件所引起的扩展不确定度(k=2)不大于被校准参数最大允许误差绝对值的1/3。根据所采用的校准方法，选择以下可以满足校准要求的测量设备：a)直流标准电压源；b)直流标准电流源：源内阻大于1GΩ;c)标准高值电阻器；d)模拟超高值电阻器；e)标准电荷源；g)直流标准电压表。上述标准源稳定性要足够稳定，标准源在连接被校数字式静电计后，应仍能保证输数字式静电计校准项目见表1。校准项目1电压测量示值误差2电流测量示值误差3电阻测量示值误差4电荷测量示值误差5电压输出示值误差8.1校准前准备a)外观检查目视检查被校数字式静电计的外观和附件，端钮、开关、按键和调节旋钮应无松动、损伤、脱落，各种功能标志应齐全正确。b)工作正常性检查通电后开关、按键、调节旋钮、显示屏、测量仪表和各种状态指示灯(标志)应工c)预热和调零4被校数字式静电计应在实验室环境中放置不小于24h,以消除温度均匀性的影响。校准示值误差前，校准用标准设备以及被校数字式静电计，应按各自说明书的要求进行预热。一般要求预热不小于2h,使仪表示值达到稳定。8.2.1校准点选择电压测量功能在每个量程内一般选取正向的10%、50%量程点和接近满量程点，a)采用专用低噪声同轴电缆，按照图1所示接线，并确保一点接地。不带屏蔽保护的电压测量，按照图1(a)接线；带有屏蔽保护的电压测量，按照图1(b)接线。直流标准电压源被校数字式静电计(a)不带屏蔽保护的电压测量接线图(b)带有屏蔽保护的电压测量接线图b)选择被校数字式静电计电压测量功能和电压量程，直流标准电压源置零，被校c)依据校准点选择被校数字式静电计和直流标准电压源的电压量程，并设定直流标准电压源的输出电压值Vs₁。d)启动直流标准电压源输出，待输出稳定后，读取并记录被校数字式静电计的直流电压测量值V₁。5e)被校数字式静电计电压测量示值误差按公式(6)计算：△V₁——被校数字式静电计电压测量示值误差，V;V₁——被校数字式静电计电压测量值，V;Vs₁——直流标准电压源的电压设置值，V。8.3电流测量示值误差8.3.1校准点选择电流测量功能在每个量程内一般选取正向的10%、50%量程点和接近满量程点，以及负向的接近满量程点。8.3.2直接标准电流源法a)采用专用低噪声同轴电缆，按照图2所示接线。非浮置保护电流测量的一般接法，按照图2(a)接线；浮置保护电流测量按照图2(b)接线。被校数字式静电计(a)非浮置保护电流测量接线图被校数字式静电计(b)浮置保护电流测量接线图b)选择被校数字式静电计电流测量功能和最小量程，直流标准电流源置零，被校数字式静电计清零。c)依据校准点选择被校数字式静电计和直流标准电流源的电流量程，并设定直流标准电流源的输出电流值I。。6d)启动直流标准电流源输出，待输出稳定后，读取并记录被校数字式静电计的直流电流测量值Iz₁。e)被校数字式静电计电流测量示值误差按公式(7)计算：式中：△I₁——被校数字式静电计电流测量示值误差，A;Iz₁——被校数字式静电计电流测量值，A;I₉₁——直流标准电流源输出的电流标准值，A。8.3.3间接标准电流源法a)采用专用低噪声同轴电缆，按照图3所示接线，选用相应电阻值R₁。的标准高值电阻器。b)选择被校数字式静电计电流测量功能和最小量程，直流标准电压源电压置零，被校数字式静电计清零。c)依据校准点选择被校数字式静电计电流测量量程和直流标准电压源的电压量程；并按式(8)设定直流标准电压源输出电压值V|:V1₅=I₂R₁₅(8)V'。直流标准电压源输出电压设置值，V;I₂——被校数字式静电计校准点电流值，A;R₁s——标准高值电阻器电阻值，Ω。d)启动直流标准电压源电压输出开关，待输出稳定后，读取并记录数字式静电计电流测量值Iz₂。e)被校数字式静电计电流测量示值误差按公式(9)计算：式中：△I₂——被校数字式静电计电流测量示值误差，A;I₂₂——被校数字式静电计电流测量值，A。78.4电阻测量示值误差8.4.1校准点选择电阻测量功能在每个量程一般选取1至3个点，优先选取量程的10%、50%、100%点。8.4.2高值电阻器法a)选择电流测量功能和最小的电流测量量程，进行电流清零。b)按照图4所示接线，标准高值电阻器按照图4(a)接线；模拟超高值电阻器按照图4(b)接线。c)选择被校数字式静电计电阻测量功能，依据校准点选择被校数字式静电计的测试电压和电阻量程；并设置相应标准高值电阻器或模拟超高值电阻器的电阻值R2sd)启动数字式静电计输出，待输出稳定后，读取并记录被校数字式静电计的直流电阻测量值R。e)被校数字式静电计电阻测量示值误差按公式(10)计算：△R——被校数字式静电计电阻测量示值误差，Ω;R₄——被校数字式静电计电阻测量值，Ω;8R₂s——标准高值电阻器(或者模拟超高值电阻器)的实际电阻值，Ω。8.5电荷测量示值误差8.5.1校准点选择电荷测量功能在每个量程内正向选取3至5个点，优先选取量程的10%、50%、100%点，反向选取接近满量程点。8.5.2直接标准电荷源法a)在校准前应对被校数字式静电计进行放电，消除内部已积累电荷引起的误差。b)选择被校数字式静电计电荷测量功能和被校量程，做开路清零。c)采用专用低噪声同轴电缆，按照图5所小接线d)依据校准点选择被校数字式静电计和标准电荷源的量程；并设定标准电荷源的输出电荷值Qs。e)打开标谁电荷源输出开关，待输出稳定后，快速读取并记录数字式静电计电荷测量值Qx₁:f)被校数字式静电计电简测量示值误差按公式(11)计算：式中：△Q被校数字式静电计电荷测量示值误差，C;Q₁——被校数字式静电计电荷测量值，C;Q₂——标准电荷源输出电荷值。C,8.5.3间接标准电荷源法间接标准电荷源法是以直流标准电压源和标准电容器作为标准。a)在校准前应对被校数字式静电计进行放电，消除内部已积累的电荷引起的误差。b)采用专用低噪声同轴电缆，按照图6所示接线。c)依据校准点选择被校数字式静电计电荷测量量程和直流标准电压源的电压量程；并按式(12)设定直流标准电压源输出电压值V²。:Q——被校数字式静电计校准点电荷值，C;Cs——标准电容器电容值，F;9d)启动直流标准电压源电压输出开关，待输出稳定后，快速读取并记录数字式静电计电荷测量值Q2。图6间接标准电荷源法电荷测量示值误差校准接线图e)被校数字式静电计电荷测量示值误差按公式(13)计算：注：在满足耐压的情况下，电容尽量选小。电压输出功能在每个量程内一般选取正向的10%、50%量程点、接近满量程点a)按照图7所示接线。图7电压输出示值误差校准接线图c)设定被校数字式静电计的输出电压为V₂,待输出稳定后，读取并记录直流标准电压表测得电压值V。d)被校数字式静电计电压输出示值误差按公式(14)计算：Vz₂——被校数字式静电计电压输出值，V;V₂——直流标准电压表电压测量值，V。9校准结果表达9.1校准证书校准结果应在棱准证书上反映，校准证书应至少仓括以下信息：b)实验室名称和地址；c)进律校准的地点(如果与实验室的地址不同);d)语书的唯一程标识(如编号)。每页及总页数的标识；e)客户的名称和地f)被校对象的描述和明确标识；h)如果与校准结果的行效性和能用有关时，应对被校样品的抽样程序进行说明；i)胶准所依据的接木规范的标识，包括名称及民要k)校准环境的描述1)校准结果及其测量不确定度的说明；m)对校准规范的偏离的说明；n)校准证书和校准报告签发人的签名、职务或等效标识；o)校准结果仅对破校对象有效的声明；p)未经实验室书面批准。不得部分复制证书的声明。校准原始记录格式见附录B,校准证书(报告)内页格式见附录C。9.2数据修约校准数据应先计算，后修约。数据修约应采用四舍五入及偶数法则进行，末位数修约到被校数字式静电计相应参数最大允许误差绝对值的1/10位。10复校时间间隔建议数字式静电计的复校时间间隔为1年。送校单位也可根据实际使用情况，自主决定复校时间间隔。数字式静电计校准不确定度评定示例数字式静电计的校准项目有5项，其中电压测量、电流测量、电阻测量、电荷量测量为主要参数，本附录以10V电压测量示值误差、10nA电流测量示值误差、10MΩ电阻测量示值误差和10nC电荷测量示值误差的校准不确定度评定为例，说明数字式静电计各校准项目的校准不确定度评定程序。A.2电压测量示值误差校准不确定度评定A.2.1测量模型以标准电压源法校准数字式静电计电压测量功能示值误差见8.2,测量模型可用△V₁=Vx₁-V₁△V₁——被校数字式静电计直流电压测量示值误差，V;V——直流标准电压源输出的直流电压值，V;Vx₁——被校数字式静电计直流电压测量值，V。各输入量之间不相关，不确定度传播可用公式(A.2)表示。uc(△V₁)——被校数字式静电计直流电压测量示值误差的合成标准不确定度，V;u(Vs₁)——直流标准电压源引入的标准不确定度，V;u(V₁)——被校数字式静电计引入的标准不确定度，V。A.2.2标准不确定度来源A.2.2.1u(V₅₁)的来源直流标准电压源示值误差引入的标准不确定度u(V)。A.2.2.2u(Vz₁)的来源a)被校数字式静电计直流电压测量分辨力引入的标准不确定度u₁(Vz₁)b)被校数字式静电计直流电压测量重复性引入的标准不确定度u₂(Vz₁)。A.2.3标准不确定度的评定A.2.3.1标准电压源引入的标准不确定度u(V₁)按B类不确定度进行评定。根据标准电压源10V技术指标，其最大允许误差为 ±0.000033V,则分散区间的半宽度为a=0.000033V,为均匀分布，包含因子k= √3,则标准电压源最大允许误差引入的标准不确定度为：A.2.3.2被校数字式静电计引入的标准不确定度u(Vx₁)a)被校数字式静电计直流电压测量分辨力引入的标准不确定度u₁(Vz₁)测量直流电压10V点，被校数字式静电计电压测量分辨力为0.0001V,按B类进行评定，区间半宽度为a=0.00005V,为均匀分布，包含因子k=√3,则被校数字式静电计电压测量分辨力引入的标准不确定度为：b)被校数字式静电计直流电压测量重复性引入的标准不确定度u₂(Vxi)重复性引入的标准不确定度，采用A类评定，通过多次重复测量，经计算得到。多次重复测量结果如表A.1所示，用贝塞尔公式(A.3)计算实验标准差：Vx₁——被校数字式静电计直流电压多次测量值的平均值，V;V₂i;——被校数字式静电计直流电压测量第i次测量值，V;n重复测量的次数，此处n=10。根据表A.1中的数据，由公式(A.3)计算出实验标准差表A.1数字式静电计直流电压10V点重复性测量数据123456789电压示值/V校准时取单次测量结果，故测量重复性引入的标准不确定度为：u₂(Vx₁)=s(Vx₁)=1.0×10c)被校数字式静电计引入的标准不确定度u(Vz₁)为了避免重复计算，重复性引入的标准不确定度和分辨力引入的标准不确定度，取其中较大值作为被校数字式静电计引入的标准不确定度分量。u₁(V)<uz(Vx₁),故被校数字式静电计引入的标准不确定度u(V₁):u(V₁)=u₂(Vx₁)=1.0×1A.2.4不确定度分量一览表不确定度分量见表A.2。分布类型标准不确定度B均匀A正态A.2.5合成标准不确定度各不确定度分量之间不相关，故合成标准不确定度：ue(△V₁)=√c²(V₂₁)u²(Vl)+c²(Va)u²(V)=1A.2.6扩展不确定度取包含因子k=2,则扩展不确定度为：U(△V₁)=k×ue(△V₁)=2.0×1A.3电流测量示值误差校准不确定度的评定A.3.1直接标准电流源法的不确定度评定A.3.1.1测量模型以标准电流源法校准数字式静电计电流测量功能示值误差见8.3.1,测量模型可用△I₁=Iz₁-Is₁△I₁——被校数字式静电计直流电流测量示值误差，A;I₁——直流标准电流源输出的直流电流标准值(上级校准结果),A;I₁——被校数字式静电计直流电流测量值，A。各输入量之间不相关，不确定度传播可用公式(A.5)表示。u²(△I₁)=c²(Iz₁)u²(Iz₁)+c²(I₈₁)u²ue(△I₁)——被校数字式静电计电流测量示值误差的合成标准不确定度，A;u(I₈₁)——标准电流源引入的标准不确定度，A;u(I₂₁)——被校数字式静电计引入的标准不确定度，A。A.3.1.2标准不确定度来源A.3.1.2.1u(Is₁)的来源a)标准电流源上级溯源引入的标准不确定度u₁(I);b)标准电流源年稳定性引入的标准不确定度u₂(Ia)。A.3.1.2.2u(I₂₁)的来源a)被校数字式静电计电流测量分辨力引入的标准不确定度u₁(I₂₁);b)被校数字式静电计电流测量重复性引入的标准不确定度u₂(Iz₁)。 A.3.1.3标准不确定度的评定 A.3.1.3.1标准电流源引入的标准不确定度u(Is₁)a)标准电流源上级溯源引入的标准不确定度u₁(I₃)根据标准电流源校准证书，10nA校准点校准不确定度为0.0026nA,k=2,则标准电流源引入的标准不确定度为：b)标准电流源年稳定性引入的标准不确定度u₂(I₂₁)根据标准电流源10nA校准点多年校准结果，其年最大变化为0.0030nA,为均匀分布处理，包含因子k=√3,标准电流源年稳定性引入的标准不确定度为：A.3.1.3.2被校数字式静电计引入的标准不确定度u(Iz₁)a)被校数字式静电计电流测量分辨力引入的标准不确定度u₁(Ix₁)根据说明书可知，被校数字式静电计测量10nA,分辨力为0.0001nA,按B类进行评定，区间半宽度为a=0.00005nA,为均匀分布，包含因子k=√3,则被校数字式静电计电流测量分辨力引入的标准不确定度为：b)被校数字式静电计直流电流测量重复性引入的标准不确定度uz(Ix₁)重复性引入的标准不确定度，采用A类评定，通过多次重复测量，经计算得到。多次重复测量结果如表A.3所示，用贝塞尔公式(A.6)计算实验标准差：I₂₁——被校数字式静电计直流电流多次测量值的平均值，nA;Ix₁——被校数字式静电计直流电流测量第i次测量值，nA;n——重复测量的次数，此处n=10。123456789电流示值/nA根据表A.3中的数据，由公式A.6计算出实验标准差：校准时取单次测量结果，故测量重复性引入的标准不确定度为：c)被校数字式静电计引入的标准不确定度u(Ia₁):为了避免重复计算，重复性引入的不确定度和分辨力引入的不确定度，取其中较大值作为被校数字式静电计引入标准不确定度分量。u₁(I)<u₂(Iz₁),故被校数字式静电计引入的标准不确定度u(Iz₁):u(Ix₁)=u₂(Ix₁)=0.89×10~A.3.1.4不确定度分量一览表不确定度分量见表A.4。分布类型标准不确定度B正态2B均勾A正态A.3.1.5合成标准不确定度各不确定度分量之间不相关，故合成标谁不确定度A.3.1.6扩展不确定度取包含因子k=2,则护展不确定度A.3.2间接标准电流源法的不确定度评质A.3.2.1测量模型△I₂——被校数字式静电计电流测量示值误差，A;Ix₂——被校数字武静电计电流测量值，A;VI,——标准电压源提供的电压标准值，V;R₁s——标准高值电阻器电阻值，2。各输入量之间互不相关，不确定度传播可用公式(A.8)表示：u²(△I₂)=c²(I₂)u²(Ix₂)+c²(V)₃)u²(V|s)+c²(R₁₅)u,,ue(△I₂)——被校数字式静电计电流测量示值误差的合成标准不确定度，A;u(Iz₂)——被校数字式静电计引入的标准不确定度，A;u(V)₃)——标准电压源引入的标准不确定度，V;u(R₁s)——标准高值电阻器引入的标准不确定度，Ω。A.3.2.2标准不确定度来源A.3.2.2.1u(V|₃)的来源标准电压源最大允许误差引入的标准不确定u(V¹₃)。A.3.2.2.2u(R₁s)的来源a)标准高值电阻器示值误差引入的标准不确定度u₁(Rls);b)标准高值电阻器上级溯源引入的不确定度u₂(R₁s)。A.3.2.2.3u(Iz₂)的来源a)被校数字式静电计电流测量分辨力引入的标准不确定度u₁(Ix₂);b)被校数字式静电计电流测量重复性引入的标准不确定度u₂(Ix₂)。A.3.2.3标准不确定度的评定A.3.2.3.1标准电压源引入的标准不确定度u(V¹。)按B类进行评定。根据标准电压源1V技术指标，其最大允许误差为±0.0000060V,则区间半宽度为a=0.0000060V,为均匀分布，包含因子k=√3,则标准电压源最大允许误差引入的标准不确定度为：A.3.2.3.2标准高值电阻器引入的标准不确定度u(R₁₈)a)标准高值电阻器示值误差引入的标准不确定度u₁(R₁s)按B类进行评定。根据标准高值电阻器100MΩ技术指标，其最大允许误差为±0.02MΩ,则分散区间的半宽度为a=0.02MΩ,为均匀分布，包含因子k=√3,则标准高值电阻器最大允许误差引入的标准不确定度为：b)标准高值电阻器上级溯源引入的不确定度u₂(R₁s)根据标准高值电阻器校准证书可知，标称值为100MΩ的电阻器上级校准相对不确定度为U,=0.01%,k=2,故标准高值电阻器溯源引入的不确定度为：A.3.2.3.3被校数字式静电计引入的标准不确定度u(Ix₂)a)被校数字式静电计电流测量分辨力引入的标准不确定度u₁(Iz)根据说明书可知，被校数字式静电计电流测量10nA,分辨力为0.0001nA,按B类进行评定，区间半宽度为a=0.00005nA,为均匀分布，包含因子k=√3,则被校数字式静电计电流测量分辨力引入的标准不确定度为：b)被校数字式静电计电流测量重复性引入的标准不确定度u₂(Iz₂)重复性引入的标准不确定度，采用A类评定，通过多次重复测量，经计算得到。多次重复测量结果如表A.5式中：所示，用贝塞尔公式(A.9)计算实验标准差：I₂——被校数字式静电计电流多次测量值的平均值，nA;Iz——被校数字式静电计电流测量值第i次测量值，nA;n——重复测量的次数，此处n=10。1235789电流示值/nA根据表A.5中的数据，由公式(A.9)计算出实验标准差：s(Iz₂)=0.89×10-4校准时取单滚测量结果，故测量重复性引人的标准不确定度为：静电计引入的标准不确定底xeL₂):不确定度分量一觅表A不确定度分量见表A.6标准不确定度B均守3标准高值电阻器的示值误差引么均匀2A正态A.3.2.5合成标准不确定度各不确定度分量之间不相关，故合成标准不确定度：A.3.2.6扩展不确定度取包含因子k=2,则扩展不确定度为：中A.4电阻测量示值误差校准不确定度的评定中A.4.1测量模型式中：△R——被校数字式静电计电阻测量示值误差，MΩ;R₂s——高值电阻器提供的电阻标准值，MQ;R₄——被校数字式静电计电阻测量值，MΩ。各输入量之间不相关，不确定度传播可用公式(A.11)表示。u²(△R)=c²(R)u²(Rx)+c²(R₂s)u²ue(△R)——被校数字式静电计电阻测量示值误差的合成标准不确定度，MΩ;u(R₂₅)——高值电阻器引入的标准不确定度，MΩ;u(R₄)——被校数字式静电计引入的标准不确定度，MΩ。A.4.2标准不确定度来源A.4.2.1u(R₂s)的来源高值电阻器最大允许误差引入的标准不确定度u(Rzs)。A.4.2.2u(R₄)的来源a)被校数字式静电计电阻测量分辨力引入的标准不确定度u₁(R);b)被校数字式静电计电阻测量重复性引入的标准不确定度u₂(R)。A.4.3标准不确定度的评定A.4.3.1高值电阻器引入的标准不确定度u(R₂。)按B类进行评定。根据高值电阻器10MQ技术指标，其最大允许误差为±0.0002MΩ,区间的半宽度为a=0.0002MΩ,为均匀分布，包含因子k=√3,则高值电阻器引入的标准不确定度为：A.4.3.2被校数字式静电计引入的标准不确定度u(R)a)被校数字式静电计电阻测量分辨力引入的标准不确定度u₁(Rx)根据说明书可知，被校数字式静电计电阻测量分辨力为0.001MΩ,按B类进行评定，区间半宽度为a=0.0005MΩ,为均匀分布，包含因子k=√3,则被校数字式静电计电阻测量分辨力引入的标准不确定度为： b)被校数字式静电计电阻测量重复性引入的标准不确定度u₂(R) 在重复性测量条件下，被校静电计连续10次测量10MΩ高值电阻器，得测量数据如表A.7所示，用贝塞尔公式(A.12)计算实验标准差：式中：R₄——被校数字式静电计电阻多次测量值的平均值，MQ;R——被校数字式静电计电阻测量第i次测量值，MQ;n——重复测量的次数，此处n=10。123456789电阻示值/MΩ根据表A.7中的数据，由公式(A.12)计算出实验标准差：s(R)=0.57×10-3MΩ校准时取单次测量结果，故测量重复性引入的标准不确定度为：uz(R)=s(R)=0.57×10-c)被校数字式静电计引入的标准不确定度u(R):为了避免重复计算，重复性引入的不确定度和分辨力引入的不确定度，取其中较大值作为被校数字式静电计引入的标准不确定度分量。u₁(Rx)<u₂(Rx),故被校数字式静电计引入的标准不确定度u(Ra):不确定度分量一览表不确定度分量见表A.8。分布类型标准不确定度允许误差引入B均匀A正态A.4.5合成标准不确定度各不确定度分量之间不相关，故合成标准不确定度：ue(△R)=√c²(R₄)u²(R₄)+c²(R₂s)u²(R₂s)=0扩展不确定度取包含因子k=2,则扩展不确定度为：A.5电荷测量示值误差校准不确定度评定A.5.1直接标准电荷源法A.5.1.1测量模型以标准电荷源法直接校准数字式静电计电荷测量示值误差见8.5.2,测量模型可用式(A.13)表示：△Q₁=Q₁-Q.式中：△Q₁——被校数字式静电计电荷测量值示值误差，C;Qs——标准电荷源提供的电荷标准值，C;Qxn——被校数字式静电计电荷测量值，C。各输入量之间不相关，不确定度传播可用式(A.14)表示：u²(△Q₁)=c²(Qx₁)u²(Qx₁)+c²(Q₃)u²式中：,,uc(△Q₁)——被校数字式静电计电荷测量示值误差的合成标准不确定度，C;u(Q₃)——标准电荷源引入的标准不确定度，C;u(Qx₁)——被校数字式静电计引入的标准不确定度，C。A.5.1.2标准不确定度来源A.5.1.2.1u(Qs)的来源标准电荷源最大允许误差引入的标准不确定度u(Qs)。A.5.1.2.2u(Qx₁)的来源a)被校数字式静电计电荷测量分辨力引入的标准不确定度u₁(Qx₁);b)被校数字式静电计电荷测量重复性引入的标准不确定度u₂(Qx₁)。A.5.1.3标准不确定度的评定A.5.1.3.1标准电荷源引入的标准不确定度u(Q。)根据说明书可知，标准电荷源的最大允许误差为±0.045nC,按B类进行评定，区间半宽度为a=0.045nC,为均匀分布，包含因子k=√3,则标准电荷源引人的标准不确定度为：A.5.1.3.2被校数字式静电计引入的标准不确定度u(Qx₁)a)被校数字式静电计电荷测量分辨力引入的标准不确定度u₁(Qx)被校数字式静电计测量10nC电荷的分辨力为0.1pC。按B类进行评定，则分散区间的半宽度为a=0.05pC,为均匀分布，包含因子k=√3,则被校数字式静电计电荷测量分辨力引入的标准不确定度为： b)被校数字式静电计电荷测量重复性引入的标准不确定度u₂(Qx₁) 重复性引入的标准不确定度，采用A类评定，通过多次重复测量，经计算得到。多次重复测量结果如表A.9所示，用贝塞尔公式(A.15)计算实验标准差：Qx₁——被校数字式静电计电荷多次测量值的平均值，nC;Qxu——被校数字式静电计电荷测量第i次测量值，nC;n——重复测量的次数，此处n=10。123456789根据表A.9中的数据，由公式(A.15)计算出实验标准差：校准时取单次测量结果，故测量重复性引入的标准不确定度为c)被校数字式静电计引入的标准不确定度u(Qx)为了避免重复计算，重复性引入的不确定度和分辨力引入的不确定度，取其中较大值作为被校数字式静电计引入的标准不确定度分量。u₁(Qx₁)<u₂(Qx₁),故被校数字式静电计引入的标准不确定度u(Qx):u(Qxi)=uz(Qx₁)=1.0×1不确定度分量一览表不确定度分量见表A.10。分布类型标准不确定度电荷源的最大允许误差引入B均匀A正态A.5.1.5合成标准不确定度各不确定度分量之间不相关，故合成标准不确定度：ue(△Q₁)=√c²(Q)u²(Qx₁)+c²(Q.)u²(Q.)=0扩展不确定度取包含因子k=2,则扩展不确定度为：A.5.2间接标准电荷源法校准不确定度评定A.5.2.1测量模型以间接标准电荷源法校准数字式静电计电荷量测量示值误差见8.5.3,测量模型可用式(A.16)表示：△Q₂=Qx₂-C₅V'式中：△Q₂——被校数字式静电计电荷量测量示值误差，nC;Qr₂——被校数字式静电计电荷量测量值，nC;V2——标准电压源提供的电压标准值，V;Cs——标准电容值，nF。各输入量之间互不相关，不确定度传播可用式(A.17)表示：u²(△su(Qr₂)——被校数字式静电计引入的标准不确定度，nC;u(C₁)——标准电容引入的标准不确定度，nF;u(V₂)——标准电压源引入的标准不确定度，V。A.5.2.2标准不确定度来源A.5.2.2.1u(V²₅)的来源标准电压源最大允许误差引入的标准不确定度u(V²。)。A.5.2.2.2u(C₃)的来源标准电容年变化引入的标准不确定度u(Cs)。A.5.2.2.3u(Qx₂)的来源a)被校数字式静电计电荷测量分辨力引入的标准不确定度u₁(Qxz);b)被校数字式静电计电荷测量重复性引入的标准不确定度u₂(Qx₂),A.5.2.3标准不确定度的评定A.5.2.3.1标准电压源引入的标准不确定度u(V2)按B类进行评定。根据标准电压源10V技术指标，其最大允许误差为±0.000033V,则分散区间的半宽度为a=0.000033V,为均匀分布，包含因子k=√3,则标准电压源最大允许误差引入的标准不确定度为：A.5.2.3.2标准电容引入的标准不确定度u(C,)按B类进行评定。根据标准电容1nF技术指标，其年变化为±0.001nF,则分散区间的半宽度为a=0.001nF,为均匀分布，包含因子k=√3,则标准电容引入的标准不确定度为：A.5.2.3.3被校数字式静电计引