(完整版)數(shù)字多用表直流電壓表測(cè)量審核不確定度評(píng)定

1、數(shù)字多用表直流電壓、交流電壓、直流電阻測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定一、直流電壓測(cè)量不確定度的評(píng)定概述測(cè)量依據(jù):JJF1587-2016數(shù)字多用表校準(zhǔn)規(guī)范。1.2測(cè)量環(huán)境條件：環(huán)境溫度20C，相對(duì)溫度60%。1.3測(cè)量標(biāo)準(zhǔn):多功能標(biāo)準(zhǔn)源HG6501。1.4被測(cè)對(duì)象：數(shù)字多用表FLUKE187,直流電壓示值誤差。1.5測(cè)量方法：采用直接測(cè)量法，將多功能標(biāo)準(zhǔn)源HG6501電壓輸出端與數(shù)字多用表輸入端連接直接測(cè)量。將數(shù)字多用表電壓示值與多功能標(biāo)準(zhǔn)源HG6501參考值相減，其差值即為數(shù)字多用表直流電壓的示值誤差。數(shù)學(xué)模型VxVnxn式中:示值的絕對(duì)誤差；V數(shù)字多用表FLUKE187示值；XV多功能標(biāo)準(zhǔn)源HG6

2、501參考值；n不確定度傳播律22222U2()C2U2(R)c2U2(R)c1x2n靈敏系數(shù)c11，c211R2Rxn測(cè)量不確定度來(lái)源分析與標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的評(píng)定不確定度來(lái)源主要為被測(cè)儀器的測(cè)量重復(fù)性、所用標(biāo)準(zhǔn)器的誤差、分辨力以及環(huán)境條件的影響等。因校準(zhǔn)時(shí)按照規(guī)范要求的環(huán)境條件進(jìn)行，故其引入的不確定度分量可以忽略不計(jì)。多功能標(biāo)準(zhǔn)源HG6501引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u1：由多功能標(biāo)準(zhǔn)源HG6501技術(shù)指標(biāo)得知，直流電壓100mV絕對(duì)不確定度為：讀數(shù)x時(shí)絕對(duì)不確定度為0.02%+0.02mV(k=2)，因此校準(zhǔn)100mV100mVx0.02%+0.02mV=0.04mV,則標(biāo)準(zhǔn)不確定度w=0.0

3、23mV同理可求得其它校準(zhǔn)點(diǎn)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度結(jié)果如下表:評(píng)定點(diǎn)絕對(duì)不確定度包含因子標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1wmV0.04mV30.023mV1V0.0002V30.00012V10V0.0015V30.00087V100V0.015V30.0087V1000V0.3V30.17V4.2被校數(shù)字多用表分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u2：數(shù)字多用表FLUKE187在示值(100mV)時(shí)的分辨力為0.01mV,半寬a=0.005mV,在區(qū)間可以認(rèn)為服從均勻分布，包含因子k=3，則u2=0.005mV/3=0.0029mV評(píng)定點(diǎn)分辨力區(qū)間半寬包含因子不確定度u2100mV0.01mV0.005mV30.002

4、9mV1V0.0001V0.00005V30.000029V10V0.001V0.0005V30.00029V100V0.01V0.005V30.0029V1000V0.1V0.05V30.029V4.3被測(cè)儀器測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量uA按照重復(fù)性測(cè)量要求對(duì)直流電壓100mV點(diǎn)進(jìn)行連續(xù)10次測(cè)量，結(jié)果如下表：主要來(lái)源是由數(shù)字多用表的測(cè)量重復(fù)性引起的。多功能標(biāo)準(zhǔn)源選擇輸出100mV、1V、10V、100V、1000V，在重復(fù)性條件下，用數(shù)字多用表FLUKE187連續(xù)測(cè)量10次，各獲得1組測(cè)量值100mV測(cè)量結(jié)果測(cè)量序號(hào)12345測(cè)量結(jié)果(mV)99.9899.9899.9899.979

5、9.98測(cè)量序號(hào)678910測(cè)量結(jié)果(mV)99.9799.9799.9899.9799.97平均值xa99.975mV標(biāo)準(zhǔn)差s0.0053mVn102(xixa)則uA=s=i1=0.0053mV(n1)1V測(cè)量結(jié)果測(cè)量序號(hào)12345測(cè)量結(jié)果(V)0.99990.99990.99990.99990.9998測(cè)量序號(hào)678910測(cè)量結(jié)果0.99980.99990.99980.99990.9999(V)平均值Xa0.99987V標(biāo)準(zhǔn)差s0.000048Vn10.(xx)2ia則uA=s=i1=0.000048V(n1)10V測(cè)量結(jié)果測(cè)量序號(hào)12345測(cè)量結(jié)果(V)9.9999.9999.9989

6、.9999.999測(cè)量序號(hào)678910測(cè)量結(jié)果9.9989.9999.9999.9999.999(V)平均值Xa9.9988V標(biāo)準(zhǔn)差s0.00042Vn10,.、(x.x)2ia則uA=s=i1=0.00042V(n1)100V測(cè)量結(jié)果測(cè)量序號(hào)12345測(cè)量結(jié)果(V)99.9999.9999.9999.9999.99測(cè)量序678910測(cè)量結(jié)果99.9999.9999.9899.9899.98(V)平均值Xa99.987V標(biāo)準(zhǔn)差s0.0048Vn102(xixa)(n1)uA=s=i1=0.0048V1000V測(cè)量結(jié)果測(cè)量序號(hào)12測(cè)量結(jié)果(V999.8999.8測(cè)量序號(hào)67測(cè)量結(jié)果(V999.9

7、999.9(V平均值Xa999.84V345999.8999.8999.88910999.8999.9999.9標(biāo)準(zhǔn)差s0.052Vn10(xx)2ia則uA=s=i1=0.052V(n1)不確定度分量u2和測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度分量uA取大者。合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算主要不確定度匯總表不確定度分量不確定度來(lái)源標(biāo)準(zhǔn)不確定度100mV1V10V100V1000VuA測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度分量0.0053mV0.000048V0.00042V0.0048V0.052VU1多功能標(biāo)準(zhǔn)源0.023mV0.00012V0.00087V0.0087V0.17Vu2被測(cè)數(shù)字多用表分辨力0.0029mV(舍

8、棄)0.000029V(舍棄0.00029V(舍棄)0.0029V(舍棄)0.029V(舍棄)5.2合成不確定度計(jì)算由于各不確定度分量彼此獨(dú)立，所以U2(R)=rXu(Rx)2+rXu(Rn)2RxRNxN100mV點(diǎn)u(0.0053)2(0.023)2=0.024mVc1V點(diǎn)u(0.000048)2(0.00012)2=0.00013Vc10V點(diǎn)u(0.00042)2(0.00087)2=0.00097Vc100V點(diǎn)u(0.0048)2(0.0087)2=0.0099Vc1000V點(diǎn)u(0.052)2(0.17)2=0.18Vc擴(kuò)展不確定度的計(jì)算選定置信概率p=95%，包含因子k=2,擴(kuò)展不

9、確定度（U）為包含因子（k）與合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度（uc）的乘積，即U二kXuc.評(píng)定點(diǎn)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定包含因子擴(kuò)展不確疋度數(shù)值修約100mV0.024mV20.048mV0.05mV1V0.00013V20.00026V0.0003v10V0.00097V20.00194V0.002V100V0.0099V20.0198V0.02V1000V0.18V20.36V0.4V二、交流電壓測(cè)量不確定度的評(píng)定概述1.1測(cè)量依據(jù):JJF1587-2016數(shù)字多用表校準(zhǔn)規(guī)范。1.2測(cè)量環(huán)境條件：環(huán)境溫度20C，相對(duì)溫度60%。1.3測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)：多功能標(biāo)準(zhǔn)源HG6501。1.4被測(cè)對(duì)象：數(shù)字多用表FLUKE187

10、,交流電壓示值誤差。1.5測(cè)量方法：采用直接測(cè)量法，將多功能標(biāo)準(zhǔn)源HG6501電壓輸出端與數(shù)字多用表輸入端連接直接測(cè)量。將數(shù)字多用表電壓示值與多功能標(biāo)準(zhǔn)源HG6501參考值相減，其差值即為數(shù)字多用表交流電壓的示值誤差。數(shù)學(xué)模型VxVnxn式中:示值的絕對(duì)誤差；V數(shù)字多用表FLUKE187示值；XV多功能標(biāo)準(zhǔn)源HG6501參考值;n不確定度傳播律2uc2()c2222c2u2(R)C2U2(R)1x2n靈敏系數(shù)1c1c2測(cè)量不確定度來(lái)源分析與標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的評(píng)定不確定度來(lái)源主要為被測(cè)儀器的測(cè)量重復(fù)性、所用標(biāo)準(zhǔn)器的誤差、分辨力以及環(huán)境條件的影響等。因校準(zhǔn)時(shí)按照規(guī)范要求的環(huán)境條件進(jìn)行，故其引入的不

11、確定度分量可以忽略不計(jì)。4.1多功能標(biāo)準(zhǔn)源度分量u1：由多功能標(biāo)準(zhǔn)源HG6501引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定HG6501技術(shù)指標(biāo)得知，交流電壓1V(45Hz)絕對(duì)不確定度為：讀數(shù)X0.03%+0.0001V(k=2)，因此校準(zhǔn)1V(45Hz)時(shí)絕對(duì)不確定度為1VX0.03%+0.0001V=0.0004V,則標(biāo)準(zhǔn)不確定度w=0.00023V評(píng)定點(diǎn)絕對(duì)不確定度1V(45Hz)0.0004V1V0.0005V(V400Hz)0.005V100400Hz)0.05V100400Hz)0.5V包含因子標(biāo)準(zhǔn)不確定度u130.00023V30.00029V30.0029V30.029V30.29V4.2被校數(shù)字多用表

12、分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u2：數(shù)字多用表FLUKE187在示值1V(45Hz)時(shí)的分辨力為0.0001V,半寬a=0.0.00029V300005V,在區(qū)間可以認(rèn)為服從均勻分布，包含因子k=3，則u2=0.00005V/3=0.000029V評(píng)定點(diǎn)1V(45Hz)TV(V400Hz)(400Hz)分辨力0.0001V0.0001V0.001V區(qū)間半寬0.00005V0.00005V0.0005V包含因子不確定度u20.000029V0.000029V100V(400Hz)0.01V0.005V30.0029V1000V(400Hz)0.1V0.05V30.029V4.3被測(cè)儀器測(cè)量重復(fù)性引

13、入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量uA按照重復(fù)性測(cè)量要求對(duì)交流電壓1V（45Hz）點(diǎn)進(jìn)行連續(xù)10次測(cè)量，結(jié)果如下表：主要來(lái)源是由數(shù)字多用表的測(cè)量重復(fù)性引起的。多功能標(biāo)準(zhǔn)源選擇輸出1V（45Hz）、1V（400Hz）、10V（400Hz）、100V（400Hz）、1000V（400Hz），在重復(fù)性條件下，用數(shù)字多用表FLUKE187連續(xù)測(cè)量10次，各獲得1組測(cè)量值1V（45Hz）測(cè)量結(jié)果測(cè)量序號(hào)12345測(cè)量結(jié)果（V0.99920.99920.99910.99910.9991測(cè)量序號(hào)678910測(cè)量結(jié)果（V0.99910.99920.99920.99920.9992（V平均值Xa0.99916V標(biāo)準(zhǔn)差s0.0

14、00052Vn10,、(X.X)ia則uA=s=i1=0.000052V(n1)則uA=s=i1=0.000052V(n1)1V（400Hz）測(cè)量結(jié)果測(cè)量序號(hào)12345測(cè)量結(jié)果（V1.00061.00051.00061.00061.0005測(cè)量序號(hào)678910測(cè)量結(jié)果（V1.00051.00061.00051.00061.0006（V平均值Xa1.00056V標(biāo)準(zhǔn)差s0.000052Vn10,、(X.X)2ia10V（400Hz）測(cè)量結(jié)果測(cè)量序號(hào)12測(cè)量結(jié)果10.00410.00410.00510.00410.004測(cè)量序號(hào)IV678910測(cè)量結(jié)果(V-10.00410.00410.00510

15、.00510.005(n1)平均值Xa10.0044V標(biāo)準(zhǔn)差s0.00052Vn102(xixa)則uA=s=i1=0.00052V(n1)n10100V(400Hz)測(cè)量結(jié)果測(cè)量序號(hào)12345測(cè)量結(jié)果(V)100.05100.05100.04100.04100.04測(cè)量序號(hào)卩678910測(cè)量結(jié)果(V)100.04100.04100.04100.04100.04(V)平均值Xa100.042V標(biāo)準(zhǔn)差s0.0042V,、2(xix)ia貝IuA=s=i1=0.0042V(n1)1000V(400Hz)測(cè)量結(jié)果測(cè)量序號(hào)12345測(cè)量結(jié)果(V)999.8999.8999.8999.8999.7測(cè)量序

16、號(hào)丿678910測(cè)量結(jié)果999.7999.8999.8999.8999.9(V)平均值Xa999.79V標(biāo)準(zhǔn)差s0.057Vn10:(XX)2iauA=s=i1=0.057V由于測(cè)量重復(fù)性包含了人員讀數(shù)時(shí)因分辨力引入的誤差，因此由分辨力引入的不確定度分量U2和測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度分量UA取大者。合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算5.1主要不確定度匯總表不確定度分量不確定度來(lái)源標(biāo)準(zhǔn)不確定度1V(45Hz)TV(400Hz)10V(400Hz)100V(400Hz)1000V(400Hz)UA測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度分量0.000052V0.000052V0.00052V0.0042V0.057VU1多功

17、能標(biāo)準(zhǔn)源0.00023V0.00029V0.0029V0.029V0.29VU被測(cè)數(shù)字多用表0.000029V0.0000290.00029V0.0029V(舍0.029V(舍2分辨力（舍棄）V（舍棄）（舍棄）棄）棄）5.2合成不確定度計(jì)算由于各不確定度分量彼此獨(dú)立，所以U2(R)=rXu(Rx)2+rXu(Rn)2RxRNxN1V(45Hz)點(diǎn)u(0.000052)2(0.00023)2=0.00024Vc1V(400Hz)點(diǎn)u(0.000052)2(0.00029)2=0.00029Vc10V(400Hz)點(diǎn)u(0.00052)2(0.0029)2=0.0029Vc100V(400Hz)點(diǎn)

18、u(0.0042)2c5.2.51000V(u(0.057)2c(0.029)2=0.029V400Hz)點(diǎn)0.29)2=0.3V擴(kuò)展不確定度的計(jì)算選定置信概率p=95%，包含因子（U）為包含因子（k）與合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度（uc）的乘積，即U=kXuc.合成標(biāo)準(zhǔn)不確定0.00024V0.00029v0.0029V0.029V0V評(píng)定點(diǎn)1V(45Hz)1V(400Hz)T0V(0400Hz)(0400Hz)(400Hz)c包含因子22222擴(kuò)展不確定度0.00048V0.00058V0.0058V0.058V0.6Vk=2,擴(kuò)展不確定度數(shù)值修約0.0005v0.0006V0.006V0.06V0.

19、6V三、直流電阻測(cè)量不確定度的評(píng)定JJF1587-2016數(shù)字多用表校準(zhǔn)規(guī)范。:環(huán)境溫度20C,相對(duì)溫度60%o:多功能標(biāo)準(zhǔn)源HG6501。概述測(cè)量依據(jù)1.2測(cè)量環(huán)境條件1.3測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)1.4被測(cè)對(duì)象：數(shù)字多用表FLUKE187,直流電阻示值誤差。1.5測(cè)量方法：采用直接測(cè)量法，將多功能標(biāo)準(zhǔn)源HG6501電阻輸出端與數(shù)字多用表輸入端連接直接測(cè)量。將數(shù)字多用表電阻示值與多功能標(biāo)準(zhǔn)源HG6501參考值相減，其差值即為數(shù)字多用表直流電阻的示值誤差。數(shù)學(xué)模型VxVnxn式中:示值的絕對(duì)誤差；V數(shù)字多用表FLUKE187示值;XV多功能標(biāo)準(zhǔn)源HG6501參考值;n不確定度傳播律22222u()c1u(R)

20、c2u(R)c1x2n靈敏系數(shù)1，c141測(cè)量不確定度來(lái)源分析與標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的評(píng)定不確定度來(lái)源主要為被測(cè)儀器的測(cè)量重復(fù)性、所用標(biāo)準(zhǔn)器的誤差、分辨力以及環(huán)境條件的影響等。因校準(zhǔn)時(shí)按照規(guī)范要求的環(huán)境條件進(jìn)行，故其引入的不確定度分量可以忽略不計(jì)。4.1定度分量多功能標(biāo)準(zhǔn)源u1：由多功能標(biāo)準(zhǔn)源HG6501引入的標(biāo)準(zhǔn)不確HG6501技術(shù)指標(biāo)得知，直流電阻100Q絕對(duì)不確定度為：讀數(shù)X時(shí)絕對(duì)不確定度為0.04%+0.04Q(k=2),因此校準(zhǔn)100Q100QX0.04%+0.04Q=0.080,則標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1=0.046Q同理可求得其它校準(zhǔn)點(diǎn)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度結(jié)果如下表:評(píng)定點(diǎn)絕對(duì)不確定度包含因子

21、標(biāo)準(zhǔn)不確定度u10.08Q30.046Q1kQ0.0008kQ30.00046kQ10kQ0.008kQ30.0046kQ100kQ0.06kQ30.035kQ1MQ0.0006MQ30.00035MQ4.2被校數(shù)字多用表分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u2：數(shù)字多用表FLUKE187在示值(100Q)時(shí)的分辨力為0.01Q,半寬a=0.005Q,在區(qū)間可以認(rèn)為服從均勻分布，包含因子k=3lu2=0.0050/3=0.0029Q評(píng)定點(diǎn)分辨力區(qū)間半寬包含因子不確定度u2WQ0.01Q0.005Q30.0029Q1kQ0.0001kQ0.0000530.000029kQ10kQ0.001kQ0.000

22、QkQ30.00029kQ100kQ0.01kQ0.005kQ30.0029kQ1MQ0.0001MQ0.0000530.000029MQMQ4.3被測(cè)儀器測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量uA按照重復(fù)性測(cè)量要求對(duì)直流電阻1000點(diǎn)進(jìn)行連續(xù)10次測(cè)量，結(jié)果如下表：主要來(lái)源是由數(shù)字多用表的測(cè)量重復(fù)性引起的。準(zhǔn)源選擇輸出1000、多功能標(biāo)1k0、10k0、100k0、條件下，用數(shù)字多用表1M0,在重復(fù)性FLUKE187連續(xù)(n1)測(cè)量10次，各獲得1組測(cè)量值100Q測(cè)量結(jié)果測(cè)量序號(hào)12345測(cè)量結(jié)果/Q、100.01100.01100.01100.00100.00測(cè)量序粵)678910測(cè)量結(jié)果/C、

23、100.00100.01100.01100.00100.01(Q)平均值Xa100.006標(biāo)準(zhǔn)差s0.0052n10.(XX)2ia貝IuA=s=i1=0.0052(n1)1kQ測(cè)量結(jié)果測(cè)量序號(hào)12345測(cè)量結(jié)果/KC0.99980.99990.99990.99990.9999測(cè)量序號(hào)678910測(cè)量結(jié)果/LC0.99980.99980.99980.99980.9998(kQ平均值Xa0.99984kQ標(biāo)準(zhǔn)差s0.000052kQn10.(xx)2iauA=s=i1=0.000052kQ(n1)10kQ測(cè)量結(jié)果測(cè)量序號(hào)12345測(cè)量結(jié)果/LQ9.9999.9999.9999.9999.999測(cè)

24、量序號(hào)Q678910測(cè)量結(jié)果zbC9.9989.9989.9999.9999.999(kQ平均值Xa9.9988kQ標(biāo)準(zhǔn)差s0.00042kQn10,(xX)2iauA=s=i1=0.00042kQ100kQ測(cè)量結(jié)果測(cè)量序號(hào)12345測(cè)量結(jié)果zkQ100.01100.01100.01100.00100.00測(cè)量序號(hào)“678910測(cè)量結(jié)果/kC100.00100.01100.01100.01100.01（kQ平均值Xa100.007kQ標(biāo)準(zhǔn)差s0.0048kQnI。.（XX）2ia則uA=s=i1=0.0048kQ（n1）1MQ測(cè)量結(jié)果測(cè)量序號(hào)12345測(cè)量結(jié)果（M0.99970.99960.99950.99960.9997Q測(cè)量序號(hào)678910測(cè)量結(jié)果（M0.99960.99970.