直流比較儀式測溫電橋QJ58比值K誤差Kcrel測量不確定度評定

【摘要】文章介紹了QJ58直流比較儀式測溫電橋在測量電阻過程中，測量不確定度分量組成和不確定度評定。

【關(guān)鍵詞】繞組；分度值；磁勢平衡

直流比較儀式電橋在測量電阻、鉑電阻等應(yīng)用在各行各業(yè)，QJ58測溫電橋是測量鉑電阻時作為主要標(biāo)準(zhǔn)器使用，由于沒有國家計量檢定規(guī)程及國家校準(zhǔn)規(guī)范，我們經(jīng)過和設(shè)計師、生產(chǎn)廠等多方、多次實驗，總結(jié)了以下測量不確定度評定方法，供參考。

1.測量方法

采用自校準(zhǔn)方法，并利用標(biāo)準(zhǔn)電阻與標(biāo)準(zhǔn)電阻換位，Rs=Rx=10Ω，WS=WX=1000匝，K=1，I=1mA，測出磁勢不平衡誤差和電勢不平衡誤差，通過計算并合成可得直流比較儀式測溫電橋自校準(zhǔn)不確定度。

2.數(shù)學(xué)模型

K——電橋比值誤差；

Wx，Ws——主、付回路繞阻匝數(shù)；

W1I——主回路第一盤示值對應(yīng)繞阻匝；

CAT，CV——安匝平衡指示表，檢流計分度值；

，——磁勢、電勢不完全平衡偏轉(zhuǎn)數(shù)（格）；

，，+、-代表電流正、反向。

IW——磁勢（安匝）名義值。

3.方差與靈敏度系數(shù)

由于各輸入量不相關(guān)，合成方差為：

靈敏度系數(shù)：

C1==1 C2==-1

C3==1 C4==-1

注：CAT和CV是常數(shù)項。

4.標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量

4.1 主回路繞組誤差

半寬其允許極限誤值

=0.5C%（1+）

=0.5×10-6+（1+1）

=10×10-7

概率分布為三角分布：

u1=10×10-7/=4.08×10-7

4.2 付回路繞組誤差

半寬其允許極限誤值

=0.2C%

=0.2×10-6

=2×10-7

概率分布為平均分布：

u2=2×10-7/=1.15×10-7

4.3 磁勢不平衡誤差：

CAT=1×10-6安匝/格，經(jīng)校準(zhǔn)讀?。?0.5格

取半寬：=1x10-6×0.5A安匝/ 2×1mA×1000匝=2.5×10-7

概率分布取平均分布：

u3=2.5×10-7/=1.44×10-7

4.4 電勢不平衡誤差：

cV=1×10-8V/格，經(jīng)校準(zhǔn)讀取：=1格

取半寬：

==1×10-8×1V/2×1mA×10Ω

=5.0×10-7

概率分布取平均分布：

u4=5×10-7/=2.89×10-7

5.合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

計算式：

uc2=（4.08×10-7）2+（1.15×10-7）2+（1.44 ×10-7）2+（2.89×10-7）2

=28.39×10-14

uc=5.3×10-7

表1 標(biāo)準(zhǔn)不確定度一覽表

標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量標(biāo)準(zhǔn)不確定度來源標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量值

主回路繞組誤差4.08×10-7

付回路繞組誤差1.15×10-7

儀器磁勢不平衡誤差1.44×10-7

儀器電勢不平衡誤差2.89×10-7

合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc=5.3×10-7

6.評定結(jié)果報告

RS=Rx=10，WS=Wx=1000匝，K=1，I=1mA時

直流比較儀式測溫電橋比值K相對誤差的擴(kuò)展不確定度為：

U≈16×10-7

（p=99.73%，k=3）

參考文獻(xiàn)

[1]JJF1059-2012測量不確定度評定與表示[S].

作者簡介：曲笛（1984—），女，吉林長春人，吉林省計量科學(xué)研院工程師。