MODEL ATS-20B測(cè)量?jī)x電流表的檢定及測(cè)量不確定度評(píng)定

中國(guó)航空制造技術(shù)研究院 李賀鵬

1.測(cè)量?jī)x數(shù)字毫伏電壓表部分的檢定與測(cè)量不確定度評(píng)定

1.1 數(shù)字毫伏電壓表的檢定

我們使用FLUKE8846A數(shù)字多用表作標(biāo)準(zhǔn)表，F(xiàn)LUKE5500A多功能校準(zhǔn)源作標(biāo)準(zhǔn)電壓源，依據(jù)JJG(軍工)72—2015《交流數(shù)字電壓表檢定規(guī)程》[1]和JJF1587-2016《數(shù)字多用表校準(zhǔn)規(guī)范》[2]進(jìn)行檢定。在檢定1500A時(shí)的顯示值為1507A。

1.2 數(shù)字毫伏表示值誤差的測(cè)量不確定度評(píng)定[3] [4]

1.2.1 數(shù)字毫伏表示值誤差的測(cè)量不確定度的數(shù)學(xué)模型

式（1）Y—示值誤差，VX—被檢表示值，VN—標(biāo)準(zhǔn)表示值，以上各量相互獨(dú)立。

1.2.2 測(cè)量不確定度主要來(lái)源

1.2.2.2.1 被檢表讀數(shù)重復(fù)性引入的不確定度分量uA；

1.2.2.2.2 被檢表的分辨力引入的測(cè)量不確定度分量uB1；

1.2.2.2.3 標(biāo)準(zhǔn)表準(zhǔn)確度引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量uB2；

1.2.2.2.4 標(biāo)準(zhǔn)表送上級(jí)計(jì)量機(jī)構(gòu)檢定引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量uB3；

1.3 測(cè)量不確定量值的計(jì)算（被檢表設(shè)置在FWDC-AVG，量程2000A，以檢定點(diǎn)1500A為例）

1.3.3.1 被檢表讀數(shù)重復(fù)性引入的不確定度分量uA

測(cè)量次數(shù) VX（A）1 1507 2 1507 3 1507 4 1507 5 1507 6 1507 7 1507 8 1507 9 1507 10 1507

1.3.3.2 被檢表的分辨力引入的測(cè)量不確定度分量uB1；

電阻分流器上標(biāo)注50mV/1500A，下面按照此關(guān)系換算電壓和電流。

被檢表在2000A量程室的分辨率為1A，半寬度a=0.5A, 按均勻分布取，則：

1.3.3.3 標(biāo)準(zhǔn)表準(zhǔn)確度引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量uB2；

被檢表在2000A量程時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)表（FLUKE8846A）的工作量程為100mV，依據(jù)FLUKE8846A說(shuō)明書(shū)可知，年準(zhǔn)確度為：

則：

1.3.3.4 標(biāo)準(zhǔn)表送上級(jí)計(jì)量機(jī)構(gòu)檢定引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量uB3；

FLUKE8846A證書(shū)中未給出上級(jí)標(biāo)準(zhǔn)傳遞引入的不確定度，按1/4的關(guān)系考慮，，按正態(tài)分布取。

則：

換算電流為：

1.3.3.5 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc

1.3.3.6 擴(kuò)展不確定度U

1.3.3.7 相對(duì)擴(kuò)展不確定度Urel

2.電阻分流器引入的測(cè)量不確定度uR

2.1 電阻分流器的不確定度主要來(lái)源

2.1.1 分流器送上級(jí)計(jì)量機(jī)構(gòu)檢定引入的不確定度分量；

2.1.2 分流器最大允許誤差引入的不確定度分量；

2.1.3 分流器年變化引入的不確定度分量

2.2 電阻分流器的不確定度分析

由于分流器送上級(jí)計(jì)量機(jī)構(gòu)檢定引入不確定度分量和分流器年變化引入的不確定度分量很小，可以忽略不計(jì)。根據(jù)0.1級(jí)電阻分流器性能規(guī)定，其阻值允許誤差區(qū)間的半寬，按均勻分布取。

則：

3.數(shù)字毫伏表與電阻分流器組合的測(cè)量不確定度分析

3.1 數(shù)字毫伏表與電阻分流器組合的數(shù)學(xué)模型

輸入量V和R不相關(guān)，由JJF1059.1-2012《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》可知，被測(cè)量電流的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

3.2 電流示值的不確定度

3.3 擴(kuò)展不確定度U

3.4 相對(duì)擴(kuò)展不確定度Urel

4.電流示值誤差分析

電阻分流器經(jīng)中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院校準(zhǔn)[5]，誤差為0.19%，已經(jīng)超出0.1%，因電阻分流器與數(shù)字毫伏表組合使用，綜合誤差為-0.7%未超過(guò)±1%，達(dá)到MODEL ATS-20B測(cè)量?jī)x電流測(cè)量規(guī)定的性能。

5.其他說(shuō)明

環(huán)境溫度、濕度、空間的電磁場(chǎng)、電源變化等因素符合儀器校準(zhǔn)的環(huán)境要求，這些的影響量忽略不計(jì)。

6.結(jié)論

經(jīng)本文分析評(píng)定得到的儀器電流示值誤差為-0.7%，測(cè)量結(jié)果不確定度為，這表明分別對(duì)數(shù)字電壓表和電阻分流器進(jìn)行檢定的方法是可行的。

[1]JJG(軍工)72—2015交流數(shù)字電壓表檢定規(guī)程[S]．北京,2015．

[2]JJF1587-2016數(shù)字多用表校準(zhǔn)規(guī)范[S]．北京,2016．

[3]JJF1059．1-2012測(cè)量不確定度評(píng)定與表示[S]．北京,2012．

[4]CNAS-CL07∶2011測(cè)量不確定度的要求[S]．北京,2011．

[5]JJG1069-2011直流分流器檢定規(guī)程[S]．北京,2011．