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交流电压表示值误差测量结果的不确定度评定.doc
交流电压表示值误差测量结果的不确定度评定
概述
测量依据:JJG308—1983《超高频毫伏表检定规程》。
环境条件:温度(20±5)℃,相对湿度(65±15)%。
测量标准:JX2061精密信号发生器,输出电压1mV~3V(:10Hz~1MHz),其最大允许示值误差为±1%。
被测对象:超高频毫伏表,1mV~3V(:5kHz~1GHz),最大允许示值误差为±(5~10)%。
测量方法:当测超高频毫伏表1V量程满度点1V电压高刻度为例。将JX2061精密信号发生器输出置于校准频率点100kHz,选择使其输出为1V,并批示平衡,将超高频毫伏表置于1V挡量程,经调零校准后,与JX2061精密信号发生器精密输出对接,读取被测表示值,重复测量3次,取其平均数值,示值误差为该平均值减去精密信号发生器输出的电压实际值。蓁量程以此类推。
评定结果的使用:符合上述条件下对1V挡1V点示值误差的测量结果,一般可直接使用本不确定度的评定结果,其它挡级测量点的示值误差测量结果的不确定度可按本方法评定。
其中150V量程的150V分度线处的交流电压测量,可直接使用本不确定度的评定结果。
数学模型
式中: — 被测表示值3次平均值;
— 被测电压值;
—被测表示值误差。
输入量的标准不确定度评定
输入量的标准不确定度的评定
输入量的标准不确定度主要来源于JX2061精密信号发生器输出标准电压值的定值不确定度,可根据JX2061精密信号发生器的示值误差来评定。因此,应采用B类评定方法进行评定。
JX2061精密信号发生器的最大允许示值误差为±1%,即不确定度区间为±1%,则半宽度=1%,在其区间内可认为均匀分布,包含因子。
当输出电压1V时,标准不确定度为
估计为0.10,则自由度为50。
输入量的标准不确定度的评定
输入量的标准不确定度来源主要被测超高频毫伏表的测量不重复性,可通过连续测量得到测量列,采用A类方法进行评定。
对一台被测表,以1V挡1V电压进行测试,连续测量10次,得到测量列0.990,0.992,0.992,0.990,0.990,0.992,0.990,0.988,0.990,0.992V。
单次测量标准差
任意选取3台同类型超高频毫伏表,每台各在重复性条件下连续测量10次,共得到3组测量列,分别计算单次实验标准差如表111-1所示。
表111-1 3组实验标准差计算结果
输入电压 1V(1000kHz) 实验标准差
0.0013V 0.0015V 0.0010V
合成样本标准差
标准差的标准差
由于,故可以认为被测仪器是较稳定的,尚可使用。
实际测量情况,在重复性条件 下连续测量3次,以该3次测量算术平均值为测量结果,则可得到
自由度为
合成标准不确定度的评定
4.1 灵敏系数
数学模型
灵敏系数 ,
4.2 标准不确定度汇总表
输入量的标准不确定度汇总见表111-2。
表111-2 标准不确定度汇总表
标准不确定度分量 不确定度来源 标准不确定度 JX2061精密信号发生器不确定度 0.0058V -1 0.0058V 50 被测表测量不重复性 0.0008V 1 0.0008V 27
4.3 标准不确定度的计算
输入量与彼此独立,互不相关,所以合成标准不确定度可按下式得到:
合成标准不确定度的有效自由度
合成标准不确定度的有效自由度为
扩展不确定度的评定
取置信概率p=95%,按有效自由度,查分布表得
扩展不确定度为
测量不确定度的报告与表示
超高频毫伏表的电压示值误差结果(1V挡1V电压时)的扩展不确定度为
其相对扩展不确定度为
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