4 - 不确定度评定报告-《电池模拟器校准规范》20241106.doc

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国家计量技术规范

《电池模拟器校准规范》

不确定度评定报告

校准规范编制工作组

《电池模拟器校准规范》不确定度评定报告

引言

电池模拟器的校准项目有9项，校准项目和对应的校准方法见表1。其中直流电压输出和直流电压测量在校准时可以同时进行，校准所用的测量标准相同，标准不确定度来源和评定程序类似。

表1电池模拟器校准项目一览表

序号

校准项目

校准方法

评定过程序号

1

直流电压输出

标准表法（直接测量法）

2

2

直流电压测量

标准表法（比较测量法）

3

3

直流充电电流测量

分流器法（间接测量法）

4

4

直流放电电流测量

分流器法（间接测量法）

5

5

模拟内阻

标准表法（间接测量法）

6

6

荷电状态（SOC）

标准表法（直接测量法）

7

7

响应时间

标准表法（直接测量法）

8

8

充放电转换时间

标准表法（直接测量法）

9

9

纹波电压

标准表法（直接测量法）

10

直流电压输出不确定度评定

2.1概述

测量条件：环境温度：（20±5）℃，相对湿度：20%～80%；

测量标准：数字多用表；

被测对象：电池模拟器；

测量方法：采用标准表法，即直接测量法，使用数字多用表直接测量被校电池模拟器直流电压输出的100V。记录被校电池模拟器直流电压输出值和数字多用表的测量值。

2.2测量模型

被校电池模拟器直流电压输出值误差为。被校电池模拟器直流电压输出值、数字多用表的测量值为输入量。考虑到被测电池模拟器直流电压设置值分辨力对测量结果的影响，以及在标准条件下，由温度、湿度、供电电源不稳定和电磁干扰等带来的影响可忽略，标准表法的测量模型可用（2.1）式表示：

（2.1）

式中：

——被校电池模拟器直流电压输出值误差，V；

——被校电池模拟器直流电压输出值，V；

——直流电压标准值，V；

——被测电池模拟器直流电压设置值分辨力，V。

因各输入量互不相关，则其测量不确定度传播律可用（2.2）式表示。

（2.2）

式中，灵敏系数为：

2.3标准不确定度来源

1)被校电池模拟器直流电压输出测量重复性引入的标准不确定度。

2)被测电池模拟器直流电压设置值分辨力引入的标准不确定度。

3)数字多用表直流电压最大允许误差引入的标准不确定度。

2.4标准不确定度评定

2.4.1数字多用表直流电压测量重复性引入的标准不确定度

连续重复测量10次，得到一系列被校电池模拟器直流电压的重复性测量数据，见表2.1。按A类评定，用贝塞尔公式计算其实验标准偏差作为被校电池模拟器直流电压测量重复性引入的标准不确定度。

表2.1被校电池模拟器直流电压的测量重复性测量数据

第i次测量

1

2

3

4

5

测量值（V）

99.982

99.985

99.983

99.982

99.985

第i次测量

6

7

8

9

10

测量值（V）

99.983

99.984

99.985

99.984

99.984

用单次测量值作为校准结果时，单次测量值的实验标准偏差为：

则测量重复性引入的标准不确定度为：

2.4.2被测电池模拟器直流电压设置值分辨力引入的标准不确定度

被测电池模拟器直流电压设置值分辨力为0.001V，由此引入的标准不确定度按B类评定，服从均匀分布，包含因子，则被测电池模拟器直流电压设置值分辨力引入的标准不确定度为：

2.4.3数字多用表直流电压最大允许误差引入的标准不确定度

由数字多用表的说明书可知，当直流电压评定点为100V时，数字多用表的量程为100V，其最大允许误差为±（0.0045%RD+0.001%FS），按B类评定，服从均匀分布，包含因子，则数字多用表直流电压最大允许误差引入的标准不确定度为：

2.5合成标准不确定度

直流电压输出标准不确定度分量汇总表见表2.2。

表2.2直流电压输出标准不确定度分量汇总表

输入量

标准不确定度来源

评定

方法

概率

分布

k值

标准不确定度

灵敏

系数

被校电池模拟器直流电压输出测量重复性

A

正态

/

1.16mV

1

被测电池模拟器直流电压设置值分辨力

B

均匀

0.29mV

1

数字多用表直流电压最大允许误差

B

均匀

3.18mV

-1

被校电池模拟器直流电压分辨力与重复性引入的标准不确定度存在重复，故舍去其中较小者，取其较大者，又与互不相关，则合成标准不确定度为：

2.6扩展不确定度的确定

取，则扩展不确定度为：

(k=2)

2.7测量不确定度的最后陈述

用标准表法对被校电池模拟器直流电压输出100V点进行校准，校准结果的测量不确定度为U=6.76mV(k=2)。

直流电压测量不确定度评定MACROBUTTONM