不确定度评估报告(电压)2014-2-20

电压（电流）测量结果的不确定度评定1．概述在23℃±5℃条件下，开机2小时候后，选取适当的量程，在测量用设备处于统计控制的情况下时，电路中通以恒流（压）源，测量电路中电流（电压）。并给出测量结果的不确定度。使用设备：安捷伦数字万用表（34405A）直流电压VDC(V)直流电流IDC(A)交流电压VAC(V)交流电流IAC(A)量程10V100mA1kHz100V1kHz1A最大允许误差（读数+量程）%0.0035+0.00050.050+0.0050.06+0.030.10+0.04被测量电源：直流标称电压10V，电流50mA；交流标称电压50.0V，电流0.5A。2．测量模型在本试验中输入量X即为输出量Y。因为此有数学公式：Y(I)=X(I)+∆𝑋和Y(V)=X(V)+∆𝑋X(I)：为被测电流值平均值X(V)：为被测电压值平均值∆𝑋：为仪器修正值3．不确定度来源分析根据JJG124-2005《电流表，电压表，功率表，电阻表》以及设备仪器使用说明书。万用表误差来自于以下最大允许误差，修正值（偏离零位），以及测试重复性和设备仪器分辨率这几个方面分量。序号引起不确定度u（y）的中的各来源标准偏差分量使用评定方法1由测量本身的重复性引起的偏差，其不确定度为u1。使用A类方法评定2由测试设备的最大允许误差引起偏差，其不确定度为u2。使用B类方法评定3由测试设备自身灵敏度引起的偏差，其不确定度为u3。使用B类方法评定4由测试设备的修正值（偏离零位）引起的不确定度为u4。使用B类方法评定4．标准不确定度的评定4.1测量重复性引起的标准不确定度采用A类方法进行评定。对每一样品重复测量10次。标准差按贝塞尔公式计算：序号直流电压VDC(V)直流电流IDC(mA)交流电压VAC(V)交流电流IAC(A)19.999249.99949.9690.4997929.999449.99849.9770.4998839.999750.00149.9680.4998149.998949.99749.9710.4998359.999650.00149.9660.4999169.999149.99749.9790.4997679.998650.00349.9830.4998689.999349.99849.9870.4999099.998450.00349.9890.49984109.998950.00049.9920.49994平均值x9.9991149.999749.97810.499852标准偏差s0.0004180.002260.009420.0000567其中测量结果的算术平均值作为输入量的无偏估计值，其不确定度u1的计算公式如下u1=u(𝑥)=s(𝑥)=𝑠(𝑥)√𝑛直流电压VDC(V)直流电流IDC(mA)交流电压VAC(V)交流电流IAC(A)标准不确定度u10.0001320.000710.002980.00001794.2由测试设备自身最大允许误差引入的不确定度采用B类方法进行评定。根据设备使用说明书，设备在1年时间内，23℃±5℃条件下，最大允许误差如下表，设其分布为均匀分布，查表得k=√3。则设备最大允许误差引起的标准不确定度u2为：各量程测量最大允许误差直流电压VDC(V)直流电流IDC(A)交流电压VAC(V)交流电流IAC(A)量程10V100mA1kHz100V1kHz1A最大允许误差（读数+量程）%0.0035+0.00050.050+0.0050.06+0.030.10+0.04最大允许误差0.00040.00005250.0750.0012标准不确定度u20.000230.00003030.0430.000694.3由测试设备自身灵敏度引入的不确定度采用B类方法进行评定。根据设备使用说明书，测量直流电压，电流时，设备自身灵敏度为612⁄位，测量交流电压，电流时，设备自身灵敏度为量程的1%。设备在直流和交流不同量程下的灵敏度见下表，设其分布为均匀分布，查表得k=√3。则设备最大允许误差引起的标准不确定度u3为：各量程测量灵敏度直流电压VDC(V)直流电流IDC(A)交流电压VAC(V)交流电流IAC(A)量程10V100mA1kHz100V1kHz1A测量灵敏度量程的0.001%量程的0.001%量程的1%量程的1%引起的误差0.00010.00000110.01标准不确定度u30.0000580.000000580.580.00584.4由测试设备的修正值（偏离零位）引起的不确定度为u4。（视情况而定）当测量直流电压，电流是且没有打开自动校零功能是：∆𝑋=0.0002%量程+0.005mV当测量交流电压，电流是无此项误差。∆𝑋=0各量程测量的修正值直流电压VDC(V)直流电流IDC(A)交流电压VAC(V)交流电流IAC(A)量程10V100mA1kHz100V1kHz1A标准不确定度u40.007mV0.007mV005．合成标准不确定度的确定测量过程中各不确定度分量各自为独立事件。合成标准不确定度公式如下：其灵敏系数将Y=𝑋+∆𝑋带入上式，求得：Ci（𝑋）=1Ci（∆𝑋）=1根据以及直流电压VDC(V)直流电流IDC(A)交流电压VAC(V)交流电流IAC(A)标准不确定度u10.0001320.000710.002980.0000179标准不确定度u20.000230.00003030.0430.00069标准不确定度u30.0000580.000000580.580.0058标准不确定度u40.0000070.00000700求得个分量上输入值X的不确定度在输出量Y上的传播，如下直流电压VDC(V)直流电流IDC(A)交流电压VAC(V)交流电流IAC(A)标准不确定度u1（y）0.0001320.000710.002980.0000179标准不确定度u2（y）0.000230.00003030.0430.00069标准不确定度u3（y）0.0000580.000000580.580.0058标准不确定度u4（y）0.0000070.00000700然后根据合成不确定公式：求得输入值Y的标准不确定度uc(y)，如下表直流电压VDC(V)直流电流IDC(A)交流电压VAC(V)交流电流IAC(A)标准不确定度uc(y)0.000270.00070.5810.005846．扩展不确定度的的确定设uc（y）为正态分布，取包含因子k=1.96，包含概率为95%则：直流电压VDC(V)直流电流IDC(A)交流电压VAC(V)交流电流IAC(A)扩展不确定度uc(y)0.000530.00141.10.011并对表中的不确定度进行修约，根据GB/T8170-2008《数值修约规则与极限数值的表示和判定》，所有扩展不确定度取一位有效数字。因此相对的，对于Y的最佳估计值也做相应的修约。VDC=(9.9991±0.0005)VIDC=(50.0±0.1)mAVAC=(50±1)VIAC=(0.50±0.01)A