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1、文件编号： ZY/JLY BQD 0692005-2 页 码： 第 1 页 共 5 页 吉林省计量科学研究院 作业指导书 第 1 版 第 1 次修订 标 题 线性压力传感器（静（静态态） ）基本误 差不确定度评定 批准人 实施 日期 2009 年 05 月 08 日 线性压力传感器（静态）基本误差不确定度评定线性压力传感器（静态）基本误差不确定度评定 吉林省计量科学研究院：张攀峰 李德辉 韩晓飞 孙俊峰 1 1、评定依据：、评定依据：JJG 860-1994 压力传感器（静态） JJF 1059-1990 测量不确定度评定与表示 JJF 1094-2002 测量仪器特性评定 2 2、测量方法、
2、测量方法: : 检定/校准、检测装置由标准器（在此为 0.02 级活塞式压力计） 、压力源、 三通接头用导压管连接起来而组成，导压管另一端与压力传感器（以下简称传 感器）连接起来，连接处不得泄漏，外加对传感器供电电源，并由数字电压表 读取传感器输出。通过采用多次循环测量确定被测传感器工作直线方程的方法 进行检定/校准、检测。 3 3、数学模型、数学模型 依据 JJG 860 1994 压力传感器（静态）检定规程可知，线性压力传感 器的基本误差公式为： A =（S+LH）-（1） 式中：A传感器各检定/校准、检测点的基本误差（以绝对误差表示） LH传感器各检定/校准、检测点系统标准不确定度分量
3、3 方差和灵敏度系数 2 22 2 22 1 2 LHS uCuCAu 线性压力传感器（静态）（静态）基本误差不确定度评定 ZY/JLY BQD 0692005-2 第 2 页 共 6 页 式中：灵敏度系数C1=C2=1 则： 4 4 标准不确定度一览表标准不确定度一览表 表 1: 标准不确定度 分量 不确定度来源 标准不确定度 mV S u 由传感器重复性引入的标准不确定度 0.0043510.00435 LH u 由传感器系统误差引入的标准不确定度 0.0062710.00627 5 5 标准不确定度分量的计算标准不确定度分量的计算 5.1 由被检定/校准、检测传感器重复性引起的标准不确定
4、度u(S): 用 0.02 级活塞压力计检定/校准、检测由北京中航机电技术公司生产 CYBIOS 型，编号为 2H2883，测量范围为 080MPa,0.25 级传感器的 0MPa、10MPa、20MPa、30MPa、40MPa、50MPa、60MPa、70MPa、80MPa 点，分别 读取被检定/校准、检测传感器各点四个循环读数如下表所示： 表 2: 序 号 测量点 示值 (mV) 0 MPa10 MPa20 MPa30 MPa40 MPa50 MPa60 MPa70 MPa80 MPa 上行程 0.0363.2456.4859.7212.94516.18219.40722.62825.83
5、51 下行程 0.0353.2446.4889.71712.94916.18219.40822.62525.838 上行程 0.0353.2476.4879.72212.95216.18119.40822.62525.8422 下行程 0.0383.2546.4949.72912.96216.18819.41322.62825.842 上行程 0.0383.2506.4899.72212.95516.18319.40122.62125.8333 下行程 0.0413.2566.4949.72712.95816.18219.41022.62325.833 上行程 0.0403.2506.4839
6、.72612.95716.18419.40822.62725.8454 下行程 0.0423.2596.4989.73312.96416.19119.41422.63325.845 传感器在整个测量范围内的标准偏差为s： 3 222 LHS uuAu )4( 2 1 2 1 2 m SS s m i Di m i Ii i i x f c )( ii xuc 线性压力传感器（静态）（静态）基本误差不确定度评定 ZY/JLY BQD 0692005-2 第 3 页 共 6 页 式中sIi传感器各测量点上行程子样标准偏差， sDi传感器各测量点下行程子样标准偏差， m 传感器在整个测量范围内的测量
7、点数。 其对应的标准不确定度为： u(S ) = s - - - - - -（5） 5.1.1 传感器各测量点上行程子样标准偏差SIi的计算，数据见表 3： 6 1 1 2 1 n i IiIijIi yy n s 式中yIij传感器上行程第i个测量点第j次测量示值， 传感器上行程第i个测量点第j次测量示值 ， Ii y n 传感器测量循环次数。 传感器上行程第i个测量点第j次测量示值由公式（7）求得 表 3: 测量点 0 MPa10 MPa20 MPa30 MPa40 MPa50 MPa60 MPa70 MPa80 MPa 10.0363.2456.4809.72012.94516.1821
8、9.40722.62825.835 20.0353.2476.4879.72212.95216.18119.40822.62525.842 30.0383.2506.4899.72212.95516.18319.40122.62125.833 yIij (mV) 40.0403.2506.4839.72612.95716.18419.40822.62725.845 (mV) Ii y 0.03733.2486.4869.72312.95216.18319.40622.62525.839 SIi(mV)0.0022170.0024490.0025820.0025170.0052520.00129
9、10.0033670.0030960.005679 5.1.2 传感器各测量点下行程子样标准偏差SDi的计算，数据见表 4： 7 1 1 2 1 n i DiDijDi yy n s 式中yDij传感器下行程第i个测量点第j次测量示值， 传感器下行程第i个测量点第j次测量示值， Di y )7(, 2 , 1 1 1 miy n y n i IijIi 线性压力传感器（静态）（静态）基本误差不确定度评定 ZY/JLY BQD 0692005-2 第 4 页 共 6 页 n 传感器测量循环次数。 传感器下行程第i个测量点第j次测量示值由公式（8）求得 表 4: 测量点 0 MPa10 MPa20
10、 MPa30 MPa40 MPa50 MPa60 MPa70 MPa80 MPa 10.0353.2446.4 889.71712.94916.18219.40822.62525.838 20.0383.2546.4949.72912.96216.18819.41322.62825.842 30.0413.2566.4949.72712.95816.18219.4122.62325.833 yDij (mV) 40.0423.2596.4989.73312.96416.19119.41422.63325.845 (mV) Di y 0.0393.27836.4949.72712.95816.1
11、8619.41122.62725.840 SDi(mV)0.0031620.0031620.0438810.0041230.0068070.0066520.0045000.0027540.004349 则由式（4） 、 （5）可计算传感器重复性引起的标准不确定度u(S)： u(S)= 0.00434 mV 5.2 由被检定/校准、检测传感器系统误差引起的标准不确定度u(LH): 该传感器端点连线方程为： 9)( 1 1 1 1 pp pp yy yy m m EP 式中Pm 传感器测量上限压力值（Pa） ； P1 传感器测量下限压力值（Pa） ； P 传感器在其测量测量范围内的任意压力值（Pa
12、） ； 传感器测量上限处测量示值平均值（mV） ； m y 传感器测量下限处测量示值平均值（mV） 。i y 该传感器各测量点上、下行程算术平均值与其端点连线方程的差值： )8(, 2 , 1 1 1 miy n y n i DijDi 11), 2, 1( miyyy EPiIiIiLH 10),2, 1( 2 1 miyyy DiIii 线性压力传感器（静态）（静态）基本误差不确定度评定 ZY/JLY BQD 0692005-2 第 5 页 共 6 页 计算结果见表 5： 表 5: 测量点 0 MPa10 MPa20 MPa30 MPa40 MPa50 MPa60 MPa70 MPa80
13、MPa (mV) EP y 0.0373 3.262 6.488 9.713 12.938 16.163 19.388 22.614 25.839 (mV) Ii y 0.03733.2486.4869.72212.95216.18219.40622.62525.839 (mV)Ii LH y -0.0009 -0.0152 -0.0024 0.0090 0.0136 0.0187 0.0171 0.0112 0.0004 (mV) Di y 0.039 3.253 6.494 9.726 12.958 16.186 19.411 22.627 25.840 (mV)Di LH y 0.000
14、9 -0.0100 0.0051 0.0130 0.0196 0.0220 0.0224 0.0132 0.0004 传感器工作直线为端点平移线时,则可计算端点平移线的截距 a 为: 072. 0 2 1 “ 1 LHLH yyya 式中： 传感器各测量点上、下行程算术平均值与该传感器端点连线 LH y 方程的差值最大正偏差； 传感器各测量点上、下行程算术平均值与该传感器端点连线 “ LH y 方程的差值最大负偏差； 而端点平移线的斜率与端点连线的斜率相同,即: 由表 5 中数据可知： （yLH） =0.0224(mV) （yLH）”=-0.0152(mV) 因此,压力该压力传感器工作直线为端
15、点平移线的方程为: 压力传感器满量程输出值： 根据上述分析,传感器的系统误差为: 12), 2, 1( miyyy EPiDiDiLH 322.0 1 1 pp yy b m m ）（ 13322. 0072 . 0 )( 1 p ppbaySE )14( 1 yyy m 线性压力传感器（静态）（静态）基本误差不确定度评定 ZY/JLY BQD 0692005-2 第 6 页 共 6 页 (mV) 其标准不确定度： (mV) 6 6 合成标准不确定度合成标准不确定度U Uc c（A）的计算的计算 将u(S)、u(LH)代入（3）式： uC2（A）= = u2(S)+u2(LH) =9.4610-5 (mV)2 uC（A）= =0.0076 mV 7 7 扩展不确定度扩展不确定度U U95 95（ （P P）的计算的计算
