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1、交流电压表测量结果的不确定度评定1概述1. 1测量依据：JJG（航天）34-1999交流数字电压表检定规程； JJG1059-1999测量不确定度评定与表示； CNAS-GL02能力验证结果的统计处理和能力评价指南。1. 2测量环境条件：温度（2O1）C；相对湿度（40-60）%RH。1. 3测量标准：DO30-IIB多功能校准仪。1. 4 被测对象：交流电压表DP3-AV型，量限：200V, 1.5级。1. 5 测量方法：采用 DO30-I B 多功能校准仪作测量标准来测量交流电压表 的实际值。调节多功能校准仪，被测交流电压表的读数，即为被测交流电压表 的示值；多功能校准仪的读数，即为被测交
2、流电压表示值的实际值。被测交流 电压表示值与标准值之差为交流电压表的示值误差。2数学模型 AV二V - Vx x N x式中： AV 被测交流电压表示值误差；xV 被测电压表示值；xV DO30多功能校准仪读数。Nx3. 标准不确定度的评定根据数学模型，被测表基本误差的不确定度将取决于输入量V和V的不确xN x定度。3. 1测量重复性引入的标准不确定度u（V ）的评定x输入量V的标准不确定度u（V ）主要是由被测交流电压表的测量重复性引起 xx的，采用 A 类方法进行评定。考虑到多功能校准仪的稳定度所引起的不确定度 已包含在重复性条件下所得测量列中，故不另作分析。A类不确定度分量的自由 度，v
3、（V ） = n 1 ox对100V校准点重复测量10次，测量结果如下：3. 1. 1校准点为100V的10次测量结果V :1100.0V100.1V100.0V99.9V99.9V99.9V99.9V99.8V99.9V 100.1V平均值V = 99.95V1 n _p (V - V )2实验标准差s(V)= 二 1= 9.72X10-2V ,i N n-1则标准不确定度为u(V) = 9.72X10-2V自由度v(V)= 10-1 = 9113. 2被测表显示分辨率引入的不确定度u2=0.28X 10-2V 3. 3标准器的准确度引入的标准不确定度u(V)的评定Nx输入量V的不确定度来源
4、：主要是由DO30-IIB多功能校准仪的误差引起 Nx的，可根据仪器说明书和检定证书得到的最大允许示值误差采用 B 类方法进行评定D030-IIB多功能校准仪准确度为：土(读数的0.07%+满量程的0.03%)；3. 3. 1在测量校准点V为100V时，最大允差xe =(0.07%xV +0.03%xU )= 土(0.07%x100V+0.03%x200V) = 土 1.3X10-1V1 x m半宽度a =1.3X10-1V，属于均匀分布，包含因子k斗3 ,1贝y u(V )=a .k = a 几3 = 1.3X10-1V 3 = 7.51x10-2VN111估计不可靠性Au(V )；u(V
5、) 0.1，则自由度v (v )=50N1N1N14. 合成标准不确定度的评定4. 1 灵敏系数数学模型 AV V - VC aAV1xC aA V2x/av 1x/aV Nxxx N x灵敏系数( C )i4. 2 标准不确定度汇总表表 1100V 校准点标准不确定度汇总表标准不确定 度分量u(X ) i不确定度来 源标准不确定度灵敏系 数(C ) ic .u(X.)ii自由度(v )iu (V )1读数重复性9.72 x 10 -2V19.72 x10 -2V9U2分辨率引入 的不确定度0.28 X 10-2V-10.28X10-2V50u (V )N1DO30- IIB 多功能校准仪误差
6、7.51 x10 -2V-17.51 x 10 -2V504. 3合成标准不确定u(V )的估算cx输入量V与V彼此独立不相关，所以合成标准不确定度按下式得到。(V )2 + c u 1cu1 xx Nx+cu (V )2 ；合成标准不确定u (V )的自由度称为1- 2 NXc x有效自由度Veff L4.V =eff(V)，可按韦尔奇-萨特思韦特公式计算:U4 (V ) c u (V)42Nx、V(V )Nx4c4- + -c u (V )1/ X、一v(V)x3. 1 校准点 100V 时，合成标准不确定度uc(Vi)=JNxc u (V ) 2 + cu 1i i+ cu(V )2 =
7、J9.722 + 0.282 + (7.511 x10-2V=1.23x10-iV1- 3N1*相对合成标准不确定度：u (v)= u (vV =1.23x10-1V99.95V = 1.23x10-3 = 0.123%crel 1c 1 1合成标准不确定度u (V )的有效自由度：c3Veff(V )4cu 1cu1v (V )1=21 c u (V )4+2 / N、V (V )N15.5.以Veffu (v)_c1= 20p=95用内插法得到包含因子k =2.09取 V=20eff扩展不确定度的评定 1包含因子k的确定5. 2 扩展不确定度 U 的计算在合成标准不确定度确定后，乘以一个包含因子k,即U = k.u。c100V 时扩展不确定度U =k.u (V)=2.09x1.23x10-1V=2.57x10-1V1c 1其相对扩展不确定度 U =k.u (V )= 2.57x0.123% = 0.316% 沁 0.3%1relcrel 16. 测量不确定度的报告与表示 交流电压表测量结果的相对扩展不确定度为：100V时相对扩展不确定度U = 0.3% vu (V )= 20p=951rele f f c 1
