内容发布更新时间 : 2024/12/23 21:42:42星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

电压（电流）测量结果的不确定度评定

1． 概述

在23 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） 量程 最大允许误差 （读数+量程）% 直流电压 VDC(V) 10V 0.0035+0.0005 直流电流 IDC(A) 100mA 0.050+0.005 交流电压 VAC(V) 1kHz 100V 0.06+0.03 交流电流 IAC(A) 1kHz 1A 0.10+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)+ 和 Y(V) = X(V)+

X(I)：为被测电流值平均值 X(V)：为被测电压值平均值 ：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 1 2 3 4

引起不确定度u（y）的中的各来源标准偏差分量 由测量本身的重复性引起的偏差，其不确定度为u1。 由测试设备的最大允许误差引起偏差，其不确定度为u2。 由测试设备自身灵敏度引起的偏差，其不确定度为u3。 由测试设备的修正值（偏离零位）引起的不确定度为u4。 使用评定方法 使用A类方法评定 使用B类方法评定 使用B类方法评定 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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 平均值x 标准偏差s

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

直流电压 VDC(V) 9.9992 9.9994 9.9997 9.9989 9.9996 9.9991 9.9986 9.9993 9.9984 9.9989 9.99911 0.000418 直流电流 IDC(mA) 49.999 49.998 50.001 49.997 50.001 49.997 50.003 49.998 50.003 50.000 49.9997 0.00226 交流电压 VAC(V) 49.969 49.977 49.968 49.971 49.966 49.979 49.983 49.987 49.989 49.992 49.9781 0.00942 交流电流 IAC(A) 0.49979 0.49988 0.49981 0.49983 0.49991 0.49976 0.49986 0.49990 0.49984 0.49994 0.499852 0.0000567 u1=u( )=s( )=

直流电压 VDC(V) 0.000132 直流电流 IDC(mA) 0.00071 交流电压 VAC(V) 0.00298 交流电流 IAC(A) 0.0000179 标准不确定度u1

4.2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 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= 。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

量程 最大允许误差 （读数+量程）% 最大允许误差 标准不确定度u2 直流电压 VDC(V) 10V 0.0035+0.0005 0.0004 0.00023 直流电流 IDC(A) 100mA 0.050+0.005 0.0000525 0.0000303 交流电压 VAC(V) 1kHz 100V 0.06+0.03 0.075 0.043 交流电流 IAC(A) 1kHz 1A 0.10+0.04 0.0012 0.00069

4.3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6 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= 。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

量程 测量灵敏度 引起的误差 标准不确定度u3 直流电压 VDC(V) 10V 量程的0.001% 0.0001 0.000058 直流电流 IDC(A) 100mA 量程的0.001% 0.000001 0.00000058 交流电压 VAC(V) 1kHz 100V 量程的1% 1 0.58 交流电流 IAC(A) 1kHz 1A 量程的1% 0.01 0.0058

4.4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： =0.0002%量程+0.005mV 当测量交流电压，电流是无此项误差。 =0

各量程测量的修正值

量程 标准不确定度u4

直流电压 VDC(V) 10V 0.007mV 直流电流 IDC(A) 100mA 0.007mV 交流电压 VAC(V) 1kHz 100V 0 交流电流 IAC(A) 1kHz 1A 0