MODEL ATS-20B測量儀電流表的檢定及測量不確定度評定

中國航空制造技術研究院 李賀鵬

1.測量儀數(shù)字毫伏電壓表部分的檢定與測量不確定度評定

1.1 數(shù)字毫伏電壓表的檢定

我們使用FLUKE8846A數(shù)字多用表作標準表，F(xiàn)LUKE5500A多功能校準源作標準電壓源，依據(jù)JJG(軍工)72—2015《交流數(shù)字電壓表檢定規(guī)程》[1]和JJF1587-2016《數(shù)字多用表校準規(guī)范》[2]進行檢定。在檢定1500A時的顯示值為1507A。

1.2 數(shù)字毫伏表示值誤差的測量不確定度評定[3] [4]

1.2.1 數(shù)字毫伏表示值誤差的測量不確定度的數(shù)學模型

式（1）Y—示值誤差，VX—被檢表示值，VN—標準表示值，以上各量相互獨立。

1.2.2 測量不確定度主要來源

1.2.2.2.1 被檢表讀數(shù)重復性引入的不確定度分量uA；

1.2.2.2.2 被檢表的分辨力引入的測量不確定度分量uB1；

1.2.2.2.3 標準表準確度引入的標準不確定度分量uB2；

1.2.2.2.4 標準表送上級計量機構檢定引入的標準不確定度分量uB3；

1.3 測量不確定量值的計算（被檢表設置在FWDC-AVG，量程2000A，以檢定點1500A為例）

1.3.3.1 被檢表讀數(shù)重復性引入的不確定度分量uA

測量次數(shù) VX（A）1 1507 2 1507 3 1507 4 1507 5 1507 6 1507 7 1507 8 1507 9 1507 10 1507

1.3.3.2 被檢表的分辨力引入的測量不確定度分量uB1；

電阻分流器上標注50mV/1500A，下面按照此關系換算電壓和電流。

被檢表在2000A量程室的分辨率為1A，半寬度a=0.5A, 按均勻分布取，則：

1.3.3.3 標準表準確度引入的標準不確定度分量uB2；

被檢表在2000A量程時，標準表（FLUKE8846A）的工作量程為100mV，依據(jù)FLUKE8846A說明書可知，年準確度為：

則：

1.3.3.4 標準表送上級計量機構檢定引入的標準不確定度分量uB3；

FLUKE8846A證書中未給出上級標準傳遞引入的不確定度，按1/4的關系考慮，，按正態(tài)分布取。

則：

換算電流為：

1.3.3.5 合成標準不確定度uc

1.3.3.6 擴展不確定度U

1.3.3.7 相對擴展不確定度Urel

2.電阻分流器引入的測量不確定度uR

2.1 電阻分流器的不確定度主要來源

2.1.1 分流器送上級計量機構檢定引入的不確定度分量；

2.1.2 分流器最大允許誤差引入的不確定度分量；

2.1.3 分流器年變化引入的不確定度分量

2.2 電阻分流器的不確定度分析

由于分流器送上級計量機構檢定引入不確定度分量和分流器年變化引入的不確定度分量很小，可以忽略不計。根據(jù)0.1級電阻分流器性能規(guī)定，其阻值允許誤差區(qū)間的半寬，按均勻分布取。

則：

3.數(shù)字毫伏表與電阻分流器組合的測量不確定度分析

3.1 數(shù)字毫伏表與電阻分流器組合的數(shù)學模型

輸入量V和R不相關，由JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》可知，被測量電流的合成標準不確定度為：

3.2 電流示值的不確定度

3.3 擴展不確定度U

3.4 相對擴展不確定度Urel

4.電流示值誤差分析

電阻分流器經(jīng)中國計量科學研究院校準[5]，誤差為0.19%，已經(jīng)超出0.1%，因電阻分流器與數(shù)字毫伏表組合使用，綜合誤差為-0.7%未超過±1%，達到MODEL ATS-20B測量儀電流測量規(guī)定的性能。

5.其他說明

環(huán)境溫度、濕度、空間的電磁場、電源變化等因素符合儀器校準的環(huán)境要求，這些的影響量忽略不計。

6.結論

經(jīng)本文分析評定得到的儀器電流示值誤差為-0.7%，測量結果不確定度為，這表明分別對數(shù)字電壓表和電阻分流器進行檢定的方法是可行的。

[1]JJG(軍工)72—2015交流數(shù)字電壓表檢定規(guī)程[S]．北京,2015．

[2]JJF1587-2016數(shù)字多用表校準規(guī)范[S]．北京,2016．

[3]JJF1059．1-2012測量不確定度評定與表示[S]．北京,2012．

[4]CNAS-CL07∶2011測量不確定度的要求[S]．北京,2011．

[5]JJG1069-2011直流分流器檢定規(guī)程[S]．北京,2011．