压力传感器测量误差不确定度分析

３ ． １ Ａ 类标 准不确 定度评 定
Ａ类 标准 不确定度 评定 的原则 ，以一 只压 力 范围 值为 Ｏ － １ ０ ０ ＭＰ ａ ，精确 等 级 为 ０ ． ２的 压
３ ． ２ Ｂ 类标 准不确 定度评 定
ｕ Ｂ ＝ ０ ． ０ ０ ０ ６ ｍＶ，可信 度为 １ ０ ０ ％，１ ） ＝ｏ ０ ； 数字 繁 用表 不 确 定度 为 ｕ Ｄ ＝ Ｏ ． ０ ０ ０ ６ ｍＶ，可 信
０ ． ０ ０ ５ ｍＶ ；可 信 度为 １ ０ ０ ％，Ｕ ：０ 。 ：从 而得 到
综合不确定度为 ｕ ｃ ＝ Ｏ ． Ｏ ０ ３ ｍＶ。
关键词 】压力传感器 比较 法 误差 分布 不
屯变
４ 结 论
由上文可 以看 出，矿 业 生产 中，压 力传 感器的检测装置测量不确定度评定 ，要综合对 传感器显示值误差 、传感器迟滞误差 、传感器 重复性误差 、传感器线性误差 、繁用表误差 、 表示 电源漂移 以及标准压力计误差分别进行评
量。
功检测和 自动控制 的首要环节。而压力传感 拘检测结果 的不确 定度分 析是对检测结果的 毫，在矿业生产 中，压力传 感器检测装置测 不确定度分析 需注重 以下几个方面 ：
装置测量不确定度分析工作贡献绵薄之力 ，促
进市场经济的发展 。
参考文献
… １ Ｊ Ｊ Ｇ ８ ６ ０ － １ ９ ９ ４ ，压 力传感 器 （ 静 态 ）检 定规 程 【 Ｍ ］ ．北京 ：计量 出版社 ， １ ９ ９ ６ ．
山的压 力 的具体 范围值 ，才 能保 障矿 山开采 的安 全 性。本 文对 矿 业 生 产 中压 力传 感 器检 测装 置测 量 不确 定度 进行 剖 析 ，并结合 实 例对测量 不确定度解析 。

压力表示值误差测量结果的不确定度评定压力表示值误差是衡量压力测量准确性的重要指标。

然而，由于多种因素的干扰，压力表示值误差很难完全避免，因此需要评定其不确定度。

本文将详细介绍压力表示值误差的不确定度评定方法。

一、误差来源的分类在评定压力表示值误差的不确定度前，需要先了解误差来源及其分类。

压力表示值误差的主要来源包括：1.传感器精度误差：由于传感器自身制造、操作、环境等方面的因素，造成的测量结果与真值之间的偏差。

2.传感器零点漂移误差：在长时间的使用和不同环境温度下，传感器产生的自动偏移。

3.传感器灵敏度漂移误差：由于传感器在不同温度、湿度、噪声等方面的干扰导致的灵敏度变化。

4.传感器线性误差：传感器输出与输入信号之间的偏差，使得各个测量范围内的响应曲线不是严格的线性关系。

5.环境噪声：来自外部环境（如机器振动、气流、电磁辐射等）对传感器精度产生的影响。

二、基本公式$$U_e^2 = U_A^2 + U_B^2 + U_C^2$$其中，$U_e$为压力表示值误差的不确定度；$U_A$为测量中由于标准差的影响产生的不确定度；$U_B$为标准偏差的不确定度引起的不确定度；$U_C$为误差来源引起的不确定度，包括传感器零点漂移等。

$$U_A=\frac{s}{\sqrt{3N}}$$其中，$s$为样本标准偏差，$N$为样本数，$k$为置信度系数（一般取2），$S$为标准偏差，$n$为标准差阶段数。

三、具体步骤2.确定置信度水平：置信度水平决定了评估不确定度需要采用的统计方法。

根据实际需要，制定置信度分别为95%、99%等。

3.收集数据：通过实验、测量等方式收集相关数据，包括压力表示值、误差来源、标准偏差及样本数据等。

4.计算不确定度：根据公式计算各个误差来源的不确定度，然后将其加总，得到压力表示值误差的不确定度。

5.结果分析：得到不确定度后，需要将其与实际测量误差相比较，从而判断测量结果的可靠性。

四、注意事项1.数据的充分性和可靠性：数据质量对评定的结果有着重要的影响，数据的收集需要充分而准确。

0.1级压力传感器的测量结果不确定度评定1. 概述1.1 测量方法: 依据JJG860－1994 压力传感器（静态）检定规程. 1.2 环境条件: 温度:（20±5）℃,温度波动每10min 变化不大于1℃，相对湿度:≤45～75%1.3 测量标准:1.3.1 一等标准双活塞式压力真空计，其最大允许示值误差为：±0.02% 1.3.2 数字多用表（用于测量压力传感器输出电压）直流电压档（0～10）V ；最大允许示值误差±（0.0035%读数+0.0005%量程）1.4 被测对象:压力传感器（0～100）kPa ；电压输出(1～5)V ；准确度等级为0.1级 1.5测量过程:将压力传感器的压力端与双活塞式压力真空计相连，电压输出端与数字多用表压的直流电压档相连，在活塞上加相应的产生的小砝码,这时数字多用表的电压档显示相应的电压输出值。

1.6评定结果的使用:在符合上述条件下的测量结果,一般可直接使用本不确定度的评定结果.2. 数学模型传感器输出电压测量的数学模型为：式中：U Δ——传感器的输出电压误差；U ——传感器输出电压值；0U ——传感器电压输出起始值。

m U ——传感器电压输出量程； P ——传感器输入压力值； Pm ——传感器压力输入量程；3输入量U 的标准不确定度评定3.1 输入量U 的标准不确定度)(U u 的评定输入量U 的标准不确定度来源有数字多用表的电压档测量不确定度)(1U u 和压力传感器电压输出的测量不重复性)(2U u)(o mm U P P UU U +⋅-=∆3.1.1数字多用表的电压档测量不确定度)(1U u 的评定)(1U u 的主要来源是数字多用表的直流电压档最大允许示值误差,因此采 用B 类方法进行评定。

压力传感器的输出电压的最大值为5V ，所以半宽度 a=0.0035%×5V +0.0005%×10V=0.00023V,在区间内可认为服从均匀分布,k=3所以)(1U u =k a=0.00013V估计)()(Δ11U u U u =0.1,故自由度)(1U v =503.1.2压力传感器输出电压的测量不重复性)(2U u 的评定)(2U u 的主要来源是压力传感器输出电压的测量不重复性,可以通过连续测量得 到测量列,采用A 类方法进行评定，对压力传感器的最大压力100kPa 下，对其相应的输出电压进行重复测量10次,得到测量列:5.00325 5.00275 5.00275 5.00225 5.00275 5.00300 5.00300 5.00225 5.00250 5.00325平均值: ===∑11ni i U n U 5.00278V单次实验标准差: 1)(2--=∑n U Us i=0.00036V所以，10)(2s U u == 0.00012V, 故自由度)(2U v =n-1=9因此合成输入量 =+=)()()(2212U u U u U u 0.00018，)(U v ＝403.2输入量P 的标准不确定度u (P)的评定输入量P 的标准不确定度的主要来源为一等标准双活塞式压力真空计的最大允许示值误差±0.02%，所以，半宽度a=0.02%×100kPa ＝0.02kPa在区间内可认为服从均匀分布,k=3所以u (P)=ka=0.012kPa ，估计)()(P u P u ∆=0.1,故自由度v (P)=504 合成标准不确定度的评定4.1 灵敏系数输入电压对传感器输出误差的灵敏系数为：=∂∆∂=UUc 1 1 输入压力对传感器输出误差的灵敏系数为： ==∂∆∂=mmP U P U c 20.04V/kPa 4.2 标准不确定度汇总表如表4-1所示：4.3 合成标准不确定度的计算因x i 彼此独立，所以合成标准不确定度u c (y)为：)y (u c ==+)()(22U u P u 0.00082V4.4 合成标准不确定度的有效自由度=effν∑=n i i i c v y u y u 144)()(=555. 扩展不确定度的评定差压传感器属工作计量器具，置信概率取95%。

ｕ １ ＝０Ｏ ７ ｍ （） ． ７ Ｖ ０
４２ 二 等活塞压 力计引 人 的不 确定 度分量 ． 量程 （ 一１） Ｐ Ｏ ０ Ｍ ａ的压 力变 送 器 ， 由于 在 其 ６ ａ处 ＭＰ 为最保守 校准 点 ， 以二 等标 准 在 测 量该 点 时 的 最大 允 所
许误差 为 ：
Ａ＝ － － ｉ － ６×Ｏ０ ％ ＝±００ ３ Ｍ ａ 。 ．５ ．０ （ Ｐ ）
显过大。
（ ） 量表 数据输 出远传 的接 口方法 混乱 ， ５热 没有 统一 的标 准 。给 数据远传 处 理造成 困难 。同时也使 得进 行公
平 、 正 的检定 评价 （ 同一 检 定 测 试 系统 上 ， 免 人 为 公 在 避
期 检定 的费用 。虽 然第 一次 购 买 的 费用 较 高 ，５年 算 下 １ 来 ， 声波户 用热 能表 总 的“ 用 周期 成本 ” 超 使 不仅 不 高 ， 可 能还 有更好 的效益 。这 一观 念 ， 值得考 虑 。
对该 压力变送 器在 同一 时 间进 行 ３次 重 复校 准 ， 其
于我们产 品 的安全性的要求。检测它不仅仅是示值准 确， 还有 就是 可 以让 客户 了解 这 个 产 品是 否 可 以满 足他 们 自己的技术（ 参数） 要求。
评 定 不确定 度 时 ， 我们选 用最 差点评 定法 ， 结果 相 其
从事 热量 表生 产 、 销售 的企业 ， 最好 拥有 自己的城镇
供热或是暖通系统方面的专家。站在热量表生产企业的 立 场上 ， 不能 是 只想 着 “ 表 ” 卖 —— 需 要 很 重视 对 用 表 单 位 的事前 调研 和做 好 售后 服 务 的充 分 准备 ； 时还 能 和 同
用户 密切 合作 。参 与 整个 供 热 建 筑 系统 运 行 ； 至 包 括 甚 计 量 收 费政 策 的贯 彻实 施等 方 面运作 ； 而在 此 同时 ， 拓 开 热量 表 的市 场 。

陕西XXXX技术有限公司压力传感器（-0.1MPa～0.6MPa）检定/校准结果测量不确定度评定报告编制：审核：批准：2020年06月06日检定/校准结果测量不确定度评定报告1 概述1.1 测量依据JJG 860-2015 《压力传感器（静态）》。

1.2 环境条件温度:（20±1）℃；相对湿度：小于80%。

压力传感器所处环境应无影响输出稳定的机械振动和外磁场。

1.3 选用的标准器活塞压力计，编号N2798,测量范围（-0.1～0.6）MPa，太原市太航压力测试科技有限公司，准确度等级0.01级。

数字多用表，编号4347508,KEITHLEY1.4 被测对象压力传感器，编号1504731，测量范围（0～0.5）MPa，Honeywell，准确度等级为0.2级，。

1.5 测量过程将压力传感器安装在活塞式压力计上，传感器引线分别于数字多用表和规定的电源电压连接，稳定30分钟后，通过标准器压力值与传感器输出信号进行测量，并记录数据。

1.6 评定结果的使用符合上述条件的测量结果，一般可直接引用本不确定度结果。

2 数学模型线性压力传感器测量误差的数学模型为：0i -V V =∆式中:i V —传感器实际输出值mV0V —由标准压力值计算出的理论电压值）（L P P V -+=b a 0 LH LH P P V V --=b 式中:P —活塞压力计产生的压力值L P —传感器的下限值 H P —传感器的上限值 L V —传感器输出下限值 H V —传感器输出下限值 a —直线方程的截距 b —直线方程的斜率方差公式和灵敏系数））（（L P P V V -+=∆b a -i11=∂∆∂=V V C b 2-=∂∆∂=PVC 3 标准不确定度评定 3.1 测量不确定度来源a ）活塞压力计引入不确定度分量1u ；b ）测量重复性的标准不确定度分量2u ；c ）数字多用表分辨力引入的不确定度分量3u ；d ）数字多用表引入的不确定度分量4u ；e ）活塞压力计液位差影响引入的不确定度分量5u ；f ）温度变化引入的不确定度分量6u 。

压力表示值误差测量结果的不确定度评定
压力表示值误差是指实际测量的压力值与标准压力值之间的差值，它是评价压力仪器测量性能的重要指标。

在压力仪器的日常使用中，不可避免地会产生许多误差，这些误差将导致测量结果的不确定度。

因此，为了评估压力表示值误差的不确定度，需要进行一系列的误差分析。

首先，需要对压力表示值误差进行测量。

为了减小随机误差的影响，应该进行多次重复测量，然后取平均值作为实际测量值。

此外，还需要准确的标准压力仪器作为参考值。

其次，需要对测量设备的各个组成部分进行误差分析。

压力传感器、变送器、计算机及其他与压力检测相关的设备可能会影响压力表示值误差。

通过测量各个部分的误差值，可以确定每个部分对整个系统的误差的影响程度。

第三，需要进行环境误差的分析。

如温度、湿度、气压等环境因素的变化也会影响测量结果的准确性。

因此，需要进行环境条件的监测和控制，并将环境误差纳入不确定度评定的范围。

最后，需要将所有误差因素的影响综合起来，计算得出压力表示值误差的不确定度。

这个计算过程可能会很复杂，因为各个误差因素之间的相互作用和加权方式需要详细的分析和计算。

总之，评定压力表示值误差的不确定度需要进行多个方面的误差分析和计算。

评估不确定度的准确性是十分重要的，因为它可以帮助我们更好地理解测量结果的可信度和可靠性，从而进行更加精准的压力检测。

压力传感器的信号特征及误差分析▪传感器的误差只要有测量就一定存在误差。

对于具体应用而言，即使有误差，从某种意义上来讲，误差却也是相对的，只要误差在允许的范围之内，就可以被接受，并且专业的用户一般在实际应用中会遵循“适用，优选”的原则来选择传感器。

压力传感器在应用中，其关注的特性包括但不限于以下几种特征：•压力测量范围：FSO-kPa（差压/静压，表压/密封表压，绝压）•压力测量误差：±kPa•测量分辨率：kPa/bit•工作电压/电流•存储、工作温度范围，测量介质•压力测量响应特性,重复性，长期稳定性在这些压力参数之下，掩藏着一颗将压力转换为电信号的压力传感器芯体或者模块。

测量压力有多种原理方式，但不是每种原理都可以涵盖所有的压力类型及压力范围：•硅压阻•溅射薄膜•硅谐振•电容式•电涡流•力平衡熔石英波登管•应变片…关于误差分析，以下内容将针对硅压阻方式的压力传感器进行一个简单的说明。

图-1硅阻压力传感器从硅片到各型封装应用在图-1中，列举了当前在各个领域中广泛应用的基于硅压阻压力传感器从裸片到若干封装的几个典型形式。

产品类型中有的仅作外部封装，有的将对应量程输出模拟信号经过温度补偿和校准，可以进行互换操作的，有的进一步将模拟信号放大处理的，及进一步数字化处理后输出，有的进行数字化校准后使用相应的接口协议在工业界广泛应用的压力变送器形式的，以及在汽车，医疗等行业的应用中，集成其它诸如温度或者气体等传感器的成为一种综合形式的模块。

当然，也有利用待测介质的压力特性测量其它对应的物理量，比如用于呼吸机等领域的基于低差压传感器的流量传感器等。

一般而言，在未经数字化处理之前的压力传感器，多会在产品的特性栏中描述迟滞（压力、温度）及线性度、温度系数等特征参数，而经过数字化处理后的压力传感器或者变送器，在描述输出信号特性的时候，大多不再描述这些参数指标，而是提供总体的测量精度等参数。

这种差异并不是因为数字化可以消除类似迟滞等特性，而是数字化处理后很难再区分是因为传感器元件的测量信号还是固件处理本身引起的某些类似迟滞等特性，因此一般均把迟滞、温度特性等引起的元件测量误差和量化处理误差综合成为了产品最终的测量精度、误差及长期稳定性的描述上更为合理。

压力传感器测量误差不确定度分析概要压力传感器是一种重要的测量设备，广泛应用于工业、医疗、航空航天等领域。

在测量过程中，无论使用何种方法，都难免会存在一定的误差。

为了确保测量结果的准确性和可靠性，需要进行误差分析和不确定度分析。

本文就压力传感器的测量误差和不确定度进行概要分析。

压力传感器是一种基于压力感应元件的测量设备，其测量误差主要包括静态误差和动态误差两个方面。

静态误差：指在静止条件下，在某个压力范围内，测量值与真实值之间的差异。

静态误差可进一步分为硬件误差和软件误差两种。

硬件误差包括感应元件本身的误差、电子电路的误差和机械结构的误差等；软件误差主要包括信号处理算法的误差、采样频率的误差等。

动态误差：指在变化条件下，测量值与真实值之间的差异。

动态误差涉及到压力传感器的响应速度、幅度响应等因素。

常见动态误差包括谐波失真、交叉干扰、噪声等。

不确定度是指测量结果与真实值之间的差异，不确定度分析是对测量结果的可靠性进行评估。

在进行压力传感器的不确定度分析时，需要考虑以下几个因素。

1. 设备误差：包括传感器感应元件的误差、电子电路的误差和机械结构的误差等。

这些误差可以通过校准和质量控制来限制并确定不确定度。

2. 外部条件：如环境温度、湿度等因素会影响传感器的测量精度，需要进行环境校准和温度补偿。

3. 操作员误差：测量时操作员的误差也会影响测量结果的准确性，因此需要严格控制操作流程，进行技术培训和质量管理。

4. 不确定度评估：通过数学模型，基于标准偏差、置信度等指标，对测量结果的不确定度进行评估和预测。

其中，标准偏差是指对同一任务测量多次取得的结果的离散程度。

在进行压力传感器的不确定度分析时，需要通过实验数据和理论计算相结合的方法进行。

此外，还需对误差来源进行分析和排除，确保得到准确的测量结果。

总之，压力传感器的测量误差和不确定度是影响测量结果准确性和可靠性的重要因素，需要进行充分的误差分析和不确定度分析，并采取相应的措施进行校准、温度补偿和质量控制，以确保测量结果的可靠性。

压力传感器输出电流测量结果的不确定度评定摘要：压力传感器是一种工业用压力测量仪器。

传感器通过采集头取得压力后，由压力传感元件进行电信号的转换，将压力变量转换为相应的数字信号，最终显示压力值或输出模拟量信号，而且其输出信号与压力变量之间有一给定的连续函数关系（通常为线性函数）。

关键词：压力传感器；输出电流；测量结果；不确定度评定压力传感器，顾名思义，就是一种能够感受到压力值，并能将感受到的压力值，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足对压力值的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求，压力传感器是实现自动检测和自动控制的首要环节。

现有待测压力传感器主要用于煤层气抽采企业，测量范围为（-100～0）kPa，输出直流电流信号为（1～5）mA。

但是，目前国家尚没有针对此种压力传感器的相关技术参数的专业检定规程或校准规范，无法应用统一的技术指标和鉴定方法科学衡量压力传感器的性能，为校准我市现有该种压力传感器，我们参照JJG882-2004《压力变送器检定规程》、JJG875-2005《数字压力计检定规程》等编制了《矿用压力传感器校准方法》，并且对压力传感器测量结果进行了不确定度评定。

1压力传感器的相关阐述在了解压力传感器时，应该对其线性速度进行分析和掌握，将传感器的具体输出和输入状态及其拟合之间的连接状况表示出来。

其中的输出和输入曲线，也可以理解成校准曲线，它是经过具体的标定和测量获取的。

当在传感器上作用了一定的输入量，对应的输出量在上面就会被显示出来，这个点在平面坐标上就可以确定出来，然后，有效地连接起一系列这样的测试点，这样传感器的具体输出、输入曲线就能够被创设出来。

我们通常要对拟合直线进行选择，当作工作曲线，便于将误差最下值选择出来并进行一定的校准分析，因此，就可以将其当作拟合曲线。

2测量过程简述①测量依据：JJG882-2004《压力变送器检定规程》。

②测量环境条件：温度（20±5）℃，相对湿度：（50～60）%。

原创一文深度了解压力传感器的误差分析、选型需求、检测方式、故障分析、补偿技术...（值得典藏）在上一篇讲述压力传感器的文章《一文读懂压力传感器的原理和分类》中，为大家讲解了各种不同的压力传感器及其原理，而在实际使用中，压力传感器还有很多的注意事项呢。

压力传感器的误差分析在选择压力传感器的时候我们要考虑他的综合精度，而压力传感器的精度受哪些方面的影响呢?其实造成传感器误差的因素有很多，下面我们主要说四个无法避免的误差，这也叫传感器的初始误差。

1、偏移量误差由于压力传感器在整个压力范围内垂直偏移保持恒定，因此变换器扩散和激光调节修正的变化将产生偏移量误差。

2、灵敏度误差产生误差大小与压力成正比。

如果设备的灵敏度高于典型值，灵敏度误差将是压力的递增函数。

如果灵敏度低于典型值，那么灵敏度误差将是压力的递减函数。

该误差的产生原因在于扩散过程的变化。

3、线性误差这是一个对压力传感器初始误差影响较小的因素，该误差的产生原因在于硅片的物理非线性，但对于带放大器的传感器，还应包括放大器的非线性。

线性误差曲线可以是凹形曲线，也可以是凸形曲线。

4、滞后误差在大多数情形中，压力传感器的滞后误差完全可以忽略不计，因为硅片具有很高的机械刚度。

一般只需在压力变化很大的情形中考虑滞后误差。

压力传感器的这个四个误差是无法避免的，我们只能选择高精度的生产设备，利用高新技术来降低这些误差，还可以在出厂的时候进行一定的误差校准，尽最大的可能来降低误差。

压力传感器的选型需求了解了压力传感器的基本误差，根据不同的应用场景和需求，我们需要对传感器做合理的选型，选用的原则便是以最经济的价格买到满足其用途、压力量程、精度要求、温度范围、电和机械要求的压力传感器。

1、确认测量压力的类型压力传感器可以分为测定绝对压力、对大气的相对压力和差压。

测定绝对压力时，传感器内自身带有真空参考压，所测压力与大气压力无关，是相对于真空的压力。

对大气的相对压力是以大气压力为参考压，因此传感器弹性膜一侧始终与大气是连通的。

压力表示值误差测量结果的不确定度评定压力表示值误差是指压力传感器输出值与真实压力值之间的差值，是评定压力测量精度的重要指标。

在实际的测量中，由于多种因素的影响，压力表示值误差会存在不确定度。

本文将探讨如何评定压力表示值误差测量结果的不确定度。

一、误差来源及影响因素1、装置误差：指压力传感器的制造误差和组装误差两方面。

由于压力传感器的结构、材料、参数等因素的差异，其制造和组装误差会造成压力表示值误差。

2、环境因素：包括温度、湿度、电磁干扰等。

温度变化会影响传感器材料的性质，从而影响传感器的灵敏度、精度等；湿度对电气部件的绝缘性能和信号传输速度等产生影响；电磁干扰会干扰信号的传输和采集，从而影响测量结果。

3、人为误差：人操作不当、标准校准不准确等原因也会导致压力表示值误差的出现。

二、确定不确定度的方法确定的不确定度是指不确定度的误差范围已能够被确定的不确定度。

确定不确定度通常使用标准不确定度的方法进行计算，其计算公式为：u = (CΔ2 + S2)1/2其中，u为确定的不确定度；C为覆盖因子，一般取2；Δ为测量范围的分度值；S为二次标准偏差，其计算公式为：S = [(∑(xi - x)^2 /(n-1)) - Δ^2/ 12]1/2其中，xi为每次测量的值，x为平均值，n为测量次数。

例如，对于一个测量范围为0-10MPa的压力传感器，在20℃±0.5℃的环境下，进行了20次测量。

测量结果如下：0.98，1.02，0.99，1.01，1.00，0.99，1.00，0.98，1.02，1.01，0.99，1.00，0.99，0.99，1.00，1.01，1.00，1.00，0.98，0.99则计算出平均值为1.00MPa，分度值为0.001MPa。

二次标准偏差的计算如下：S = [(∑(xi - x)^2 /(n-1)) - Δ^2/ 12]1/2=[(0.000122+0.000122+0.000122+0.000122+0.000122+0.000122+0.000122+0.000122+0.00 0122+0.000122+0.000122+0.000122+0.000122+0.000122+0.000122+0.000122+0.000122+0.000122+0.000122+0.000122)/ (20-1) - (0.001^2/12)]1/2= 0.0000848MPa 最终计算得到确定的不确定度为：u = (CΔ2 + S2)1/2= (2×0.001^2+0.0000848^2)1/2= 0.000879MPa三、不确定度的含义测量数据在统计学上，需给出测量结果的误差范围或其置信程度的大小，用来表示测量结果的精确程度。

压力表示值误差测量结果的不确定度评定压力表示值误差是指实际测量值与真实值之间的偏差，它的大小直接影响到测量结果的准确性和可靠性。

对于大多数压力测量仪器来说，很难完全避免误差的存在，因此对于压力表示值误差的测量和评定是非常重要的。

不确定度是评定测量结果的准确性和可信度的一个重要参数，对于压力表示值误差的评定来说，不确定度的评定尤为重要。

本文将从不确定度的概念和计算方法、压力表示值误差的测量方法以及不确定度评定的实际案例等方面进行探讨。

一、不确定度的概念和计算方法不确定度是指测量结果与所测量值真实值之间的偏差的范围，它是对测量结果的一种衡量。

不确定度包括两个方面，即随机误差和系统误差。

随机误差是由于测量仪器的精度、环境条件的变化等因素引起的误差，它是随机的，无法通过校准和调整来排除。

系统误差是由于测量仪器的零点漂移、线性度不良等因素引起的误差，它的存在会导致测量结果的偏离真实值。

不确定度的计算方法可以根据类型的不同分为A类不确定度和B类不确定度两种。

A类不确定度是指利用统计方法和实验数据获得的不确定度，它包括类型A标准偏差和半个测量间隔。

类型A标准偏差是根据多次测量得到的数据计算得出的标准差，它是用来描述测量结果的离散程度的一个参数，可以用公式S=√(Σ(xi-x̄)²/(n-1))来计算。

xi表示第i次测量得到的数值，x̄表示所有测量数据的平均值，n表示测量数据的总数。

半个测量间隔是指在给定的置信水平下，测量结果与真实值之间的距离的一半，可以用公式uA=t(n-1)S/√n来计算，其中t(n-1)表示自由度为n-1的t分布的t值。

B类不确定度是指利用仪器的技术规范和校准证书获得的不确定度，它包括类型B标准偏差和展开不确定度。

类型B标准偏差是根据对仪器性能的评定和证书资料得到的标准偏差，展开不确定度是对类型B标准偏差进行扩展得到的不确定度，它可以用公式uB=kδ来计算，其中k是扩展系数，δ是类型B标准偏差。

压力传感器（静态）的不确定度评定0、【摘要】；本文以PG-06为例介绍了压力传感器（静态）的检定装置及检定结果的不确定度来源与评定过程引言：压力传感器是一种常见的工作仪器，其构件组成通常由压力敏感元件和信号处理单元组成。

工作状态是通过测量压力并根据相应的规律把压力逐渐转变成电信号，由于显示较为直观，广泛应用于新能源汽车，新兴电子元器件以及工业自动化生产，分析压力传感器的不确定度可以有效区分测量结果的好坏，对行业检测结果有着直观的效果。

【关键词】：压力传感器（静态）、不确定度评定测量依据:JJG860-2015《压力传感器(静态)》1、测量方法及压力参数:1.1检测标准器装置为精度等级为0.05级的活塞式压力计，将压力传感器装置于活塞压力计上，连接处不得泄漏，连接导线加置稳压电源处，并通过由数字多用表测得测量的电压值。

通过采用多次测量，采用比较法测量压力传感器的示值误差，得到的被检测的压力传感器的理论输出值减去数字多用表采得的测量电压值之差为示值误差测量模型：示值误差等于被检压力传感器的理论输出值减去数字多用表测量值2、测量标准不确定度来源分析：2.1活塞压力计的有效面积纳入的标准不确定度分量,2.2配套砝码与连接套杆质量纳入的标准不确定度分量2.3环境温度变化纳入的标准不确定度分量,2.4测量重复性纳入的标准不确定度分量,2.5数字多用表电压的测量值误差纳入的标准不确定度分量。

3、测量标准不确定度来源计算：3.1标准器的不确定度主要源于活：活塞的有效面积纳入的标准不确定度的分量：众所周知承受压力的活塞有效面积等于活塞的横截面积加上环隙面积之和，利用活塞有效面积的概念可以去除工作介质的摩擦阻力，在正常工作时不需要考虑摩擦阻力的修正值。

通过测量计算得知标准器0.05级的活塞式压力计的有效面积为0.100cm2，通过查看取其最大允许误差±0.02%，在配套砝码装载过程中，活塞压力计正常工作条件下，承重底盘的平面处于水平位置时，需以（30~60）转每分钟的角度按顺时针方向自由旋转，活塞杆套浸入活塞筒的部分应等于活塞全长的三分之二，0.05级活塞压力计有效面积最大允许误差为±0.02%，：设视为均匀分布的情况下：转换系数纲量得到：3.2 0.05级活塞压力计输出对应配套砝码与连接处导杆有质量导致的重力加速度纳入的标准不确定度：加载标准砝码对应的压力有为0.1MPa、0.5MPa，标准情况下需要得到压力6MPa时，放置相应砝码，通过电子天平称重量得知总质量m为10.4kg，取其最大允许误差，设活塞压力计正常工作条件下，按照查表选取不确定度的B类评定得到：设视为均匀分布的情况下：转换系数纲量得到：.3.3实验环境的不稳定性带来的温度差异变化纳入的标准不确定度通过查看使用须知0.05级活塞压力计的环境温度要求为℃，应该进行温度修正通过查看使用手册以及查阅相关资料得知：该活塞压力计的材料为不锈钢耐压合金钢材，活塞材料的线膨胀系数为该测量压力传感器时，设活塞压力计正常工作条件下，分测条件为5档，输出压力值为6MPa时，选取峰值的不确定度的B类评定得到：设视为均匀分布的情况下：转换系数纲量得到：3.3当地重力加速度及其他纳入的标准不确定通过查看JJG59-2007活塞式压力计检定规程，图标详细的举例出了中国国内各主要城市的重力加速度值，在此可以选取表格内部相对应的重力加速度值纳入的标准不确定度分量，通过查表得知此项研究中的重力加速度的影响可以对标准不确定度分量的影响可以忽略不计，但仍有对研究标准数据影响的其他因素1.JJG860-2015压力传感器（静态）检定规程附录A中规定了活塞式压力计与被检定压力传感器的参考位置应在同一水平面上，引入的误差可以忽略不计。

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行行变换并按照矩阵 D 的第三列进行展开，可得 det （A C12 0 0 （G1） ） = B12 C22 D ， 其中 D13 以及 C33 表示由矩阵 D 的 0 D13 C33 并 第三行乘 （-1） 加到 C3 中所有第一列存在 1 的那些行， 进行展开后所得到的新矩阵。 因此， det （A （G1） ）被转化为上三角矩阵，故 det （A
⎛ ⎜ ⎜ ⎜ ⎜ ⎜ ⎜ ⎜ ⎜ ⎜ ⎝
《矿用压力传感器校准方法》 ， 并且对压力传感器测量结果 进行了不确定度评定 1 测量过程简述 。 ①测量依据：JJG882-2004 《压力变送器检定规程》 ② 测量环境条件：温度 （20±5） ℃ ，相对湿度： （50~ 60） %。 ③ 测量标准：智能数字压力校验仪，准确度等级 （-100~250)kPa。 0.02%； 量程范围 压力传感器 , 量程为 （0~-100） ④ 测量对象： kPa， 输出 为 （1~5） mA， 1 级。 ⑤测量方法： 利用标准压力发生器从下限开始平稳地 输入压力信号到各测量点，读取并记录显示值直至上限， 然后反方向平稳改变压力信号到各测量点， 读取并记录显 如此进行三个循环的测量。 示值直至下限， 这为一个循环， （1972-） 工程师， 本科， 研究 作者简介 : 董培鸿 ， 男， 山西晋城人， 一 ⑥评定结果的使用：符合上述条件下的测量结果， 方向为计量检定。 矩阵， 故可得 det （A （G1） ） ≠0， 即（ r A （G1） ） 为满秩。 由引理 1.2， 可得 η （G1） =n-r （A （G1） ） =0。 证毕 ， 针对其矩阵特点， 将其第一列进 5×3 图 G 是由 C1 推论： 已知图 G1 的结构如定理 3.1 所示， 可得 det 行列变换并按照矩阵的第一列进行展开， （A （G1） ） 则η 增加若干悬挂点所生成的图， （G） =0。 C12 0 0 由定理 证明： 3.1 可知， η （ G ） =η （ G ） ， 又由定理 3.2 可 1 = B12 C22 D ，其中 B12 以及 C12 表示由矩阵 B 的第一 0 DT C3 知η （G1） =0， 故可得 η （G） =0。 列乘 （-1） 加到 BT， C1 的第 4 列， 并进行展开后所得到的新 参考文献: 矩阵。 [1]Chang-xiang He , Yue Liu , Jia-yu Shao , On the spectral 0 0 radius of bicyclic graphs [J]. ournal of Mathematics Research and 将其第 3 行进 因为 D= ， 针对其矩阵特点， 1 0 3×8 1 ⎟⎞⎟ 1 ⎟⎟⎟ 1 ⎟⎟⎟ 0 ⎟⎠ 因为 B= 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 （G1） ） = C12 C22 C33 ， 其中这三个矩阵分别是圈的邻接

传感器测量不确定度的评估方法研究传感器测量不确定度的评估方法是研究中非常重要的一部分。

传感器测量不确定度是指在一次测量中，由于各种原因导致的测量结果与被测量真值之间的差异。

传感器测量不确定度的准确评估可以提高测量的可靠性和精确性，同时也为传感器的设计和改进提供了重要的参考依据。

本文将介绍一些常用的传感器测量不确定度评估方法。

1.重复测量法重复测量法是最简单常用的一种评估传感器测量不确定度的方法。

该方法要求在相同的测量条件下多次重复测量，并计算多次测量结果的标准差或方差。

标准差或方差表示了测量结果的离散程度，可以作为评估传感器测量不确定度的一个指标。

2.最小二乘法最小二乘法是一种基于数据拟合的评估传感器测量不确定度的方法。

该方法通过寻找与实际测量数据最接近的拟合曲线或拟合函数，来评估传感器测量不确定度。

最小二乘法可以利用实测数据对传感器的测量误差进行建模，从而得到更准确的测量不确定度评估结果。

在使用最小二乘法进行测量不确定度评估时，需要选择合适的拟合函数和拟合算法，以获得最佳的拟合效果。

3.模拟仿真法模拟仿真法是一种通过数值模拟和仿真来评估传感器测量不确定度的方法。

该方法可以在计算机上建立传感器的数学模型，并利用模型进行各种实验和仿真。

通过对模型输出结果的分析和比较，可以评估传感器测量不确定度。

模拟仿真法可以克服实际测量中不可控条件的限制，提供更精确和可靠的测量不确定度评估结果。

4.标准参考法标准参考法是一种通过与已知精度和不确定度的标准参考设备进行对比来评估传感器测量不确定度的方法。

该方法要求使用标准参考设备进行对照测量，将其与传感器测量结果进行比较。

通过比较结果，可以评估传感器的测量不确定度。

标准参考法可以提供可靠的测量不确定度评估结果，但需要确保标准参考设备具有足够的准确性和稳定性。

总结起来，传感器测量不确定度的评估方法包括重复测量法、最小二乘法、模拟仿真法和标准参考法等。

每种方法都有其适用的场景和局限性，需要根据具体的测量需求和条件选择合适的评估方法。

数字压力计示值误差不确定度影响因素分析西藏自治区计量测试所西藏拉萨 850000摘要：使用数字压力计时，必须要进行定期校准，以确保得到的信息数据准确无误，不影响后期数据的应用，但因数字压力计的示值误差是无法有效避免，特别是针对准确度和稳定性都非常差的数字压力计，非常容易受到其他方面原因导致其因此产生误差，针对此类情况，通常必须运用相对比较法来实施有效测量，本文重点对这种方法的运用所引起的不确定度进行探讨。

1.数字压力计示值误差测量不确定度影响因素分析1.1 数字压力计的长期稳定性导致的不确定度在数字压力计衡量指标中，长期稳定性是非常重要的一项指标，其对数字压力计的示值误差不确定性有着非常大的影响，如果一种数字压力计的长期稳定性非常好，那么即使它的极限误差较差，也还是能够进行定点修正使用。

但是如果该数字压力计的长期稳定性较差，无论其他指标再优良，也不能够继续正常使用，因此，在进行数字压力计的示值误差测量不确定度研究中，必然要考虑长期稳定性因素，本文中设定其为不确定度分量。

1.2 重复性检测导致的不确定度此处的重复性主要是指在检测条件完全相同的情况下，对同一测量对象进行连续多次的测量，而采取多种检测手段所能够获得的检测结果之间存在一定的差异，而这种情况，我们将其称为测量结果的重复性。

简而言之就是在尽可能地在确保测量程序、仪器、人员等条件相同的情况下，同一环境下，重复多次对相同的测量对象进行反复检测，并对多次检定结果进行比对，观察其一致性，但是在实际操作过程中往往存在相应偏差，从而导致数字压力计因此发生相应偏差，并因此引起测量不确定度，本文通过反复多次的测量后，不确定度见下表：表1 多次重复性测量导致的不确定度分量1.3 数字压力计的分辨率导致的不确定度数字压力计的分辨率也可以表示成数字压力计的准确度值，它是数字压力计所能表示出的最小数值单位，主要是指在数字压力计表盘中所显示的数字中，最后一个所代表的值，如果被测的对象，其所测定的对象变化量若比数字压力计的分辨率更低，即可表明数字压力计最后一位数字并不会因此发生任何改变，还是用于对原来的数值作出相应指示。

传感器测量不确定度的评估方法研究传感器测量不确定度的评估方法研究摘要：传感器测量不确定度的评估在各个领域的应用非常广泛。

本文对传感器测量不确定度的评估方法进行了研究，将其分为两个方面，即传感器本身的不确定度和传感器测量系统的不确定度。

在传感器测量不确定度评估过程中，可采用重复性实验、敏感性实验、精度实验等方法进行实验设计。

通过实验数据的处理和分析，可以得出传感器测量不确定度的有效评估结果，为传感器测量提供可靠的依据。

关键词：传感器；测量不确定度；评估方法；实验设计；数据分析1. 引言传感器测量不确定度的评估是实现准确测量的关键，对于各个领域的测量应用至关重要。

传感器测量不确定度的评估方法的研究，可以提高传感器的测量精度和可靠性，为实际应用提供可靠的数据支持。

2. 传感器本身的不确定度评估方法传感器本身包含着一定的不确定度，主要来源有材料特性、传感器结构和制造工艺等方面。

评估传感器本身的不确定度，可以采用重复性实验、稳定性实验等方法。

2.1 重复性实验重复性实验是通过多次测量同一量值，以获得不同测量结果的一种实验设计方法。

可以通过对同一测量目标进行多次实验，统计实验数据，计算平均值和标准差等参数。

通过比较实验结果的变异程度，可以评估传感器本身的不确定度。

2.2 稳定性实验稳定性实验是通过长时间监测传感器输出的变化情况来评估传感器的稳定性。

通过对传感器输出信号的变化情况进行统计和分析，可以评估传感器输出的稳定性，并计算出相应的不确定度。

3. 传感器测量系统的不确定度评估方法除了传感器本身的不确定度，传感器测量系统还包括了其他组件和环境因素的影响，因此需要对传感器测量系统的不确定度进行评估。

评估传感器测量系统的不确定度，可以采用敏感性实验和精度实验等方法。

3.1 敏感性实验敏感性实验是通过改变传感器输入量的大小来观察传感器输出的变化情况。

通过控制传感器输入量的变化范围和步长，可以获得传感器输出量与输入量之间的关系曲线。