直流电阻测量结果的不确定度评定

导体直流电阻不确定度评定一、概述1.测量方法：GB/T 5023.2-2008；评定方法：JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》；2.环境条件：温度：20.2℃；湿度：55%RH ；3.试验设备：电阻测量设备：低电阻直流电阻测试仪 QJ36S ，精度；0.1μΩ； 温度测量设备：低电阻直流电阻测试仪 QJ36S ，精度：0.1℃； 长度测量设备：电阻夹具DQ-240；精度：1mm; 4.被测对象：内蒙古自治区产品质量检验研究院能力验证样品，编号：ZLDZ 047，颜色：蓝色，试样长度：约1800mm;5.测量过程：在20±1℃环境下放置24小时后，进行试验。

二、数学模型直流电阻（依据GB/T 5023.2-2008/IEC 60227-2:2003中公式）数学模型为：Lt 10005.2345.254R R t20⨯+=式中：t -测量时的试样温度，℃；R 20-20℃时导体直流电阻，Ω/km;R t -t(℃)时，长度为L （m ）电缆的导体直流电阻，Ω； L-电缆试样长度，m 。

三、测量不确定度原因的确定：依据直流电阻数学模型可知，引起的测量不确定度原因为由测量R t 、L 、t 时引入的不确定度。

样品测试采用标准电桥（长度取1m ）。

由直流电阻数学模型可得，R t 、L 、t 测量引入的不确定度分量的灵敏系数分别为：L10005.2345.254R R C t 20R ⨯+=∂∂=t L 10005.2345.254C 220⨯+-⨯=∂∂=）（t R t R t t 220l 10005.2345.254C Lt R L R t ⨯+-⨯=∂∂=上式中R t 为测试平均值，t 为测试时温度。

四、测量不确定度分量的计算：1、A 类不确定度评定（各种随机因素影响使读数不重复）：测量直流电阻得到数据如下：单位m Ω（1×10-3Ω) 测量参数正向电流 反向电流 被测样品直流电阻R t ，m Ω 7.2157.213平均直流电阻R t ，m Ω 7.214计算结果R 20,Ω/km(20℃) 7.2097.210 平均值Ω/km(20℃) 7.210依据公式：Lt 10005.2345.254R R t20⨯+=，因测量次数较少（少于10次），由样品重复性测试引入的平均值标准不确定度，采用JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》第4.3.2.3条极差法进行计算：nC R )S(R =)(R t t A =u 其中R-极差，最大值与最小值之差为：0.002m Ω；C-极差系数，查上表可得测量次数为2时C=1.13； n-测量次数，n=2。

电阻误差校准结果的不确定度的评定1. 概述1.1测量依据：JJG 166—1993直流电阻器检定规程1.2测量环境条件：温度：（20±2）℃湿度：(30 ~ 70)% RH1.3测量标准：LCR测试仪1.4被测对象：直流电阻器1.5测量方法：直接测量法1.6评定结果的使用：在此用LCR测量仪校准标准电阻器的示值误差以100Ω点为例,进行不确定度评定。

其他不同量程、不同校准点的不确定度评定，在符合上述测量条件的情况下，可以直接使用本次的不确定度评定方法。

2．数学模型示值误差模型：ΔR = R X– R S （1）其中 R X——被校直流电阻器在校准点上的标称值；R S——LCR测试仪在校准点上的示值；△R——被校直流电阻器在校准点上的示值误差。

3. 方差和传播系数依照公式：u c 2(y)= ∑(∂f/∂x i) 2 u2(x i)，求式（1）得：方差：u c 2 = c 2(R X)u2(R X) - c2(R S)u2(R S)灵敏系数：c(R X) =əΔR /ə（R X）=1c(R S) =əΔR /ə（R S）=-14. 计算标准不确定度分量4.1.LCR测量仪电阻测量的重复性引入的标准不确度u(Rx)用LCR测量仪在直流电阻箱100Ω点，进行10次重复性测量，得到如下表所列数据：得到测量平均值为：9957.9911==∑=ni Xi X R n R (Ω)按照贝塞尔公式可得单次实验标准差： 0016.01)()(21=--=∑=n R R R s n i X Xi X (Ω) 实际以单次测量值作为校准结果，则u (R X )=0.0016(Ω)4.2 LCR 测量仪的电阻准确度引入的标准不确定度u (R S )LCR 测量仪在100Ω量程的准确度±0.05%，则在100Ω点的最大允许误差为±0.05Ω，按均匀分布，k =3，得： u (R S )=305.0=0.0289(Ω)5.合成标准不确定度合成标准不确定度u c =03.00289.00016.0)()()()(222222=+=+=s s X X R u R c R u R c (Ω)6、扩展不确定度的评定取包含因子k =2，扩展不确定度为：U = k ·u c =2×0.03=0.06(Ω)换算成相对扩展不确定度为：U rel =0.06%，k =2。

直流电阻箱测量结果的不确定度评定作者：张坤来源：《中国科技纵横》2012年第04期摘要：论述了直流电阻箱的测量结果的不确定度的评定过程。

关键词：直流电阻箱测量不确定度1、概述1.1 测量依据JJG982-2003《直流电阻箱》检定规程。

1.2 测量环境温度：(20±0.5)℃；湿度：40%～70%。

1.3 主标准器数字多用表，型号8508A，直流电阻准确度：±（7.5×10-6×读数+0.25×10-6×量程）。

1.4 被测对象直流电阻箱，型号ZX54，测量范围：（0.01～100K）Ω，准确度等级：0.01级。

1.5 测量过程按照JJG982-2003的要求，采用四线制，把直流电阻箱和数字多用表连接好，将数字多用表调至电阻量程（选TRU档），依次记录下测量的电阻值，按公式计算出测量误差。

2、数学模型Δ=Rn-Rx式中：Δ－示值绝对误差，Ω；Rn－电阻箱被检点示值的标称值，Ω；Rx－电阻箱被检点示值的实际值，Ω；3、标准不确定度分量的评定3.1 测量重复性引入的标准不确定度分量U1在重复条件下连续测量1000Ω点10次，得到一组数据如下：1000.052，1000.052，1000.053，1000.052，1000.052，1000.052，1000.052，1000.053，1000.053，1000.053，则＝1000.0524Ω，，设为正态分布，则。

3.2 数字多用表测量电阻时不准引入的标准不确定度分量U2按照数字多用表8508A在一年有效期内的技术指标可以得到：α2=7.5×10-6×1000.0524+0.25×2×10-6=0.0080Ω设为均匀分布，k=，则=α2/k=0.0080/1.73=4.62×10-3。

3.3 数字多用表的分辨力引入的标准不确定度分量U3数字多用表在1000Ω量程的分辨力为10μΩ，可认为在此区间均匀分布，则=2.9×10-6。

直流电阻箱示值误差测量不确定度的评定本文根据国家技术规范JJF 1059.1-2012 《测量不确定度评定与表示技术规范》主要阐述了用数表法测量直流电阻箱的示值误差不确定度评定。

标签：直流电阻箱；数表法；不确定度1 概述1.1 测量方法：依据国家计量检定规程JJG 982-2003《直流电阻箱检定规程》，采用数字表直接测量法。

1.2 环境条件：温度：（20±1）℃，相对湿度：（40～70）%。

1.3 测量标准：KEITHLEY2002数字多用表。

1.4 测量对象：0.02级ZX25a型直流电阻箱1.5 测量过程：被测电阻箱按四线制接入数字多用表，此时数字多用表的示值即为被测电阻箱示值的实际值。

1.6 评定结果的使用：在符合上述条件下的测量结果，可直接使用本不确定度的评定方法。

2 测量模型式中：Δr为被测直流电阻箱的示值误差；R为被测直流电阻箱的示值；Rn 为数字表测得的实际值；灵敏系数：C1==1；C2==-13 标准不确定度分量的来源3.1 由被测直流电阻箱的测量重复性引起的不确定度分量u（r），可以通过连续测量得到测量列，采用A类方法进行评定。

3.2 由数字多用表的误差引起的不确定度分量u（），可根据数字表的技术参数来评定，故采用B类方法进行评定。

4 标准不确定度分量的评定4.1 测量重复性引起的不确定度分量的评定4.1.1 取一台0.02级ZX25a型直流电阻箱，选择测量盘×1000Ω的第一点，连续测量10次，每次测量时，均在充分旋转直流电阻箱的各测量盘后进行测量。

得到测量列（單位Ω）：1000.025，1000.022，1000.031，1000.033，1000.027，1000.024，1000.033，1000.028，1000.030，1000.032。

则，输入量r所引入的标准不确定度分量为：4.2 标准器误差引起的不确定度分量的评定4.2.1 数字多用表的准确度引起的不确定度分量数字多用表20kΩ档的最大允许误差为：±（9×10-6读数+0.4×10-6量程），在此区间内服从均匀分布，取包含因子。

鄢小欢:直流低电阻表测量结果不确定度评定ο|　直流低电阻表测量结果不确定度评定The U ncerta in ty Eva lua tion of M easu ring R esu lts for D C M icroresistivity Tester鄢小欢(广东省产品质量监督检验中心,广东广州510220)摘　要:本文详细介绍了以QJ84型直流电阻电桥为例,校准点1Ω的不确定度评定方法。

关键词:标准电阻;不确定度;评定1　概述1.1　测量依据:JJG837-2003。

1.2　环境条件:温度(20±2)℃,相对湿度(60±15)%。

1.3　测量标准:BZ-30.01级标准电阻器。

1.4　被测对象:QJ84型直流电阻电桥(1Ω)。

1.5　测量方法:采用直接比较法,阻器的电阻值,示值误差由被校表示值和电阻器的名义值确定。

2　数学模型在符合检定规程要求的实验室进行校准工作,标准电阻器的温度阻值偏移可忽略不计,则:Δ=Rx -RN式中:Δ———被检表的示值误差,Ω;R x———被检仪表示值,Ω;R N———标准电阻器阻值名义值,Ω。

3　方差和灵敏系数方差:uC 2(Δ)=c2(Rx)u2(Rx)+c2(RN)u2(RN)灵敏系数:c(Rx)=9Δ/9R x=1c(R N)=9Δ/9R n=-1则:uC 2(Δ)=u2(RX)+u2(RN)4　标准不确定度分析及评定4.1　标准电阻引入的不确定度u(R N)4.1.1　标准电阻阻值误差限引起的标准不确定度分量u1(R N)为均匀分布,e=±(1×0.01%)=±0.0001Ωu1(R N)=0.0001Ω/3=0.0000577Ωυ1(RN)=∞4.1.2　标准电阻年稳定性引入的不确定度u2(R N)由技术说明书,0.01级电阻的年变化为20PP m即e=±(1×20×10-6)=0.00002Ω,视为均匀分布,则:u1(RN)=0.00002/3=0.0000115(Ω)υ2(RN)=∞4.1.3　由以上两项合成u(R N)=u12(R N)+u22(R N)=0.0000588(Ω) v(R N)=∞4.2　被校表读数引起的标准不确定度分量u(R X)4.2.1　被校表示值分辨力引起的标准不确定度分量u1 (RX)被校表分辨力为0.0001Ω,视为均匀分布,则:u1 ()Ω/23=0.0000289Ω1(RX)=∞4.2.2　测量重复性引起的标准不确定度分量u2(R X)重复测量10次,数据如下表所示:(单位:Ω)123451.00061.00061.00051.00061.00066789101.00061.00071.00061.00061.0006 计算得实验标准差s=0.0000471Ωu2(R X)=s=0.0000471Ων2(RX)=94.2.3　以上二项合成u(R x)=u12(R x)+u22(R x)=0.0000553Ω自由度为:ν(Rx)=u4(R x)u14(R x)v1(R x)+u24(R x)v2(R x)=0.000055340+0.000047149=17 5　合成标准不确定度u C(Δ)=u2(R x)+u2(R N)=0.0000807Ω6　有效自由度νeff=u c4(Δ)u4(R x)v(R x)+u4(R N)v(R N)=0.000080740.0000553417+0=777　扩展不确定度U95=t P(νeff)・u c(Δ)=0.00016ΩU95rel=0.00016/1=0.016%=0.02%8　标准不确定度分量一览表不确定度分量不确定度来源标准不确定度值传播系数自由度u(R x)被检表测量0.0000553Ω117 u1(R x)被检表分辨力0.0000289Ω∞(下转第49页) 李春瑛等:我国食品添加剂液体二氧化碳标准气体的研究现状ο∼　14总硫(除二氧化硫外,以硫计)≤10-6(V /V )01115一氧化碳　≤10-6(V /V )1016羰基硫　≤10-6(V /V )01117二氧化硫　≤10-6(V /V )11018硫化氢　≤10-6(V /V )01119水溶液无色、无浑烛20气味无味21味道无异味表5　新国家标准(报批稿)G B 10621-××××代替G B 10621-89序号项目指标1二氧化碳含量　≥10-2(V /V )99192水分　≤10-6(V /V )203酸度检验合格4一氧化氮　≤10-6(V /V )2155二氧化氮　≤10-6(V /V )2156二氧化硫　≤10-6(V /V )1107总硫(除二氧化硫外,以硫计)≤10-6(V /V )0118碳氢化合物总量(以甲烷计)≤10-6(V /V )50(其中非甲烷轻不超过20)9苯　≤10-6(V /V )010210甲醇　≤10-6(V /V )1011乙醇　≤10-6(V /V )1012乙醛　≤10-6(V /V )01213其它含氧有机物≤10-6(V /V )11014氯乙烯　≤10-6(V /V )01315油脂　≤10-6(m /m )516水溶液气味、味道及外观按5110检验合格17蒸发残渣　10-6(m /m )1018氧气　≤10-6(V /V )3019一氧化碳　≤10-6(V /V )1020氨　≤10-6(V /V )21521磷化氢　≤10-6(V /V )01322氰化氢　≤10-6(V /V )013注:其它含氧有机物包括二甲醚、环氧乙烷、丙酮、正、异丙醇、正、异丁醇、乙酸乙酯、乙酸异戊酯。