最新数字多用表测量不确定度评定(CMC)

数字多用表直流电压、交流电压、直流电阻测量结果的不确定度评定一、直流电压测量不确定度的评定1 概述1.1测量依据: JJF 1587-2016 数字多用表校准规范。

1.2测量环境条件: 环境温度20℃，相对温度60%。

1.3测量标准: 多功能标准源HG6501。

1.4 被测对象: 数字多用表FLUKE187，直流电压示值误差。

1.5 测量方法: 采用直接测量法，将多功能标准源HG6501电压输出端与数字多用表输入端连接直接测量。

将数字多用表电压示值与多功能标准源HG6501参考值相减，其差值即为数字多用表直流电压的示值误差。

2 数学模型n x V V -=∆式中: ∆—示值的绝对误差；x V —数字多用表FLUKE187示值； n V —多功能标准源HG6501参考值；3 不确定度传播律)()()(2222212n x c R u c R u c u +=∆ 灵敏系数 11=∂∆∂=x R c ，12-=∂∆∂=nR c 4 测量不确定度来源分析与标准不确定度分量的评定不确定度来源主要为被测仪器的测量重复性、所用标准器的误差、分辨力以及环境条件的影响等。

因校准时按照规范要求的环境条件进行，故其引入的不确定度分量可以忽略不计。

4.1多功能标准源HG6501引入的标准不确定度分量u 1：由多功能标准源HG6501技术指标得知，直流电压100mV 绝对不确定度为：读数×0.02%+0.02mV (k =2)，因此校准100mV 时绝对不确定度为100mV ×0.02%+0.02mV =0.04 mV ，则标准不确定度u 1=0.023mV 同理可求得其它校准点引入的标准不确定度结果如下表:4.2被校数字多用表分辨力引入的标准不确定度分量u2：数字多用表FLUKE187在示值(100mV)时的分辨力为0.01mV, 半宽a=0. 005mV, 在区间可以认为服从均匀分布，包含因子k=3，则u2= 0. 005mV /3=0.0029 mV 同理可求得其它校准点分辨力引入的标准不确定度结果如下表:4.3被测仪器测量重复性引入的标准不确定度分量u A按照重复性测量要求对直流电压100mV点进行连续10次测量，结果如下表：主要来源是由数字多用表的测量重复性引起的。

数字多用表交流电压校准结果不确定度评定一、校准方法1.测量依据依据JJF 1587-2016《数字多用表》校准规范2.环境条件温度：20.0℃。

湿度：45%RH ，实验室环境，无外部震动电磁场影响。

3.标准设备多功能校准仪HG30-3a4.被测对象数字多用表34461A （五位半）交流电压5.测量方法连接多功能校准仪与数字多用表，多功能校准仪输出标准交流电压值，记录数字多用表交流电压测量示值。

二、数学模型根据JJF 1587-2016《数字多用表》校准规范，交流电压采用标准源法测量，示值误差的计算公式如下：Δ=P x －P s式中：P x －被校数字多用表的示值；P s －多功能校准仪输出标准值；Δ－示值误差；考虑数字多用表的分辨力对测量结果的影响，测量模型成为：Δ=P x －P s +δPx式中：δPx －被校数字多用表的分辨力对测量结果的影响。

三、标准不确定度评定1、测量重复性引入的标准不确定度u 1（A 类）用数字多用表交流电压功能对多功能校准仪输出的标准值,进行连续十次重复测量，测量结果的算术平均值和由贝塞尔公式计算试验标准偏差为：∑==ni ix n x 11ν=n -1s =1-1i2-∑=n x x ni ）（按上述方法计算得到的算数平均值、实验标准偏差及测量重复性估算的标准不确定度分量u 1如表1、2所示：表1测量重复性记录测量结果测量次数12345678910 100mV/1kHz99.96399.97299.96299.95999.95599.95699.96199.95999.96299.963 1V/60Hz0.999800.999730.999750.999750.999740.999740.999740.999800.999760.99978 1V/1kHz0.999690.999670.999700.999710.999670.999690.999670.999650.999700.99969 10V/1kHz9.99739.99719.99729.99719.99739.99739.99749.99739.99749.9976100V/1kHz99.96099.95999.95999.95999.95799.96099.95899.96099.96199.956表2平均值、实验标准偏差及测量重复性估算的标准不确定度分量汇总表项目x s u1 100mV/1kHz99.9612mV0.0047mV0.0047mV1V/60Hz0.999759V0.000026V0.000026V1V/1kHz0.999684V0.000018V0.000018V10V/1kHz9.99730V0.00015V0.00015V100V/1kHz99.9589V0.0015V0.0015V2、B类标准不确定度评定2.1由多功能校准仪引入的标准不确定度分量u0，由技术说明书得到交流电压最大允许误差±(0.02%读数+0.03%量程)，设半宽a，按均匀分布估计，取k=3，则多功能校准仪引入的标准不确定度分量u0=a/k如表3所示：表3标准器不确定度分量汇总表校准点量程半宽a包含因子k u0100mV/1kHz250mV0.095mV30.0548mV1V/60Hz1V0.0005V30.000289V1V/1kHz1V0.0005V30.000289V10V/1kHz10V0.005V30.00289V100V/1kHz100V0.05V30.0289V2.2由数字多用表（五位半）分辨力引入的不确定分量u2，设数字多用表分辨力δ，其半宽为a，按均匀分布估计，取k=3，则u2=a/k，分辨力引入的标准不确定度分量如表4所示：表4分辨力引入的标准不确定度分量校准点分辨力δ半宽a包含因子k u2100mV/1kHz0.001mV0.0005mV30.00029mV1V/60Hz0.00001V0.000005V30.0000029V1V/1kHz0.00001V0.000005V30.0000029V10V/1kHz 0.0001V 0.00005V 30.000029V 100V/1kHz0.001V0.0005V30.00029V四、合成标准不确定度的计算由测量重复性带来的不确定度包含有分辨力的影响，且分辨力引入的不确定度分量对合成不确定度影响极小，可以忽略不计。

数字表（电压、电流、电阻）测量不确定度评估报告一、概述1．测量依据：JJG315-1983《直流数字电压表检定规程》JJG598-1989《直流数字电流表检定规程》JJG(航天)34-1999《交流数字电压表检定规程》JJG(航天)35-1999《交流数字电流表检定规程》JJG724-1991《直流数字式欧姆表检定规程》2. 计量标准：计量标准设备为美国FLUKE公司生产的编号8555011、型号5520A多功能校准器，其量程、基本误差极限见下表。

直流电压：直流电流：第1页共9页交流电流:交流电压:阻：电3．测量环境条件：温度：20.5℃，相对湿度：50.5%。

4.被测对象：选用美国FLUKE公司生产的编号86770198、型号F189数字万用表，其量程、基本误差极限见下表。

交流电压：交流电流：5. 测量方法：5.1直流电压表：依据规程JJG315-1983第7.1条“直流标准电压发生器检定方法”。

设多功能校准器输出标准设定电压UN ，被校表的显示读数Ux，每个设定值测量一次，则被校表的误差为Δ=U x-U N 。

5.2直流电流表：依据规程JJG598-1989第10.1条“直流标准电流源检定方法”。

设多功能校准器输出标准设定电流IN ，被校表的显示读数Ix，每个设定值测量一次，则被校表的误差为Δ=Ix-IN。

5.3交流电压表：依据规程JJG(航天)34-1999第5.2.3.3条“交流标准源检定方法”。

设多功能校准器输出标准设定电压UN ，被校表的显示读数Ux，每个设定值测量一次，则被校表的误差为Δ=U x-U N 。

5.4交流电流表：依据规程JJG(航天)35-1999第5.2.3.2条“标准源测量法”，设多功能校准器输出标准设定电流IN ，被校表的显示读数Ix，每个设定值测量一次，则被校表的误差为Δ=Ix-IN。

5.5直流欧姆表：依据规程JJG724-1991第9.2条“电阻校准仪法”，设多功能校准器输出标准设定电阻R N，被校表的显示读数R x，每个设定值测量一次，则被校表的误差为Δ=R x-R N 。

工作测力仪示值误差测量结果不确定度CMC 评定1、概述1.1测量依据：JJG455-2000《工作测力仪检定规程》 1.2环境条件：温度：22℃；湿度：≤65％RH 1.3测量标准：0.1级标准测力仪1.4被测对象：数显式推拉力计，型号：KL-30，仪器编号：0603058， 1.5测量过程：直接测量 2、数学模型△F =F -F （1） 式中：△F ……测力计示值误差；F ……测力计3次示值的算术平均值； F ……标准测力仪的标准力值； 3、输入量标准不确定度的评定3.1.输入量F 的标准不确定度u （F ）评定输入量F 的标准不确定度u （F ）,来源于测力计的示值重复性，可以通过连续测量得到测量列。

选择最大量程的50％作为测量点,重复测量10次,得到一组测量列（N ）：150.0 150.4 150.3 150.3 150.3 150.3 150.5 150.2 150.5 150.4单次实验标准差 ()=--=∑=112n FFS ni i0.149N实际测量情况，在重复条件下连续测量3次，以该3次测量值的算术平均值作为测量结果，可得到()3149.0Nn S F u ===0.086N 3.2输入量F 的标准不确定度u （F ）的评定输入量F 的标准不确定度来源于测力仪不确定度和年稳定度，即B 类方法进行评定。

标准测力仪的准确精度等级为0.1级,属于均匀分布,取包含因子k =3。

年稳定度为0.1％,属于均匀分布,取包含因子k =3。

故在测量点150N 处的标准不确定度为:u （F 1）=k150%1.0⨯=0.0866N u （F 2）==⨯k150%1.00.0866Nu （F ）=()()=+2221F u F u 0.122N4、合成标准不确定度的评定4．1灵敏系数数学模型 F F F -=∆灵敏系数 11=∂∆∂=F Fc 12-=∂∆∂=FFc4.2标准不确定度汇总表标准不确定度汇总表4.3输入量F 与F 彼此独立不相关，所以合成标准不确定度可按下式得到：()()()()[]()[]2221222F u c F u c F u F F F u F F F u C⋅+⋅=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅∂∆∂+⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅∂∆∂=∆()()()22122.0086.0+=∆F u c =0.15N5、扩展不确定度的评定取 k =2 扩展不确定度为U= k ·u c （△F ）= 0.3N 在50％量程处,相对扩展不确定度为 U rel =0.3/150= 0.2％ 6、扩展不确定度的报告与表示管形测力计50％量程测量点结果的相对扩展不确定度: U rel =0.2％ k =2 7、对使用工作测力仪校准装置校准工作测力仪的测量不确定度评估根据JJG475-2005的规定，需对工作测力仪满量程均匀分布五个点进行校准，其测量不确定该1级工作测力仪是使用工作测力仪校准装置可校准的最佳被校对象，因此该项目的CMC为：U rel =0.2% （k=2）。

前言测量不确定度的分析及主要来源确定：1、实验室要满足：环境要求（23±5）℃；湿度要求45%～75%；2、评定范围电阻为100Ω～200GΩ；电压50V～5000V；3、选用三位半显示（大多数为0.5级或1级）稳定性较好被测作为评定时被测仪器；4、测试线选用较好屏蔽线；5、实验室接地线应与标准地线端及被测地线端接触牢固；6、评定时测量方法为直接测量法。

满足以上条件可以分析测量不确定来源：1、标准器引入；2、被测分辨力；3、被测重复性。

（由于电阻测试时满足以上3、4、5条件及重复性较小可舍去，故在评定事例中不予写出）2.测量分辨力以测量范围下限值给出相对值测量不确定度。

3.此次评定只针对三位半显示的电子式绝缘电阻表适用，不适用于个别不按照正常三位半显示的电子式绝缘电阻表的。

电子式绝缘电阻表校准结果的不确定度评估编写：年月日审核：年月日批准：年月日XXXXXXXXXXXXXX有限公司计量测试中心电学计量研究室电子式绝缘电阻表校准结果的测量不确定度评估1、概述：1.1、测量依据：JJG 1005-2005《电子式绝缘电阻表检定规程》1.2、计量标准：主要计量标准设备为GZX92E绝缘电阻表检定装置表1. 实验室的计量标准器1.3、被测对象表2. 被校电子式绝缘电阻表的分类1.4、测量方法：采用标准电阻器法校准：由被校电子式绝缘电阻表直接测量标准电阻器值。

2、数学模式： Y=X式中：Y——被测指示值X——标准电阻值3、测量不确定度的分析及主要来源确定：根据JJF1059-1999《测量不确定度评估与表示》和CNAS-GL05:2011《测量不确定度要求的实施指南》所表述不确定度的概念和确定方法，分析评估绝缘电阻表、绝缘电阻测量仪测量不确定度的主要来源：；3.1．被校电子式绝缘电阻表的分辨力引入的标准不确定度()yu1；3.2．GZX92E绝缘电阻表检定装置最大允许误差引入的标准不确定度()yu2。

光照度计测量结果不确定度CMC光照度计⽰值误差测量不确定度评定1、条件和适⽤范围1.1、测量依据：JJG245-2005 光照度计检定规程1.2、环境条件：测光系统所在房间为暗室，温度(20±5)℃，湿度⼩于85%RH 。

1.3、测量标准：测量范围（10~3000）lx 。

1)发光强度标准灯编号：MD60001 标准灯的⼯作电流：7.2029A ，电压87.87V ，⾊温：2856K ，光强：1007cd ，U =1.2%（k =2）2)发光强度标准灯编号：MD60003 标准灯的⼯作电流：5.1598A ，电压15.73V ，⾊温：2856K ，光强：154.9cd,U =1.2%（k =2） 3）光度计检定系统：6m4）数字万⽤表 34401A ：准确度为±0.006%（DC ）5）标准电阻：0.01Ω， 0.01级 U rel = 0.0017% （k =2） 1.4、被测对象：光照度计 TES 1330A 编号：201006320 。

1.5、测量⽅法：将⼀只2856K 发光强度的标准灯和被检照度计安装在光度测量装置上，调整好它们的位置。

改变标准灯到光度头之间的距离，读取照度计在测量点的显⽰值，并进⾏两轮实验，取平均值作为最后结果。

2、在测量照度值为（10~200）lx 的范围时，以标准灯MD60003发光强度标准灯为标准，重复测量照度值为100 lx 点。

数学模型=ΔE E 2)(-li I 式中 E Δ－被检照度计的⽰值误差； E －被检照度计显⽰值的平均值； )(i I －标准灯的发光强度，)(i I =154.9 cd; i －供给标准灯的电流，i =5.1598A ；l －标准灯的灯丝平⾯到光度头测试⾯的距离；l =1.2446m ； 3、灵敏度系数1c E E ?/Δ?=1= （1）2c =226456.0=1=?/Δ?－－－m l I E （2）3c =3)(2=?/Δ?l i I l E 3/69.160=m cd （3）4 、输⼊量的标准不确定度评定4.1输⼊量E 的标准不确定度)(E u 的评定)(E u 的来源主要是光照度计的测量不重复性，它反映了各种随机因素的综合影响。

数字压力表测量不确定度的评定1、 概述1.1、测量依据：JJG875—2005《数字压力计检定规程》 1.2、计量标准：计量标准为0.02级活塞式压力计表11.3、被测对象：表22、数学模型 数学模型如下： δ=P-P 0式中：δ—被校数字压力表示值误差 P —数字压力表某一校准点被校示值 P 0—0.02级活塞式压力计标准示值 3、标准不确定度评定3.1、重复性引入的标准不确定度分项u （P ）的评定0.05级数字压力表的重复性引入的标准不确定度,采用A 类方法进行评定。

对被校数字压力表重复测量n 次，采用极差法估算出相应的实验标准偏差S i ：n i d x x s /)(min max -=式中：min max x x 和—测量n 次中的最大值和最小值； n d —极差法的系数（可查极差法的n d 值表）；对0.05级（0～2.5）MPa 分度值为0.0001MPa 的数字压力表重复测量3次，其测量范围内上、中、下3点的测量数据如表3：表3以最大极差0.0001MPa 来估算其不确定 测量次数n =3，查表得n d =1.69； 实验标准偏差n i d x x s /)(min max -=69.12497.12498.1-= =5.9×10-5算术平均值实验标准偏差:3109.55-⨯= 3.4×10-5（MPa ）则标准不确定度：u （P ）=0.000034（MPa ）3.2、0.02级活塞式压力计标准装置引入的标准不确定度分项u r 1的评定JJG59-2007规程规定，0.02级标准活塞式压力计的基本误差为实际测量压力值的±0.02%，其概率分布为正态分布，置信水平P=99%，包含因子k =2.58，采用B 类方法进行评定，故： u r 1=58.25.2%02.0⨯=1.9×10-4=0.00019（MPa ）3.3、0.05级数字压力表分辨率引入的标准不确定度分项u r 2的评定由于数字压力表的分辨率为0.0001MPa ，则分辨率引入的不确定度分项u r 2为： u r 2=320001.0=2.9×10-5=0.000029（MPa ）3.4、液柱高度差引起的不确定度分项u r 3的评定高度测量误差为±1cm ，根据公式△P=ρghρ— 活塞式压力计使用介质的密度（变压器油取0.86×103kg/m 3） g — 当地重力加速度（重庆为9.7914m/s 2）可算出△P=0.86×103×9.7914×1×10-2=84.2（Pa ），假设其概率分布为正态分布，置信水平P=99%，包含因子k=2.58，采用B 类方法进行评定，故：u r 3=58.2102.846-⨯=3.3×10-5=0.000033（MPa ）4、 标准不确定度各分量总汇表表45、合成标准不确定度由于以上标准不确定度分量独立不相关，因此合成相对标准不确定度为：u c (δ)=22220.0000330.0000290.0001900.000034+++ =0.000198（MPa ）6、扩展不确定度取k =2，则扩展不确定度为：U =k u c (δ)=2×u c (δ)=2×0.000198=0.000396（MPa ）%1005.2000396.0⨯=MPaMPa U rel =0.016% (k=2)。

工业铂热电阻 测量结果的不确定度评定1. 概述1.1测量依据：JJG229-2010《工业铂、铜热电阻检定规程》。

1.2测量环境条件：温度（15~35）℃，湿度（30~80）%RH 。

1.3测量用标准器1.3.1二等标准铂电阻温度计 证书给出：tp R =25.0599Ω 重测数值：tp R =25.0590Ω 1.3.2电测设备数字多用表： ±（0.0050%*读数+0.0002%*量程）1.4 测量方法：比较法进行测量。

将二等标准铂电阻温度计与被检铂热电阻同时插入冰点和100℃、300℃的恒温油槽中待温度稳定后通过测量与被检的值，由标准算出实际温度然后通过公式计算得出被检的实际值R ´0、R ´100和R /300.2、数学模型测量误差的数学模型：*tst si /dt)(dW W )/(i i st t t i t t W dt dR R R t ∆-∆=---=∆式中符号的含义同正文。

从数字模型中可以观察到，输入量有：i R ，*i R ，*tpR 和s t W 。

0)/(=t dt dR 、0t s t /dt)(dW =、100)/(=t dt dR 、100t s t /dt)(dW =、300)/(=t dt dR 、300t s t /dt)(dW =的不确定度很小，可以忽略不计。

3、输入量i t ∆的标准不确定度)(i t u ∆的评定有4个主要不确定度来源： 测量重复性，插孔之间的温差，电测设备，测量电流引起的自热。

3.1测量的重复性)(1i t u ∆——A 类不确定度a)检定0℃时的测量数据如下（Ω）：99.9738、99.9737、99.9741、99.9736、99.9728、99.9731、99.9735、99.9740、99.9732、99.9737 算术平均值X =99.97355Ω单次实验标准差s =1)(1012--∑=n X X i i =4.09×104-Ω实际测量以6次测量值平均值为测量结果，所以)(1i R u =s/6=1.67×104-Ω，换算成温度)(1i t u ∆≈0.43mKb)检定100℃时的测量数据如下（Ω）：138.4767、138.4777、138.4772、138.4778、138.4773、138.4779、138.4775、138.4769、138.4782、138.4769 算术平均值X =138.47741Ω单次实验标准差s =1)(1012--∑=n X X i i =4.93×104-Ω实际测量以6次测量值平均值为测量结果，所以)(1i R u =s/6=2.02×104-Ω，换算成温度)(1i t u ∆≈0.53mKc)检定300℃时的测量数据如下（Ω）：212.0152、212.0166、212.0159、212.0163、212.0152、212.0145、212.0156、212.0159、212.0163、212.0154算术平均值X =212.01569Ω单次实验标准差s =1)(1012--∑=n X X i i =6.37×104-Ω实际测量以6次测量值平均值为测量结果，所以)(1i R u =s/6=2.60×104-Ω，换算成温度)(1i t u ∆≈0.73mK3.2插孔之间的温差引入的标准不确定度)(2i t u ∆——B 类不确定度 冰点槽插孔之间的温差很小，可以忽略不计.恒温油槽插孔之间的温场均匀度不差过0.01℃，检定过程中温度波动不大于±0.02℃/10min ，因标准和被检的时间常数不同，估计将有不大于0.01℃的迟滞。