数字式电子电位差计校准规范

JJF(新)57-2021

1数字式电子电位差计校准规范

1范围

本规范适用于测量范围为（0～±1.99999）V数字式电子电位差计的校准。

2引用文件

本规范引用以下文件：

JJG123-2004直流电位差计检定规程

JJF1587-2016数字多用表校准规范

JJF1638-2017多功能标准源校准规范

凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文

件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。

3术语和计量单位

3.1术语和定义

3.1.1数字式电子电位差计digitalelectronicpotentiometer

数字式电子电位差计是一种利用补偿原理进行测量的自动平衡显示仪表，能连续

显示和记录被测量参数变化情况。

3.1.2电位差potentialdifference

电位差，也称作电压或电势差，是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生

的能量差的物理量。

3.2计量单位

电位差的国际单位制单位为伏特（V，简称伏），常用的单位还有毫伏（mV）、微

伏（μV）、千伏（kV）等。数字式电子电位差计各档位的测量结果常用毫伏（mV）、

微伏（μV）表示。

4概述

数字式电子电位差计（以下简称数字电位差计）一般由稳压电源、测量桥路、热

电偶、放大器、指示结构等构成，其中测量桥路产生直流电压，使之与热电偶产生的

热电势相平衡，通过放大器指示出平衡后的差值，从而实现对热电偶、传感器、变送JJF(新)57-2021

2器等一次仪表输出的毫伏信号进行精密检测，也可作为标准毫伏信号源直接校验多种

变送器及仪表。

5计量特性

5.1显示分辨力

数字电位差计显示分辨力为：0.001mV、0.01mV。

5.2示值误差

数字电位差计电压误差表达方式如下：

）（

mxUbUaE%%

lim

······························（1）

式中：

limE——基本误差极限值，V；

xU——被检数字电位差计输出值，V；

mU——被检数字电位差计满度值，V；

a

——与读数值有关的误差系数；

b

——与满度值有关的误差系数。

基本误差公式中包括零电势。

注：以上指标不做合格判定依据，仅供校准及不确定度评定时参考。

6校准条件

6.1环境条件

6.1.1环境温度：(20±2)℃；

6.1.2相对湿度：≤75%；

6.1.3电源电压：交流（220±22）V，频率（50±1）Hz；

6.1.4无强电磁场干扰、无震动。

6.2测量标准及其他设备

标准设备的测量结果扩展不确定度(k=2)应小于校验仪表最大允许误差绝对值的

1/3，分辨力应小于校验仪最大允许误差绝对值的1/5。测量范围应覆盖数字电位差计

各功能的输出范围。

校准用测量标准及其他设备见表1。

表1测量标准及其他设备一览表

序号名称测量范围主要性能指标

1数字多用表（0～±1.99999）V分辨力优于0.2nV，扩展不确定度(k=2)

应小于校验仪表最大允许误差绝对

值

的1/3JJF(新)57-2021

37校准项目和校准方法

7.1外观及工作正常性检查

测试仪应有清晰的铭牌，标明设备名称、设备型号、出厂编号、制造厂名（或商

标）。各种调节旋钮、按键和开关均能正常工作，无松动现象，无影响工作的机械损伤，

通电后应能正常工作。

7.2校准前准备

校准前，被校准的仪表在上述环境中放置时间不少于12h；根据被校测量仪的功

能和量程，设置标准器相应的功能和量程。

7.3示值误差

在6.1环境的条件下，对各功能进行示值误差校准，接线下图。

采用直接比较测量法，调节被检数字电位差计输出相应的电压值，读出数字多用

表对应的显示值，则直流电压示值误差用公式(2)或（3）计算。

示值误差为：

用绝对误差表示形式：

rcVVV

································（2）用相对误差表示形式：%100

r



VV



·······························（3）

式中：V

——被检数字电位差计的示值误差，mV；



——被检数字电位差计的相对误差，%；

rV

——数字多用表标准装置实际值，mV；

cV

——被检数字电位差计输出示值，mV；

V

应符合技术说明书的要求。

7.4校准点的选取

对数字式电位差计的每一个电压量程都应进行校准，最大允许误差最小的量程作

为基本量程。

基本量程：按10%均匀选取10个校准点。其中应包括量程的起始点、中间点和

数字多用表被检数字电位差计JJF(新)57-2021

4满量程接近值。

非基本量程：一般选取1～3个校准点。至少应包括满量程接近值。

8校准结果

8.1校准记录

校准记录应尽可能详尽地记载测量数据和计算结果，记录格式见附录A。

8.2校准证书

校准证书由封面和校准数据组成，经校准的仪器应出具校准证书，校准证书应包

括的信息及推荐的校准证书内页格式见附录B。

当客户要求时，可以根据计量特性进行符合性判定，并将结论列入校准证书。进

行符合性判定应考虑测量不确定度见附录C。

9复校时间间隔

仪器复校时间间隔，建议不超过1年。如果仪器经维修、更换重要部件或对仪器

性能有怀疑时，应随时校准。JJF(新)57-2021

5附录A

数字电位差计校准原始记录格式记录编号：证书编号：第页共页送校单位：地址：仪器名称：生产厂家：

型号/规格：出厂编号：校准技术依据：校准日期：年月日主要测量设备：测量范围：

编号：最大允差/准确度等级/不确定度：证书编号有效期至：环境温度：℃环境湿度：﹪RH校准员：核验员：

一、外观检查：

二、电压测量：

量程

D标称值显示值示值误差U(k=2)JJF(新)57-2021

6附录B

校准证书的内容

B.1校准证书至少包括以下信息：

a）标题：“校准证书”；

b）实验室名称和地址；

c）进行校准的地点（如果不在实验室内进行校准）；

d）校准证书编号，页码及总页数的标识；

e）校准单位校准专用章；

f）送校单位的名称和地址；

g）被校仪器的描述和明确标识：仪器的制造单位、名称、型号及出厂编号；

h）校准日期；

i）校准所依据的技术规范的名称及代号；

j）本次校准所用的主要计量标准器具（包括标准物质）的名称、测量范围、不

确定度或准确度等级或最大允许误差、证书编号及有效期；

k）校准时的环境温度、相对湿度；

l）校准结果及其测量不确定度的说明；

m）校准人与核验人的签名；

n）校准证书批准人的签名与职务；

o）校准结果仅对被校对象有效的声明；

p）未经实验室书面批准，不得部分复制证书的声明。JJF(新)57-2021

7B.2校准证书（内页）格式。

一、外观检查：

二、数字电位差计电压示值误差的测量不确定度：

量程

D标称值显示值示值误差U(k=2)

校准内容结束

_______________________________________JJF(新)57-2021

8附录C

数字电位差计示值误差测量不确定度评定示例

C1概述

C1.1环境条件：（20±2）℃；相对湿度：（45～75）%RH；

C1.2测量标准：数字多用表标准装置，量程：DCV（0～1000）V，最大允许误差：±

2.4×10-5。

C1.3被测对象：数字电位差计

C1.4测量过程：采用比较法测量被测数字电位差计的示值误差。将标准数字多用表

与被测数字电位差计直接连接，由可调电位差计输出电压值给标准表，在标准表上读

得相应的读数，与数字电位差计输出示值相减，其差值即为数字电位差计的示值误差。

C1.5评定结果的使用：符合上述条件的测量结果，一般可直接使用本不确定度的评

定方法。

C2建立测量模型

C2.1测量模型

1=

xnVV

式中：

1——数字电位差计的示值误差；

xV——数字电位差计输出标称值值；

nV——标准表显示的实际值。

C2.2灵敏系数：

数学模型

1=

xnVV

灵敏系数C

1=1

xV

=1C

2=1

nV

=-1

C2.3传播律：因各输入量彼此独立不相关，所以

u2

C（

1）=C

12u（

xV）+C

22u（

nV）

C3输入量的标准不确定度评定及其相应自由度

C3.1输入量

xV的标准不确定度u（

xV）的评定：

输入量

xV的标准不确定度u（

xV）的来源主要是由被测数字电位差计电压的测量JJF(新)57-2021

9重复性引起的，不确定度分项u（

xV）采用A类方法评定。选择100mV点，在相同温

湿度，重复性条件下连续独立测量10次，获得1组测量值(V):100.01、100.01、100.00、

100.01、99.99、99.99、100.00、100.01、100.00、100.01

单次实验标准差

S=

1)(10

12





nxx

ii

=0.0082mV

则：u（V

x）=S

p=0.0082mV

C3.2输入量

nV的标准不确定度u（

nV）的评定

输入量

nV的不确定度来源主要是由标准源不准引起的不确定度，采用B类方法进

行评定。标准源制造厂说明书给出其直流电压最大允许误差为e=±2.4×10-5。测量

100mV时e=±2.4×10-5×100=±2.4×10-3mV，半宽度a=2.4×10-3mV，在此区间内可认

为服从均匀分布，包含因子k

=3，则u(

nV)=a/k=2.4×10

-3

/3V=1.4×10-3mV

C4标准不确定度汇总表1标准不确定度汇总表

标准不确定

度分量u(x

i)不确定度来

源标准不

确定度值概率

分布c

i|c

i|u(x

i)

u(V

x)

测量重复性0.0082mV

正态10.0082mV

u(V

N)

标准器0.0014mV

均匀-10.0014mV

C5合成标准不确定度的评定

合成标准不确定度u

c（

1）由2.3条可得到

u

c（

1）=22()()

xnuVuV=0.0084mV

C6扩展不确定度的评定

取k=2,则，U=ku

c（

1）=2×0.0084=0.02mV

直流电压相对扩展不确定度：

U

rel=0.02%k=2

C7测量不确定度报告与表示

数字电位差计电压示值测量不确定度的评定结果见表2最后一列。