箱式电阻炉示值误差测量不确定度评定报告

绝缘电阻表示值误差测量结果的不确定度评定1、概述1、测量依据：JJG622-1997绝缘电阻表（兆欧表）检定规程。

2、测量环境条件：温度（23±5）℃,相对湿度＜80％3、测量标准：Zx117a 可调高阻箱3.1、测量范围(0.0001～10000)ΩM 3.2、最大允许误差（±0.5％～±2.0％）4、被测对象：准确度级10.0级，量程：V 500/ΩM 500，V 1000/ΩM 1000模拟式绝缘电阻表和准确定等级20级量程V 2500/ΩM 2500的模拟式绝缘电阻表。

5、测量方法：调节可调高阻箱的十进盘，使绝缘电阻表的指针对准带有数字标记的刻度线即指示值R x ，此时可调高阻箱上的读数值为R s ，则示值与读数值之差为电阻示值误差。

6、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，其中10ΩM 、500ΩM 、1000ΩM 测量点可直接使用本不确定度的评定结果。

2、数学模型SX R R R -=∆R ∆-----------绝缘电阻表示值误差；X R -----------绝缘电阻表示值；S R -----------可调高阻箱读数值。

3、输入量的标准不确定度评定计量装置的不确定度来源，根据标准检定装置的准确度,按三个区段进行分析（0.00001ΩM ～10ΩM ，10ΩM ～100ΩM 、100M ΩM ～1000ΩM 、1000ΩM ～10000ΩM ）。

1、输入量R x 的标准不确定度1u 的评定输入量R x 的标准不确定度1u 主要是被测表的测量重复性，采用A 类方法进行评定。

由于每次测量结果相同，所以A 类不确定度可以忽略不计。

故：%000.0u 1=2、输入量R s 的标准不确定度2u 的评定输入量R s 的标准不确定度主要由绝缘电阻表检定装置的误差所引入，采用B 类方法进行评定。

绝缘电阻表检定仪步进值为（0.00001～10）ΩM 的测量盘最大允许误差为±0.2％，在测量10MΩ时允许误差限为：±（0.2％×10ΩM ）＝±0.02ΩM ，在此区间内认为均匀分布，包含因子k 取3，则标准不确定度为：%115.031002.0u 2==绝缘电阻表检定仪步进值为（10～100）ΩM 的测量盘最大允许误差为±0.5％，在测量100MΩ时允许误差限为：±（0.5％×ΩM 100）＝±0.5ΩM ，在此区间内认为均匀分布，包含因子k 取3，则标准不确定度为：%289.031005.0u 2==绝缘电阻表检定仪步进值为（100～1000）ΩM 的测量盘最大允许误差为±1％，在测量1000ΩM 时允许误差限为：±（1％×1000ΩM ）＝±10ΩM ，在此区间内认为均匀分布，包含因子k 取3，则标准不确定度为：%577.03100010u 2==绝缘电阻表检定仪步进值为（1000～10000）ΩM 的测量盘最大允许误差为±2％，在测量10000MΩ时允许误差限为：±（2％×10000ΩM ）＝±200ΩM ，在此区间内认为均匀分布，包含因子k 取3，则标准不确定度为：%155.1310000200u 2==3、ZX117A 标准可调式高阻箱的最小调节值为Ω100，测量时在区间内认为服从均匀分布,3k =，则%000.0R 1074.573100X6-3=⨯==X R u 4、由标准装置温度影响引入的标准不确定度，用B 类标准不确定度评定。

绝缘电阻表示值误差测量值的不确定度评定概述绝缘电阻的测量是电气工程中的一项重要工作，而误差和不确定度的评定也是关键的一步。

本文将对绝缘电阻表示值的误差进行分析，并对其中的不确定度进行评定。

误差分析绝缘电阻的误差包括系统误差和随机误差。

系统误差主要来自于测量仪器和测量方法。

例如，测量装置的内阻可能对测量结果产生影响。

当测量仪器的值补偿不足时，也会产生系统误差。

随机误差则是由环境和操作人员的因素造成的。

例如，温度变化、杂散电磁场的干扰、人为操作不稳定等都会引起随机误差。

不确定度评定不确定度是指测量结果的范围，其评价标准体现了测量的精度。

在计算不确定度之前，需要对误差进行估计。

假设系统误差和随机误差具有正态分布，那么可以使用正态分布的函数来描述误差分布。

利用测量数据的样本均值和样本标准差，可以计算出测量中误差的标准差。

标准差反映了误差的分散程度，它与测量的精度成反比。

除了误差，还需要考虑其他影响因素对不确定度的影响。

例如，校验用的峰值电压和频率、测量的时间和温度等都可能对测量结果产生影响。

这些因素需要进行实验验证，以确定其对不确定度的贡献。

计算不确定度时，可以使用合成法求出各个因素的标准偏差，然后将标准偏差平方相加，开方即为最终的不确定度。

需要注意的是，不同因素之间可能存在相关性，这也需要在计算中进行考虑。

结论绝缘电阻表示值误差测量值的不确定度评定是电气工程中的基本工作之一。

它需要对误差和其他因素进行分析，以确定测量的精度。

在实际应用中，需要根据具体情况来确定测量方案，以确保数据的可靠性和准确性。

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。

直流电阻箱、直流电桥校准装置测量不确定度分析技术报告1、测量方法（依据JJG125-1986《直流电阻》、JJG166-1993《直流电阻器》、JJG484-1987《直流测温电桥》）用恒流源数字表法对0.01级直流电阻箱和0.02级直流电桥依据检定规程进行检定。

2、数学模型在恒流源上，直流电阻值的实际值可表达为：R X=(u x/u N)·R N式中：ux—数字多用表测量被检电阻上的电压值u N—数字多用表内附标准电阻上的电压值R N——内附标准电阻值3、方差和传播系数下面以直流电阻箱的×10000盘的第10点示值误差校准的测量不确定度为例进行分析，被检直流电阻箱的准确度等级为0.01%，设R N=104Ω，R X=105Ω,I=0.1mA，则：u X=10V，u N=1V。

传播系数：C(u X)= f/ u X= R N/u N=104 (A-1)C(R N)= f/ R N= u X/u N=10/1=10C(u N)= f/ u N= -(u X·R N)/(u N)2= -10×104/12= -105 (A-1)方差：u2(R X)=C2(u X)·u2(u X)+C2(u N)·u2(u N)+C2(R N)·u2(R N)=108u2(u X)+1010u2(u N)+102u2(R N)45、计算分量标准不确定度5.1、由数字多用表的测量内附标准电阻时的测量误差给出的不确定度分量u15.1.1 由数字多用表分辨力给出的不确定度分量u116位半数字多用表分辨力为1µV，属均匀分布，故u11=1/2√3 =0.29µV，自由度：γ11=∞5.1.2由数字多用表的量化误差给出的不确定度分量为u126位半数字多用表量化误差为±1个字，其半宽1µV为均匀分布，故：u12=1/√3 =0.58µV，自由度：γ12=∞5.1.3由电流漂移给出的不确定度分量为u13在数字多用表测量内附标准电阻时，电流漂移的影响小，数量级为2µV，属均匀分布，故：u13=2/√3=1.15µV，自由度：γ13=∞5.1.4 由恒流源的调节细度给出的不确定度分量u33恒流源给出的调节细度1μV，认为其属均匀分布，故u14=1/√3=0.58μV，估计其相对不确定度为10%，自由度：γ14=0.5(10%)-2=50以上四项不相关：合成得：u12=u112+u122+u132+u142=0.292+0.582+1.152+0.582=2.0794(μV)2u1=1.44μV 自由度：γ1=∞5.2. 由数字多用表测量被检电阻时的测量误差给出的不确定度分量u25.2.1 由数字多用表的分辨力给出的不确定度分量u216位半数字多用表分辨力为10μV，属均匀分布，故：u21=10/2√3=2.89μV，自由度：γ21=∞5.2.2 由数字多用表的量化误差给出的不确定度分量为u226位半数字多用表量化误差为±1个字，其半宽10μV为均匀分布，故：u22=10/μV，自由度：γ22=∞5.2.3 由数字多用表的输入阻抗给出的不确定度分量为u236位半数字多用表的输入阻抗10GΩ，其误差最大值为100μV，属于三角分布，故：u23=100/√6=40.82，自由度：γ23=∞5.2.4 由数字多用表的线性度给出的不确定度分量u246位半数字多用表线性误差为50μV，属均匀分布，故：u24=50/√3=28.87，自由度：γ=∞245.2.5 由电流漂移给出的不确定度分量为u25在数字多用表测量被检电阻时，电流漂移的影响较大，最大值为8μV，属均匀分布，故：u25=8/√3=4.62μV，自由度：γ25=∞5.2.6 由恒流源的调节细度给出的不确定度分量u26恒流源给出的调节细度1μV，认为其属均匀分布，故：u26=1/√3=0.58μV，估计其相对不确定度为10%，自由度：γ26=0.5(10%)-2=505.2.7 由恒流源负载调整率给出的不确定度分量u27恒流源技术指标给出负载调整率最大值8µV，认为其属均匀分布，u27=8/√3=4.62µV，估计其相对不确定度为10%，自由度：γ27=0.5(10%)-2=50以上七项不相关，合成得u22= u212 +u222+ u232+u242+u252+u262+u272=2.892+5.772+40.822+28.872+4.622+0.582+4.622=2584.4195(μV)2u2=50.84μV自由度：γ2=u2/(u264/50+u274/50)=50.844/(0.584/50+4.624/50)=7330215.3、恒流源内附标准电阻R N给出的不确定度分量u45.3.1 R N实际值的传递不确定度分量u31恒流源内附标准电阻，利用Ⅰ等标准电阻及恒流源数字表法进行测定，其量值传递的扩展不确定度为u31=10×10-6，检定R N=104Ω时，U=10-5×104=0.1Ω，认为其均匀分布，故：u31=0.1/Ω，自由度：γ31=∞5.3.2 R N稳定性给出的不确定度分量u32由于恒流源内附标准电阻，可利用Ⅰ等标准电阻很方便地随时进行跟踪比对。

直流电阻箱示值测量结果的不确定度评定(一)测量过程简介（1）测量依据：JJG982-2003《直流电阻箱检定规程》（2）测量环境条件：环境温度（20±0.5）℃，相对湿度40%~70%。

（3）测量标准：直流电阻箱检定装置见表3-4-10。

R N表3-4-10 直流电阻箱检定装置（4）被测对象：0.01级，ZX54型直流电阻箱（5）测量方法：数字电压表法基本工作原理如图3-4-1所示。

图3-4-1 数字电压表法基本工作原理当测试组件“N-X ”开关置“N ”时，有U N =I N R N ,当“N-X ”置“0”时，有Ux=IxRx,由于恒流源提供的电流在规定的范围内不随负载的变化，即：I N =Ix,可得：N N R RxU Ux =,从此式克制，电压之比等于电阻之比。

若再测量RN 的电压时，掉接恒流源，将电压表对应于UN 的数值调到RN 被测温度的实际值。

按此工作原理，可方便地检定电阻箱被测点的电阻值及十进盘的累加电阻值。

（6）评定结果的使用：符合上述条件的测量解雇，一般可参照使用本不确定度评定方法。

（二）数学模型电阻箱被测点的电阻值N X NN X R I I U U ∙∙=X R 。

考虑到在检定过程中，尽管要求恒源流的输出保持不变，但随着被测电阻值的不断变化，恒流源的稳定性和电流负载调节能力会引起输出改变，从而使I N 与Ix 稍有不同，故令：X NI I K =,该值的准确与否，仅与恒流源本身的稳定性和电流负载调节能力有关。

因此，数学模型可化为：N X N N X R I I U U ∙∙=X R 其中：X NI I K = 式中：R X ——被测电阻测得值；U X ——测量R X 时的数字电压表读书； U N ——测量R N 时的数字电压表读书； I N ——测量R N 时恒流源提供的电流； I X ——测量R X 时恒流源提供的电流； R N ——Ⅱ等标准电阻的标准值。

用本检定装置，标准电阻、数字电压表好人被检定电阻箱的温度影响可以忽略不计。

2021.13科学技术创新箱式电阻炉温度均匀性测量不确定度评定孙宝洋（陕西天成航空材料有限公司，陕西咸阳712000）本文依据JJF1376-2012《箱式电阻炉》校准规范的要求，对RJX-4-9箱式电阻炉进行校准，对校准数据按照规范中公式求出炉温均匀度，并对炉温均匀度测量不确定度进行评定。

得出炉温均匀度及其测量不确定度，从而判断电阻炉是否符合要求，为用户自行判断提供参考依据。

1评定原理1.1计量标准（300~1100）℃范围内以热电偶测量系统作为标准器，以校准点800℃为依据，对温度均匀度校准结果评定高温箱式电阻炉不确定度。

计量标准器及配套设备的技术性能见表1。

注：温度为15~35）℃，湿度不大于85%。

1.2被测对象箱式电阻炉型号：RJX-4-9,出厂编号：20,评定温度：800℃。

2试验过程2.1方法该温度测量装置由温度传感器（热电偶）和电测设备（校验仪）两部分组成,将热电偶的测量端与金属测温架相连接，并将将其放入炉内测温区，工作人员时刻关注温度，当炉温达到标准，并处于热稳定状态后开始计数，在一小时内每隔3分钟记录温度，一共20次。

每一次计数需在1分钟内完成。

准确记录各测温点的最高、最低温度，与中心实际温度的差，并建立模型。

2.2模型（1）（2）式中：Δθ+、Δθ代表炉温均匀度，℃；t pmax 代表各测温点实际温度的最大值，℃；t pmin 代表各测温点实际温度的最小值，℃；t p 代表中心点的实际温度，℃。

2.3合成方差和灵敏系数u c 2=[c 1u (t pmax )]2+[c 2u(t p )]2（3）u c 2=[c 1u (t pmin )]2+[c 2u(t p )]2（4）在式(1)、式(2)中t pmax 、t p 、t pmin 彼此独立不相关，因而得：故：u c 2=u 2(t pmax )+u 2(t p )（5）u c 2=u 2(t pmin )+u 2(t p )（6） 2.4各输入量的标准不确定度分量评定2.4.1输入量t pmax 引入的标准不确定度分量u(t pmax )测量值及计算结果见表2。

电阻箱检定或校准结果的测量不确定度评定摘要：从五个方面简要分析论述了直流电阻箱示值误差测量结果的不确定度评定。

关键词：数学模型、不确定度评定、合成标准不确定度、扩展不确定度一、概述1.1根据JJG982—2003《直流电阻箱检定规程》进行测量工作，分别对第10kΩ、10MΩ盘第1点进行不确定度评定。

1.2环境条件：温度22℃，相对湿度60%。

1.3测量标准：数字多用表，电阻测量范围0～20MΩ，不确定度：0.000008kΩ(2kΩ档)1.4被测对象：直流电阻箱,电阻值示值基本误差限：±(0.01～0.05)%×K×10Ω(其中K：1～10,n：1～5)1.5测量过程：用数字多用表电阻端作标准,调节标准电阻量程盘使指零仪指零,从数多用表上读取被测电阻箱的实际值，被测电阻箱示值减去数字多用表电阻的实际值，可得被测直流电阻箱的示值误差。

1.6评定结果的使用：符合上述条件的测量结果,一般可直接使用本不确定度的评定方法,其中10000Ω测量盘的第一点可直接使用本不确定度的评定结果。

2 数学模型式中：—被测直流电阻箱的示值误差；—被测直流电阻箱的示值；—标准电阻电桥/1071数字多用表测得的实际值（单双臂电桥测中、低阻值的测量，1071测高阻值）。

3 灵敏系数对各输入量进行求导，可以求得其灵敏系数为：；。

4方差各输入量间彼此独立互不相关，故可以采用如下的公式作为其方差。

二、不确定度分量分析1、标准不确定度的评定主要来源于被测直流电阻箱的测量重复性，采用A类方法评定。

其中，检流计分辩力等引起的不确定度也包括在所得连续测量列中，所以此处不再重复引入。

取一台直流电阻箱，在重复性条件下对测量盘10000Ω的第一点进行１０次独立测量。

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。

得到测量数据见表1。

再任意选取３台同类直流电阻箱，在重复性条件下，各对测量盘10000Ω的第一点进行10次独立测量，共得到４组测量列，每组测量列分别按上述方法计算得到单次实验标准差。