电子计价秤测量不确定度分析

　　一、测量方法及其数学模型

　　1.测量方法

　　依据 JJG539- 1997) 数字指示秤检定规程*对电子计价秤进行测量。根据测量所得到的示值误差, 依据 JJF1059- 1999《测量不确定度评定与表示》评定被检电子计价秤测量误差的不确定度。

　　2.数学模型

　　数字指示秤输出信号经称重显示器转化为被测物的质量值, 这个仪表显示值与标准砝码之间的差值, 就是我们要测量的量, 即示值误差。数字指示秤的示值误差的数学模型为

　　二、输入量标准不确定度的评定

　　测量不确定度的主要来源有测量环境、测量人员、测量方法、显示器的分度值、偏载、重复性等。在这里只对标准器、显示器的分度值、重复性进行分析与评定。

　　1.标准器: 可按砝码检定规程规定砝码准确度级别的最大允许误差进行评定。其概率分辨一般估计为均匀分布( k=) , 假定单个砝码最大允许误差为, 求得单个砝码的标准不确定度分量为:

　　3.分度值:我们在检定数字指示秤时，采用闪变点”法来确定被测衡器化整前的示值误差;采用“闪变点”法可以使数字示值分辨率变为0.1 e,但也不能消除数字示值的化整带来的测量不确定度。单次读数数字化整分布按均匀分布（k=)> e=，采用闪变点”法使数字示值分辨率变为0.le，则数字示值分辨率带来的测量不确定度为:

　　三、电子计价秤测量结果的不确定度实例

　　以一台 ACS- 6 型电子计价秤为例% 最大秤量Max=6kg, 检定分度值 e=2g%

　　1.标准不确定度分量

　　①砝码的标准不确定度:

　　检定电子计价秤使用的是 1kg 的 M1 级砝码,单个砝码的最大允许误差 mpe=±50mg, 按照均匀分布( k= ) 计算砝码的标准不确定度分量( B 类) :

　　②测量重复性的标准不确定度:

　　根据 JJG539- 97( 数字指示秤检定规程)在电子计价秤的 50%最大秤量点和最大秤量点进行 3 次重复性测量; 在最大秤量点进行 3 次重复性测量,测量结果化整前的示值结果如下: X1=6.0004kg, X2=6.0002kg, X3=6.0004kg%

　　根据贝塞尔公式, 试验标准偏差为:

　　③数字示值分辨率的测量不确定度:

　　我们在检定数字指示秤时, 采用+ 闪变点,法来确定被测衡器化整前的示值误差。则数字示值分辨率的测量不确定度为:

　　2.合成标准不确定度

　　3.扩展不确定度

　　查 t 分布表, 置信水准为 p=0.95 时, =1.96 可得电子计价秤的扩展不确定度为U=U95=tp( veff) ×uc( y) =1.96×0.195=0.38g

　　4.测量不确定度汇总和报告