数字多用表直流电压测量结果的不确定度评定

　　1　概述

　　选用一台61/2位的HP34401A型数字多用表作为被检表,并以直流电压10V量程的满度点为例,进行测试和测量不确定度的评定。

　　1·1　测量依据: JJG315-1983《直流数字电压表试行检定规程》、DL/T980-2005《数字多用表检定规程》。

　　1·2　测量环境条件:环境温度21℃,相对湿度65%。

　　1·3　测量标准: FLUKE数字多功能校准器5720A,直流测量范围(0~1100)V,年最大允许示值误差±(8×10-6输出+500μV)。

　　1·4　被测对象:HP34401A型数字多用表,直流电压测量范围(0 ~1100)V,年最大允许示值误差±(0·0045%读数+0·0010%量程)。

　　1·5　测量方法

　　依据JJG315-83《直流数字电压表检定规程》和DL/T980-2005《数字多用表检定规程》,采用标准源发生器法测量被检数表直流电压的示值误差。将标准器数字多功能校准器与被检数表对接,由标准器输出直流标准电压给被检表,在被检表上读得相应的读数,将被检表示值与标准器的直流标准电压值相减,其差值即为被检表的示值误差。

　　2　建立数学模型

　　根据实际测量情况,被检数字多用表测量结果的示值误差可以表示为:γ=Vx-VN

　　其中:γ———被检数表的示值误差;

　　Vx———被检数表的示值;

　　VN———标准器输出的直流标准电压值。

　　3　不确定度分量来源分析

　　影响数字多用表检定/校准测量结果不确定度来源主要有以下几个方面:

　　(1)标准器数字多功能校准器5720A的示值年变化引入的标准不确定度分量;

　　(2)标准器数字多功能校准器5720A的校准误差引入的标准不确定度分量;

　　(3)由于被检定/校准数字多用表数字化处理会引起读数有一个数字的变化,因此有被检表读数分辨率引入的标准不确定度分量;

　　(4)由于各种随机因素影响,使得测量值不重复引入的不确定度分量。

　　4　传播系数

　　依照公式:

　　5　标准不确定度的A类评定

　　u(VN)的主要来源是由数字多用表的测量不重复性引致的。取一台数字多功能校准器5720A,选择直流电压输出DCV 10V档,在相同的温、湿度等环境条件下进行连续独立的重复测量10次,获得一组测量值,见表1:

　　则从表1可知,测量值的平均值为:

　　单次测量的标准差用贝塞尔公式计算如下:

　　6　标准不确定度的B类评定

　　6·1　标准器示值年变化引入的标准不确定度分量