称重显示器测量结果的不确定度评定

       0引言

    称重显示器是电子衡器的显示部分，与秤台、称重传感器构成电子衡器的三大部件。称重显示器的作用是将称重传感器测量出、传输来的电压或电流信号经过放大处 理后，以数字显示的形式显示秤台上物体的重量。近年来，随着测量技术和 IT技术的发展，称重显示器不只是用来显示重量，还广泛用于自动控制和数据处理。我国已在 1999 年发布了称重显示控制仪国家标准 GB/T7724- 1999《称重显示控制器》。可见，称重显示器是电子衡器的关键，称重显示器的优劣直接影响到电子衡器的质量。因此，要了解电子衡器的质量状况，必须对称 重显示器进行准确测量。而对实验室而言，测量结果的准确性和有效性直接影响到判定结果，尤其是当测量结果在规定指标的极限值附近时，为了能够评定测量的质 量如何，必须通过对测量结果的不确定度评定才能进行正确的判定。为此，本文对称重显示器的测量结果进行了不确定度评定。

    1实验设备与实验方法

    1.1 实验设备

    HY30D 型数字电位差计

    1.2 实验条件

    温度：（5~40）℃；相对湿度：（20~80）%RH

    1.3 实验方法

    类似于整机衡器，需要了解准确度等级、检定分度数、温度范围等技术参数，但有别于整机衡器，由于称重显示器的输入为电信号，还需要了解其输入信号范围、最 小输入信号等。用数字直流电位差计作为标准信号源，输出 1μV~100 mV 标准直流电压信号，通过设定零点和最大量程范围，算出标准电压信号与显示器显示值对应关系，即输出电压值与显示器相应重量值或重量内码值，在规定的测量点 上给被测称重显示器输入标准电压信号，并根据转换灵敏度换算为模拟标准重量信号，用称重显示器显示的重量信号减去输入模拟标准重量信号之值，即为称重显示 器的示值误差。

    2 不确定度评定

    2.1 数学模型的建立

    ΔM=M- M₀

    式中：ΔM ———称重显示器示值误

     M ———称重显示器示值，kg

    M₀———模拟标准重量信号，kg

    2.2输入量的标准不确定度评定

    2.2.1 输入量 M 的标准相对不确定度 u_rel（M） 评定

    输入量 M的标准不确定度来源主要是称重显示器测量的重复性，可根据多次重复测量得到的测量列 M₁，M₂…M_n采用A类评定方法评定。