0.01级高电势直流电位差计示值误差的测量不确定度

　　1　测量方法

　　依据JJG123-88《直流电位差计检定规程》,直流电位差计的电动势测量应采用补偿测量法,即用已知电动势去补偿未知电动势,以确定未知电动势的数值。

　　设被检电位差计的示值为Ux,标准电位差计的读数为UN,则被检电位差计示值误差可表示为:

　　式中,ΔU—被检电位差计示值误差;Ux—被检电位差计的示值;UN—标准电位差计的示值。

　　依照方差公式,由(1)式得方差

　　其中灵敏系数:

　　2　不确定度分量计算

　　下面以UJ25标准电位差计检定装置检定准确度为0.01%的UJ25型直流电位差计第1盘(0.1V)第1点为例,对直流电位差计示值误差的测量不确定度的各个分量进行分析和计算。

　　2.1　被检电位差计示值误差的不确定度u(Ux)

　　2.1.1　由检流计灵敏度误差引起的不确定度分量u(Ux1)

　　测量0.1V示值时,我们在检定装置中,根据检流计灵敏度调节至5×10-6×105μV,在此区间,示值以等概率取任一值,按半宽计算,故:

　　自由度为:

　　2.1.2　由电源相对变化误差引起的不确定度分量u(Ux2)

　　测量0.1V示值时,由检定装置电源相对变化所引起的最大允许误差为±5×10-6×105μV,属均匀分布,故:

　　自由度为:

　　2.1.3　由电流回路内接触电阻变差的误差引起的不确定度分量u(Ux3)

　　测量0.1V示值时,由检定装置电流回路内接触电阻变差所引起的最大允许误差为±5×10-6×105μV,属均匀分布,故:

　　自由度为:

　　2.1.4　由电压回路开关热电势变化误差引起的不确定度分量u(Ux4)

　　测量0.1V示值时,由检定装置电压回路开关热电势变化所引起的最大允许误差为±5×10-6×105μV,属均匀分布,故:

　　自由度为:

　　2.1.5　由装置中任何两个部件的绝缘误差引起的不确定度分量u(Ux5)

　　测量0.1V时,检定装置中任何两个部件的绝缘所引起的最大允许误差为±5×10-6×105μV,属均匀分布,故:

　　自由度为:

　　2.1.6　由检定环境温、湿度误差引起的不确定度分量u(Ux6)

　　在检定过程中,由温、湿度影响所带来的最大允许误差为±5×10-6×105μV,属均匀分布,故:

　　自由度为:

　　2.1.7　标准装置测量重复性引起的标准不确定度分量u(Ux7)

　　用UJ25标准电位差计检定装置对被检的0.01级电位差计第1盘(0.1V)第1点示值进行10次等精度测量,测得数据如表1所示。

　　算得单次的实验标准差为: