综合检验仪测微器示值误差测量不确定度分析

　　测微器是JSJ系列综合检验仪的主要读数设备，它使得被检仪器中几项重要的必检项目检定更直接快捷、更精确，如被检仪器的i角和调焦运行误差等项目的检定，现以目前推广应用的测量不确定度分析方法，分析JSJ系列水准仪中高精度光学测微器(单平板测微)。

　　1测量方法

　　按规程JJG960-2001要求，测微器主要用于检定调焦运行误差，必须进行示值误差的检定，其中一级测微器示值误差优于土0.15mm。对于负调焦仪器JSJ系列检验仪，采取如下方法:用2一3台同等级正调焦仪器(如Ni002)的测微器先进行互比，再以其为标准，按规程检定JSJ系列检验仪测微器[1]。

　　2数学模型

　　按规程，取每测回中各测点与名义值最大差值为测微器示值误差，故JSJ系列检验仪测微器示值误差h由下面方程得到:

　　3方差和传播系数[2]

　　4分析计算标准不确定度分量

　　4.1 JSJ系列检验仪测微器的不确定度分量ud

　　(1) JSJ系列检验仪测微器所引人的不确定度分量ud1

　　JS3系列检验仪测微器的误差主要有:平板测微器因采用正切机构而产生原理误差，光学及机械加工引起的误差等。得到的JSJ系列检验仪微器的极限误差为±45μm。

　　即 α=45μm，在其半宽度区间为均匀分布，故:

　　(2)由测量重复性计算的不确定度分量ud2

　　测量重复性包括了各照准、读数误差的影响。共进行了8个测回实验，各测回测微器示值误差h分别为35μm, 30μm, 20μm, 25μm, 30μm, 20μm,25μm，30μm。

　　h(均)=27μm

　　则由测量重复性导致的标准不确定度为:

　　(3)合成ud1,ud2得不确定度分量ud

　　4.2 Ni002测微器的不确定度分量ue

　　(1) N i002测微器示值的测量不确定度分量ue1

　　根据JJ G425-94《水准仪检定规程》，已知N i002测微器行差不大于0.05mm，按扩展不确定度U=50μm, k=3计算，故:

　　(2)测微器标准所引人的测量不确定度分量ue2

　　多次互比检定N 1002测微器，得ue2=15μm估计其相对不确定度为10%，则

　　(3)合成ue1、ue2得不确定度分量ue

　　5合成标准不确定度

　　6有效自由度

　　标准不确定度一览表见表1.

　　7测微器示值误差扩展不确定度U

　　按p=95 % ,veff=35，查JJ F 1059-1999附录1，得kP = t95( 35)=2.03则，示值误差扩展不确定度

　　U=t9s(35) x uc(h)=2.03 x 35μm=71μm

　　8报告