直流双臂电桥示值误差的测量结果不确定度评定

1 概述

1.1 测量依据：JJG125—2004 直流电桥检定规程

1.2 计量标准：直流电桥检定装置。测量范围:（10-3～107）Ω

实验室的计量标准器

序号 1 2 设备名称 双桥校验标准器 宽范围精密电阻箱 技术性能 测量范围 （10～10）Ω ±0.01 % （10～10）Ω 27-12最大允许误差（MPE） 1.3 被测对象：

被测直流电桥

被测仪器名称 双臂电桥 测量范围 （10～10）Ω -11最大允许误差（MPE） ±0.2 % 1.4 测量方法：用整体检定法进行检定。即用直流电桥检定装置作为标准，测量范围 （0.1Ω～10Ω）时，调节被检双臂电桥，使指零仪指零，从被检双臂电桥上读取指示值。

被检电桥指示值减去标准实际值可得被检电桥示值误差。 被测电桥读数估计值到最小分度值的1/5。

2 数学模型

rrrs

式中： r—被测直流电桥示值误差； r—被测直流电桥指示值；

rs—标准直流电阻实际值。

3 不确定度传播率

2yc12u2rc22u2rsu12yu22y uc式中，灵敏系数 c1r/r=1 c2r/rs=-1

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4 标准不确定度评定

4.1被测电桥读数分辨力（估读）引入的标准不确定度urs1，用B类标准不确定度评定。 4.1.1 被测直流电桥测量范围（0.1Ω～10Ω）时。QJ44；10Ω时；被测电桥倍率量程在×100位置；被测电桥最小分度值：（0.001/20*100）=0.005Ω，读数估读值为其分度值的1/5，即0.001Ω，则不确定度区间半宽为0.001Ω，换算成相对误差为0.01%；按均匀分布计算，

urs10.01%/30.005774%

4.2 由直流电桥检定装置的误差引入的标准不确定度urs2，用B类标准不确定度评定。最大允许误差为：±0.01%，则不确定度区间半宽为0.01%，按均匀分布处理。

urs20.01%/30.005774%

4.3 由标准装置量传检定结果引入的标准不确定度urs3，用B类标准不确定度评定。 由标准证书得到上级检定装置最大允许误差为：±0.002%，则不确定度区间半宽为0.002%，按均匀分布处理。

urs30.002%/30.001155%

4.4 被检直流电桥示值重复性引入的标准不确定度ur。用A类标准不确定度评定。以校准10Ω的测量点为例，对该测量点连续测量10次，每次均在充分旋转直流双臂电桥测量盘进行测量。其标准差：s0.0004216，故

ur0.0004216 换算成相对不确定度：ur=0.004216%

5 合成标准不确定度

5.1 主要标准不确定度汇总表：

不确定度来源 10Ω时被测电桥读数分辨力估读ai（%） ki 3 3 3 1 uri% 0.005774 0.005774 0.001155 0.004216 rs1 0.01 0.01 0.002 0.004216 rs2 标准装置量传检定结果rs3 直流电桥检定装置的误差被检直流电桥示值重复性r

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5.2 合成标准不确定度计算：

以上各项标准不确定度分量是互不相关的，所以合成标准不确定度为：

ucy= 0.009262%

5.3 扩展标准不确定度计算：

因主要分量中rs1和r可视为正态分布，因此P＝95％时，可取包含因子k＝2，则：

Urel＝kucy=0.019 %

6 对直流双臂电桥其它量程示值误差的测量结果不确定度评定

6.1 根据JJG125—2004的规定，常规校准应对该双臂电桥的每个测量盘的测量点进行校准，其测量不确定度见下表：

校准点 （Ω） 0.1～1 1～10 不确定度分量（%） uc Urel（%） (k＝2) 0.019 0.019 urs1 0.005774 0.005774 urs2 0.005774 0.005774 urs3 0.001155 0.001155 ur 0.004216 0.004216 （%） 0.009262 0.009262 6.2 测量结果的不确定度报告与表示

被测0.2级双臂电桥，在测量范围（0.1Ω～10Ω）时，其相对示值误差测量结果的扩展不确度为： Urel= 0.019 % k=2

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