MODEL ATS-20B测量仪电流表的检定及测量不确定度评定

中国航空制造技术研究院 李贺鹏

1.测量仪数字毫伏电压表部分的检定与测量不确定度评定

1.1 数字毫伏电压表的检定

我们使用FLUKE8846A数字多用表作标准表，FLUKE5500A多功能校准源作标准电压源，依据JJG(军工)72—2015《交流数字电压表检定规程》[1]和JJF1587-2016《数字多用表校准规范》[2]进行检定。在检定1500A时的显示值为1507A。

1.2 数字毫伏表示值误差的测量不确定度评定[3] [4]

1.2.1 数字毫伏表示值误差的测量不确定度的数学模型

式（1）Y—示值误差，VX—被检表示值，VN—标准表示值，以上各量相互独立。

1.2.2 测量不确定度主要来源

1.2.2.2.1 被检表读数重复性引入的不确定度分量uA；

1.2.2.2.2 被检表的分辨力引入的测量不确定度分量uB1；

1.2.2.2.3 标准表准确度引入的标准不确定度分量uB2；

1.2.2.2.4 标准表送上级计量机构检定引入的标准不确定度分量uB3；

1.3 测量不确定量值的计算（被检表设置在FWDC-AVG，量程2000A，以检定点1500A为例）

1.3.3.1 被检表读数重复性引入的不确定度分量uA

测量次数 VX（A）1 1507 2 1507 3 1507 4 1507 5 1507 6 1507 7 1507 8 1507 9 1507 10 1507

1.3.3.2 被检表的分辨力引入的测量不确定度分量uB1；

电阻分流器上标注50mV/1500A，下面按照此关系换算电压和电流。

被检表在2000A量程室的分辨率为1A，半宽度a=0.5A, 按均匀分布取，则：

1.3.3.3 标准表准确度引入的标准不确定度分量uB2；

被检表在2000A量程时，标准表（FLUKE8846A）的工作量程为100mV，依据FLUKE8846A说明书可知，年准确度为：

则：

1.3.3.4 标准表送上级计量机构检定引入的标准不确定度分量uB3；

FLUKE8846A证书中未给出上级标准传递引入的不确定度，按1/4的关系考虑，，按正态分布取。

则：

换算电流为：

1.3.3.5 合成标准不确定度uc

1.3.3.6 扩展不确定度U

1.3.3.7 相对扩展不确定度Urel

2.电阻分流器引入的测量不确定度uR

2.1 电阻分流器的不确定度主要来源

2.1.1 分流器送上级计量机构检定引入的不确定度分量；

2.1.2 分流器最大允许误差引入的不确定度分量；

2.1.3 分流器年变化引入的不确定度分量

2.2 电阻分流器的不确定度分析

由于分流器送上级计量机构检定引入不确定度分量和分流器年变化引入的不确定度分量很小，可以忽略不计。根据0.1级电阻分流器性能规定，其阻值允许误差区间的半宽，按均匀分布取。

则：

3.数字毫伏表与电阻分流器组合的测量不确定度分析

3.1 数字毫伏表与电阻分流器组合的数学模型

输入量V和R不相关，由JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》可知，被测量电流的合成标准不确定度为：

3.2 电流示值的不确定度

3.3 扩展不确定度U

3.4 相对扩展不确定度Urel

4.电流示值误差分析

电阻分流器经中国计量科学研究院校准[5]，误差为0.19%，已经超出0.1%，因电阻分流器与数字毫伏表组合使用，综合误差为-0.7%未超过±1%，达到MODEL ATS-20B测量仪电流测量规定的性能。

5.其他说明

环境温度、湿度、空间的电磁场、电源变化等因素符合仪器校准的环境要求，这些的影响量忽略不计。

6.结论

经本文分析评定得到的仪器电流示值误差为-0.7%，测量结果不确定度为，这表明分别对数字电压表和电阻分流器进行检定的方法是可行的。

[1]JJG(军工)72—2015交流数字电压表检定规程[S]．北京,2015．

[2]JJF1587-2016数字多用表校准规范[S]．北京,2016．

[3]JJF1059．1-2012测量不确定度评定与表示[S]．北京,2012．

[4]CNAS-CL07∶2011测量不确定度的要求[S]．北京,2011．

[5]JJG1069-2011直流分流器检定规程[S]．北京,2011．