84介质损耗测试仪不确定度评定.doc

介质损耗测试仪测量不确定度评定 一、电容量示值误差不确定度评定 1、条件和适用范围 1.1、测量依据：JJF1095-2002《电容器介质损耗测量仪校准规范》。 1.2、环境条件：环境温度10℃～30℃，湿度≤70%。 1.3、测量标准：AI-6201介质损耗因数标准器，介损准确度：0.5%×读数+0.01%；电容量准确度：0.5%×读数+1pF。 1.4、被测对象：SX-9000自动介质损耗测量仪，电容：1%读数±2 pF；介损：1%读数+0.0005。 1.5、测量方法：将介质损耗因数标准器与自动介质损耗测量仪直接连接，输出一个标准电容值，在被检自动介质损耗测量仪读取显示值，被检测量仪显示值与标准器输出的标准值之差为被检测量仪的电容量示值误差。 2、数学模型 =- 式中 －被检测量仪电容量的示值误差； －被检测量仪电容量的示值； －标准器输出电容量的标准值。 3、不确定度传播率 灵敏系数 ==1 ==-1 4、标准不确定度评定 4.1、输入量的不确定度的评定 4.1.1、测量仪重复性测量所引入不确定度的评定 不确定度可以通过连续测量得到测量列分析，用测量仪在重复性条件下对标准器输出的100pF标准值连续测量10次，数据如下表： 测量次数 1 2 3 4 5 测量值(pF) 102 102 101 101 102 测量次数 6 7 8 9 10 测量值(pF) 101 101 100 101 100 平均值：=101.1pF 单次实验标准偏差如下：= =0.74pF 所以不确定度：==0.74pF 4.1.2、测量仪分辨力引入不确定度的评定 该测量仪 pF时的分辨力为0.1pF，其半宽区间为0.05pF，在区间内服从均匀分布，包含因子取k=，所以相对不确定度 =0.05/=0.0029pF 4.2、输入量的不确定度的评定 不确定度主要由标准器的精确度所引入，该标准器经上一级校准，符合其技术指标要求。根据其技术要求可知标准器的确度为0.5%×读数+1pF，估计为均匀分布，包含因子取k=，所以 ==0.pF 5、合成标准不确定 5.1不确定度一览表 不确定度来源 标准不确定度(pF) 灵敏度系数 ×( pF) 输入量的不确定度 0.74 1 0.74 测量仪的测量不重复引入 0.74 / / 测量仪的分辨力引入 0.029 / / 标准器精确度引入 -1 0.87 6、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： ==pF 7、扩展标准不确定度计算 可取包含因子k=2,则扩展不确定度为 U=k·=pF 相对扩展不确定度为 Urel=U/Y=/100×100%=2.2% 二、损耗示值误差不确定度评定 1、条件和适用范围 1.1、测量依据：JJF1095-2002《电容器介质损耗测量仪校准规范》。 1.2、环境条件：环境温度10℃～30℃，湿度≤70%。 1.3、测量标准：AI-6201介质损耗因数标准器，介损准确度：0.5%×读数+0.01%；电容量准确度：0.5%×读数+1pF。 1.4、被测对象：SX-9000自动介质损耗测量仪，电容：1%读数±2 pF；介损：1%读数+0.0005。 1.5、测量方法：将介质损耗因数标准器与自动介质损耗测量仪直接连接，输出一个介损值，在被检自动介质损耗测量仪读取显示值，被检测量仪显示值与标准器输出的标准值之差为被检测量仪的介损示值误差。 2、数学模型 =- 式中 －被检测量仪介损的示值误差； －被检测量仪介损的示值； －标准器输出的标准介损值。 3、不确定度传播率 灵敏系数 ==1 ==-1 4、标准不确定度评定 4.1、输入量的不确定度的评定 4.1.1、测量仪重复性测量所引入不确定度的评定 不确定度可以通过连续测量得到测量列分析，用测量仪在重复性条件下对标准器输出的1.0%标准值连续测量10次，数据如下表： 测量次数 1 2 3 4 5 测量值(%) 1.01 1.00 1.00 1.00 1.01 测量次数 6 7 8 9 10 测量值(%) 1.01 1.00 1.00 1.01 1.00 平均值：=1.004% 单次实验标准偏差如下：= =0.0052% 所以不确定度：==0.0052% 4.1.2、测量仪分辨力引入不确定度的评定 该测量仪的分辨力为0.01%，其半宽区间为0.005%，在区间内服从均匀分布，包含因子取k=，所以相对不确定度 =0.005/=0.0029% 4.2、输入量