JJF 1894-2021 半导体管特性图示仪校准仪校准规范-（高清版）.pdf

中华人民共和国国家计量技术规范J J F1 8 9 42 0 2 1半导体管特性图示仪校准仪校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rC a l i b r a t o r so fS e m i c o n d u c t o rC u r v eT r a c e r s 2 0 2 1-0 2-2 3发布2 0 2 1-0 8-2 3实施国 家 市 场 监 督 管 理 总 局 发 布半导体管特性图示仪校准仪校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rC a l i b r a t o r so fS e m i c o n d u c t o rC u r v eT r a c e r sJ J F1 8 9 42 0 2 1代替J J G8 3 81 9 9 3 归 口 单 位:全国无线电计量技术委员会 主要起草单位:中国电子技术标准化研究院 参加起草单位:北京市科通电子继电器总厂有限公司中国计量科学研究院西安微电子技术研究所 本规范委托全国无线电计量技术委员会负责解释J J F1 8 9 42 0 2 1本规范主要起草人:李 洁(中国电子技术标准化研究院)刘 冲(中国电子技术标准化研究院)张 珊(中国电子技术标准化研究院)参加起草人:曹玉峰(北京市科通电子继电器总厂有限公司)高 英(中国计量科学研究院)饶张飞(西安微电子技术研究所)J J F1 8 9 42 0 2 1目 录引言()1 范围(1)2 概述(1)3 计量特性(1)3.1 输出部分(1)3.2 取样电阻(1)3.3 测量部分(1)4 校准条件(2)4.1 环境条件(2)4.2 校准用设备(2)5 校准项目和校准方法(3)5.1 校准项目(3)5.2 校准方法(3)6 校准结果表达(6)7 复校时间间隔(6)附录A 原始记录格式(7)附录B 校准证书内页格式(1 0)附录C 主要项目校准不确定度评定示例(1 3)附录D 半导体管特性图示仪校准仪端口定义(2 0)J J F1 8 9 42 0 2 1引 言 本规范依据J J F1 0 7 12 0 1 0 国家计量校准规范编写规则和J J F1 0 5 9.12 0 1 2 测量不确定度评定与表示编写。本规范 在J J G8 3 81 9 9 3 晶 体 管 特 性 图 示 仪 校 准 仪 基 础 上 进 行 修 订。与J J G8 3 81 9 9 3相比,除编辑性修改外,主要技术变化如下:将规范名称修改为 半导体管特性图示仪校准仪校准规范;修订了校准项目;增加了阶梯电压表的校准方法;增加了阶梯电流表的校准方法;增加了脉冲电流表的校准方法;附录中给出了电平测量的不确定度评定方法(见附录C);附录中给出了半导体管特性图示仪校准仪端口定义(见附录D)。本规范的历次版本发布情况:J J G8 3 81 9 9 3。J J F1 8 9 42 0 2 1半导体管特性图示仪校准仪校准规范1 范围本规范适用于半导体管特性图示仪校准仪的校准。2 概述半导体管特性图示仪校准仪(以下简称图示仪校准仪)是通过提供标准电压源、标准电流源等标准信号对半导体管特性图示仪进行校准的专用校准仪器。目前主要有两种类型:阶梯归一化图示仪校准仪和阶梯采样测量图示仪校准仪。阶梯归一化图示仪校准仪内部采用阶梯归一化比较法对图示仪进行校准,阶梯采样测量图示仪校准仪内部采用阶梯采样测量法对图示仪进行校准。3 计量特性3.1 输出部分3.1.1 直流电压a)输出范围:0.0 1V50 0 0V;b)最大允许误差:(0.3%3%)。3.1.2直流电流a)输出范围:1 0n A1 0A;b)最大允许误差:(0.3%3%)。3.2取样电阻a)范围:0.0 0 51 0M;b)最大允许误差:(0.3%1%)。3.3 测量部分3.3.1 阶梯电压归一化变换a)V0电压变换范围:0.1V2 0V;b)最大允许误差:0.3%。3.3.2 阶梯电流归一化变换a)Is电流变换范围:1 0A2 0A;b)最大允许误差:0.3%。3.3.3 偏差表a)量程范围:(3%1 0%);b)最大允许误差:0.5%。3.3.4 阶梯电压指示a)V0电压变换范围:0.0 1V/阶1 0V/阶;b)最大允许误差:(0.3%1%)。1J J F1 8 9 42 0 2 13.3.5 阶梯电流指示a)Is电流变换范围:0.1A/阶1 0 A/阶;b)最大允许误差:(0.5%1.5%)。3.3.6 脉冲电流指示a)电流测量范围:1 0A10 0 0A;b)最大允许误差:(0.5%1.5%)。注:以上技术指标不作合格性判别,仅提供参考。4 校准条件4.1 环境条件4.1.1 环境温度:(2 35)。4.1.2 相对湿度:7 5%。4.1.3 电源要求:(2 2 01 1)V;(5 01)H z。4.1.4 周围无影响仪器正常工作的干扰和机械振动。4.2 校准用设备4.2.1 数字多用表直流电压测量范围:(0.0 1V10 0 0V),最大允许误差:0.0 5%;直流电流测量范围:(1mA1 0A),最大允许误差:0.1%;电阻测量范围:1 01 0M,最大允许误差:0.1%。4.2.2 微欧计电阻测量范围:0.0 0 51 0,最大允许误差:0.1%。4.2.3 静电计直流电流测量范围:(1 0n A1mA),最大允许误差:0.3%。4.2.4 数字化仪直流电压测量范围:(0.1V1 0V),最大允许误差:0.3%;带宽:1 0 0k H z;采样速率:11 05S a/s。4.2.5 高压分压器电压范围:10 0 0V50 0 0V,分压比:1 0 0110 0 01,直流最大允许误差:0.1%。4.2.6 直流标准电压源直流电压输出范围:(0.1V1 0 0V),最大允许误差:0.0 5%。4.2.7 直流标准电流源直流电流输出范围:1A2A,最大允许误差:0.0 5%。4.2.8 脉冲电流源脉冲电流输出范围:5A10 0 0A,最大允许误差:(0.2%1%);脉冲宽度:3 0 0s;平坦度:0.3%。4.2.9 脉冲分流器阻值:0.0 0 5、0.0 1、0.1,最大允许误差:(0.3%0.1%);2J J F1 8 9 42 0 2 1功率:1 0W;带宽:1 0k H z。注:电阻的选取原则为1V(IR)1 0V。5 校准项目和校准方法5.1 校准项目校准项目见表1。表1 校准项目表序号校准项目12输出部分直流电压源直流电流源3取样电阻取样电阻456789测量部分阶梯电压归一化变换阶梯电流归一化变换偏差表阶梯电压表阶梯电流表脉冲电流表5.2 校准方法5.2.1 外观及工作正常性检查图示仪校准仪应外观完好、配套附件齐全,各开关、按键等应安装牢固、调节正常,无影响电气性能的机械损伤。将检查结果记录于表A.1中。通电前,调整图示仪校准仪各开关旋钮应置于初始位置或安全位置,偏差表置于关断位置,校准前,图示仪校准仪及校准用设备应按规定时间进行预热。5.2.2 直流电压源5.2.2.1 当图示仪校准仪输出电压范围10 0 0V时,仪器连接如图1所示。图1 10 0 0V及以下直流电压源校准5.2.2.2 将数字多用表置于“D C V”测量功能,分别测量图示仪校准仪各挡位直流电压输出值,读取数字多用表的电压测量值,并记录于表A.2中。5.2.2.3 当图示仪校准仪输出电压范围10 0 0V时,按图2进行连接。3J J F1 8 9 42 0 2 1图2 10 0 0V以上直流电压源高压校准5.2.2.4 读取数字多用表的电压测量值V0,直流高压源的校准值按公式(1)计算,并记录于表A.2中。V=F V0(1)式中:V 直流高压源的电压校准值,V;V0 数字多用表的电压测量值,V;F 高压分压器分压比。5.2.3 直流电流源5.2.3.1 当图示仪校准仪输出电流范围为1 0n A1mA时,仪器连接如图3所示。图3 1 0n A1mA直流电流源校准5.2.3.2 将静电计置于“D C A”测量功能,分别测量图示仪校准仪各挡位直流电流输出值,读取静电计的电流测量值,并记录于表A.3中。5.2.3.3 当图示仪校准仪输出电流范围为1 mA1 0 A时,仪器连接如图1所示。将数字多用表置于“D C A”测量功能。分别测量图示仪校准仪各挡位直流电流输出值,读取数字多用表的电流测量值,并记录于表A.3中。5.2.4 取样电阻(适用于阶梯采样测量图示仪校准仪)5.2.4.1 当取样电阻范围为0.0 0 51 0时,仪器连接如图4所示。图4 0.0 0 51 0取样电阻校准5.2.4.2 分别测量图示仪校准仪各挡位取样电阻值,读取微欧计的电阻测量值,并记录于表A.4中。5.2.4.3 当取样电阻范围为1 01k 时,仪器连接如图1所示。采用四线测量法分别测量图示仪校准仪各挡位取样电阻值,读取数字多用表的电阻测量值,并记录于表A.4中。5.2.4.4 当取样电阻范围为1 k 1 0 M时,仪器连接如图1所示。采用两线测量法分别测量图示仪校准仪各挡位取样电阻值,读取数字多用表的电阻测量值,并记录于表A.4中。5.2.5 阶梯电压归一化变换(适用于阶梯归一化图示仪校准仪)4J J F1 8 9 42 0 2 15.2.5.1 仪器连接如图5所示。图5 阶梯电压归一化变换校准5.2.5.2 将图示仪校准仪“阶梯负载”开关置于归一化挡,按挡位十阶的关系分别设置直流电压源输出(变换器输入)电压值,读取数字多用表的电压测量值,并记录于表A.5中。5.2.6 阶梯电流归一化变换(适用于阶梯归一化图示仪校准仪)5.2.6.1 仪器连接如图6所示。图6 阶梯电流归一化变换校准5.2.6.2 将图示仪校准仪“阶梯负载”开关置于归一化挡,按挡位十阶的关系分别设置直流电流源输出(变换器输入)电流值,读取数字多用表的电压测量值,并记录于表A.6中。5.2.7 偏差表(适用于阶梯归一化图示仪校准仪)5.2.7.1 仪器连接如图1所示。将数字多用表置于“D C V”测量功能。5.2.7.2 调准偏差表的机械零点,将图示仪校准仪的比较开关置于1 0 V挡位,功能开关置于阶梯位置,阶梯负载开关置于归一化位置。调节偏差微调旋钮,使偏差表指针准确指示到各校准点,分别读取数字多用表的电压测量值,并记录于表A.7中。5.2.8 阶梯电压表(适用于阶梯采样测量图示仪校准仪)5.2.8.1 仪器连接如图7所示。图7 阶梯电压表校准5.2.8.2 设置图示仪校准仪工作于阶梯电压测量模式。按挡位从低到高的顺序,设置直流标准电压源的输出值,读取图示仪校准仪的电压测量值,并记录于表A.8中。5.2.9 阶梯电流表(适用于阶梯采样测量图示仪校准仪)5.2.9.1 仪器连接如图8所示。图8 阶梯电流表或脉冲电流表校准5.2.9.2 设置图示仪校准仪工作于阶梯电流测量模式。设置数字化仪工作于脉冲电压5J J F1 8 9 42 0 2 1采样功能,触发电平的设置按照被测电压信号(被测电流信号乘以脉冲分流器电阻值确定)9 0%进行选择,设置图示仪校准仪与数字化仪工作于等待触发状态,设置脉冲电流源输出指定脉冲电流信号。5.2.9.3 分别读取数字化仪的电压测量值和图示仪校准仪的电流测量值,按公式(2)计算标准电流值,并记录于表A.9中。I=VR(2)式中:I 标准电流值,A;V 数字化仪的电压测量值,V;R 脉冲分流器的值,。5.2.1 0 脉冲电流表(适用于阶梯采样测量图示仪校准仪)仪器连接如图8所示,设置图示仪校准仪工作于阶梯电流测量模式,重复步骤5.2.9.25.2.9.3,将数据记录于表A.1 0中。6 校准结果表达图示仪校准仪校准后,出具校准证书。校准证书至少应包含以下信息:a)标题:“校准证书”;b)实验室名称和地址;c)进行校准的地点(如果与实验室的地址不同);d)证书的唯一性标识(如编号),每页及总页数的标识;e)客户的名称和地址;f)被校对象的描述和明确标识;g)进行校准的日期,如果与校准结果的有效性和应用有关时,应说明被校对象的接收日期;h)如果与校准结果的有效性或应用有关时,应对被校样品的抽样程序进行说明;i)校准所依据的技术规范的标识,包括名称及代号;j)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;k)校准环境的描述;l)校准结果及其测量不确定度的说明;m)对校准规范的偏离的说明;n)校准证书签发人的签名、职务或等效标识;o)校准结果仅对被校对象有效的声明;p)未经实验室书面批准,不得部分复制证书的声明。7 复校时间间隔复校时间间隔由用户根据使用情况自行确定,推荐为1年。6J J F1 8 9 42 0 2 1附录A原始记录格式一、外观及工作正常性检查表A.1 外观及工作正常性检查项目检查结果外观检查工作正常性检查二、直流电压源表A.2 直流电压源量程标称值电压测量值分压比电压校准值测量不确定度U(k=2)三、直流电流源表A.3 直流电流源量程标称值测量值测量不确定度U(k=2)四、取样电阻表A.4 取样电阻量程标称值测量值测量不确定度U(k=2)7J J F1 8 9 42 0 2 1五、阶梯电压归一化变换表A.5 阶梯电压归一化变换挡位变换器输入变换器输出标称值测量值测量不确定度U(k=2)六、阶梯电流归一化变换表A.6 阶梯电流归一化变换挡位变换器输入变换器输出标称值测量值测量不确定度U(k=2)七、偏差表表A.7 偏差表量程设置值标称值测量值测量不确定度U(k=2)1 0%-1 0%-5%0+5%+1 0%3%-3%-2%-1%0+1%+2%+3%8J J F1 8 9 42 0 2 1八、阶梯电压表表A.8 阶梯电压表量程标准值测量值测量不确定度U(k=2)九、阶梯电流表表A.9 阶梯电流表量程脉冲分流器电压测量值标准电流值测量值测量不确定度U(k=2)十、脉冲电流表表A.1 0 脉冲电流表量程脉冲分流器电压测量值标准电流值测量值测量不确定度U(k=2)9J J F1 8 9 42 0 2 1附录B校准证书内页格式一、外观及工作正常性检查表B.1 外观及工作正常性检查项目检查结果外观检查工作正常性检查二、直流电压源表B.2 直流电压源量程标称值电压测量值分压比电压校准值测量不确定度U(k=2)三、直流电流源表B.3 直流电流源量程标称值测量值测量不确定度U(k=2)四、取样电阻表B.4 取样电阻量程标称值测量值测量不确定度U(k=2)01J J F1 8 9 42 0 2 1五、阶梯电压归一化变换表B.5 阶梯电压归一化变换挡位变换器输入变换器输出标称值测量值测量不确定度U(k=2)六、阶梯电流归一化变换表B.6 阶梯电流归一化变换挡位变换器输入变换器输出标称值测量值测量不确定度U(k=2)七、偏差表表B.7 偏差表量程设置值标称值测量值测量不确定度U(k=2)1 0%-1 0%-5%0+5%+1 0%3%-3%-2%-1%0+1%+2%+3%11J J F1 8 9 42 0 2 1八、阶梯电压表表B.8 阶梯电压表量程标准值测量值测量不确定度U(k=2)九、阶梯电流表表B.9 阶梯电流表量程脉冲分流器电压测量值标准电流值测量值测量不确定度U(k=2)十、脉冲电流表表B.1 0 脉冲电流表量程脉冲分流器电压测量值标准电流值测量值测量不确定度U(k=2)21J J F1 8 9 42 0 2 1附录C主要项目校准不确定度评定示例C.1 直流电压校准不确定度评定C.1.1 测量方法以直流电压1 0V为例,采用标准表法直接测量,由图示仪校准仪输出直流电压1 0V,记录数字多用表示值。C.1.2 不确定度来源不确定度来源主要包括:a)数字多用表直流电压测量不准引入的标准不确定度分量u1;b)数字多用表的电压测量分辨力所引入的标准不确定度分量u2;c)测量重复性引入的标准不确定度分量u3。C.1.3 标准不确定度评定a)由数字多用表直流电压测量不准引入的标准不确定度分量u1以1 0V测试点进行分析。数字多用表在2 0V量程1 0V测试点,其允许误差极限为(2.71 0-6读 数+0.21 0-6量 程),所 以1 0 V的 允 许 误 差 极 限 为0.0 0 00 6 7V,即a=0.0 0 00 6 7V,估计为均匀分布,则k=3,故其标准不确定度分量u1=a/k=0.0 0 00 3 9V,相对标准不确定度u1 r为0.0 0 03 9%。b)由数字多用表的电压测量分辨力所引入的标准不确定度分量u2根据实际测试要求,数字多用表在2 0V量程的分辨力为0.1 mV,区间半宽为0.0 5mV,即a=0.0 5mV,估计为均匀分布,则k=3,故其标准不确定度分量u2=a/k=0.0 2 9mV,相对标准不确定度u2 r为0.0 0 02 9%。c)由测量重复性引入的不确定度分量u3选一台较稳定图示仪校准仪作为被测对象,在相同的温湿度条件下,用数字多用表重复测量1 0次,测量结果见表C.1。表C.1 直流电压参数1 0V重复测量结果测量序号测量结果/V11 0.0 0 2121 0.0 0 1931 0.0 0 1741 0.0 0 2251 0.0 0 2161 0.0 0 1871 0.0 0 2131J J F1 8 9 42 0 2 1表C.1(续)测量序号测量结果/V81 0.0 0 1791 0.0 0 181 01 0.0 0 22平均值1 0.0 0 19 6 单次测量实验标准偏差:s=0.0 0 02 0V则相对标准不确定度为0.0 0 2%,即u3 r=0.0 0 2%。C.1.4 合成标准不确定度标准不确定度分量汇总见表C.2。表C.2 标准不确定度分量一览表不确定度分量不确定度来源分布k值相对标准不确定度u1 r数字多用表直流电压测量不准均匀30.0 0 03 9%u2 r数字多用表的电压测量分辨力均匀30.0 0 02 9%u3 r测量重复性 0.0 0 2%以上各标准不确定度分量互不相关,则相对合成标准不确定度为:uc r(V)=u21 r+u22 r+u23 r=0.0 0 2%C.1.5 扩展不确定度取包含因子k=2,则相对扩展不确定度为:Ur(V)=kuc r(V)=0.0 0 4%C.2 直流电流参数(直流电流源)校准不确定度评定C.2.1 测量方法以直流电流1 0mA为例,采用标准表法直接测量,由图示仪校准仪输出直流电流1 0mA,记录数字多用表示值。C.2.2 不确定度来源不确定度来源包括:a)数字多用表直流电流测量不准引入的标准不确定度分量u1;b)数字多用表的电流测量分辨力所引入的标准不确定度分量u2;c)测量重复性引入的标准不确定度分量u3。C.2.3 不确定度评定a)由数字多用表直流电流测量不准引入的标准不确定度分量u1以1 0mA测试点进行分析。数字多用表在2 0mA量程1 0mA测试点,其允许误差极限为(81 0-6读 数+21 0-6量 程),所 以1 0 mA的 允 许 误 差 极 限 为0.0 0 01 2mA,即a=0.0 0 01 2mA,估计为均匀分布,则k=3,故其不确定度分量41J J F1 8 9 42 0 2 1u1=a/k=0.0 0 00 7mA,相对标准不确定度u1 r为0.0 0 07%。b)由数字多用表的电流测量分辨力所引入的标准不确定度分量u2根据实际测试要求,数字多用表在2 0mA量程的分辨力为0.1A,区间半宽为0.0 5A,即a=0.0 5A,估计为均匀分布,则k=3,故其不确定度分量u2=a/k=0.0 2 9A,相对标准不确定度u2 r为0.0 0 02 9%。c)由测量重复性引入的不确定度分量u3选一台较稳定图示仪校准仪作为被测对象,在相同的温湿度条件下,用数字多用表重复测量1 0次,测量结果见表C.3。表C.3 直流电流参数1 0m A重复测量结果测量序号测量结果/mA19.9 9 629.9 9 839.9 9 749.9 9 859.9 9 969.9 9 679.9 9 789.9 9 799.9 9 81 09.9 9 7平均值9.9 9 7 3 单次测量实验标准偏差:s=0.0 0 09mA则相对标准不确定度为0.0 0 9%,即u3 r=0.0 0 9%。C.2.4 合成标准不确定度不确定度分量见表C.4。表C.4 标准不确定度分量一览表不确定度分量不确定度来源分布k值相对标准不确定度u1 r数字多用表直流电流测量不准均匀30.0 0 07%u2 r数字多用表的电流测量分辨力均匀30.0 0 02 9%u3 r测量重复性 0.0 0 9%以上各不确定度分量互不相关,则相对合成标准不确定度为uc r(I)=u21 r+u22 r+u23 r=0.0 0 9%51J J F1 8 9 42 0 2 1C.2.5 扩展不确定度取包含因子k=2,则相对扩展不确定度为:Ur(I)=kuc r(I)=0.0 2%C.3 直流电阻参数(取样电阻)校准不确定度评定C.3.1 测量方法以直流电阻1 0k 为例,采用标准表法直接测量,将取样电阻指定输出端连接到数字多用表直流电阻测量端子,记录数字多用表示值。C.3.2 不确定度来源不确定度来源包括:a)数字多用表测量直流电阻不准引入的标准不确定度分量u1;b)数字多用表的电阻测量分辨力所引入的标准不确定度分量u2;c)测量重复性引入的标准不确定度分量u3。C.3.3 不确定度评定a)由数字多用表测量直流电阻不准引入的标准不确定度分量u1数字多用表在2 0k 量程1 0k 测试点,其允许误差极限为(8.51 0-6读数+0.61 0-6量 程),所 以1 0k 的 允 许 误 差 极 限 为0.0 0 00 9 1k,即a=0.0 0 00 9 1,估计为均匀分布,则k=3,故其不确定度分量u1=a/k=0.0 0 00 5k,相对标准不确定度u1 r为0.0 0 05%。b)数字多用表的电阻测量分辨力引入的标准不确定度分量u2数字多用表在2 0k 量程的分辨力为0.1m,根据实际测试要求,将其分辨力扩大为1 0m,区间半宽为5m,即a=5m,估计为均匀分布,则k=3,故其不确定度分量u2=a/k=2.9m,相对标准不确定度u2 r为0.0 0 00 2 9%。c)由测量重复性引入的标准不确定度分量u3选一台较稳定大功率图示仪校准仪,在相同的温湿度条件下,用数字多用表重复测量1 0次,测量结果见表C.5。表C.5 直流电阻参数1 0k 重复测量结果测量序号测量结果/k 19.9 9 98 229.9 9 98 639.9 9 98 149.9 9 98 759.9 9 98 469.9 9 98 379.9 9 98 889.9 9 98 561J J F1 8 9 42 0 2 1表C.5(续)测量序号测量结果/k 99.9 9 98 41 09.9 9 98 7平均值9.9 9 98 4 7 单次测量实验标准偏差:s=2.31 0-5k 则相对标准不确定度为0.0 0 02 3%,即u3 r=0.0 0 02 3%。C.3.4 合成标准不确定度标准不确定度分量见表C.6。表C.6 标准不确定度分量一览表不确定度分量不确定度来源分布k值相对标准不确定度u1 r数字多用表测量直流电阻不准均匀30.0 0 05%u2 r数字多用表的电阻测量分辨力均匀30.0 0 00 2 9%u3 r测量重复性 0.0 0 02 3%以上各不确定度分量互不相关,则相对合成标准不确定度为:uc r(R)=u21 r+u22 r+u23 r=0.0 0 06%C.3.5 扩展不确定度取包含因子k=2,则相对扩展不确定度为:Ur(R)=kuc r(R)=0.0 0 12%C.4 脉冲电流参数(阶梯电流表)校准不确定度评定C.4.1 测量方法以脉冲电流1 0 0A为例,采用标准表比对测量方法,由脉冲电流源输出1 0 0 A脉冲电流值,分别记录脉冲分流器的电阻值、数字化仪的示值和图示仪校准仪的示值。C.4.2 测量模型I=VR(C.1)式中:I 脉冲电流源的实际输出电流值,A;V 数字化仪的示值,V;R 脉冲分流器的值,。C.4.3 不确定度来源不确定度来源包括:a)数字化仪脉冲电压测量不准引入的不确定度分量u1;b)数字化仪的脉冲电压测量分辨力所引入的不确定度分量u2;71J J F1 8 9 42 0 2 1c)数字化仪输入电阻引入的不确定度分量u3;d)脉冲分流器阻值不准引入的不确定度分量u4;e)测量重复性引入的不确定度分量u5。C.4.4 标准不确定度评定a)由数字化仪脉冲电压测量不准引入的标准不确定度分量u1以1 0 0A测试点进行分析,选用脉冲分流器为0.0 1,测试电压应为1V左右,数字化仪1V量程中的1V测试点的允许误差极限为0.5%,即a=0.5%,估计为均匀分布,则k=3,故其相对不确定度分量u1 r=a/k=0.3%。b)由数字化仪脉冲电压测量分辨力引入的标准不确定度分量u2数字化仪1V量程的分辨力为1 0 0V,区间半宽为0.0 5mV,即a=0.0 5mV,估计为均匀分布,则k=3,故标准不确定度分量u2=a/k=0.0 2 9mV,相对标准不确定度u2 r为0.0 0 3%。c)数字化仪输入电阻引入的标准不确定度分量u3数字化仪脉冲电压在1V量程中,其输入电阻均大于1 0M,而外接标准电阻为0.0 1,因此在间接测量法中,数字化仪的分流作用可忽略。d)由脉冲分流器阻值不准引入的标准不确定度分量u4脉冲分流器0.0 1的允许误差极限为0.1%,即a=0.1%,设为均匀分布,则k=3,故相对标准不确定度u4 r=a/k=0.0 6%。e)由测量重复性引入的标准不确定度分量u5用A类标准不确定度评定。选一台较稳定大功率图示仪校准仪为被测对象,选取脉冲电流1 0 0A为测试点,在相同的温湿度条件下,用数字化仪和脉冲分流器0.0 1连续独立测量1 0次,测量结果见表C.7。表C.7 脉冲电流参数1 0 0A重复测量结果测量序号测量结果/A19 9.9 8 429 9.9 8 939 9.9 9 249 9.9 9 159 9.9 8 769 9.9 8 679 9.9 9 389 9.9 9 199 9.9 8 71 09 9.9 9 3平均值9 9.9 8 9381J J F1 8 9 42 0 2 1 单次测量实验标准偏差:s=0.0 0 32A则相对标准不确定度为0.0 0 32%,即u5 r=0.0 3 2%。C.4.5 合成标准不确定度不确定度分量见表C.8。表C.8 标准不确定度分量一览表标准不确定度分量不确定度来源分布k值相对标准不确定度u1 r数字化仪脉冲电压测量不准均匀30.3%u2 r数字化仪脉冲电压测量分辨力均匀30.0 3%u3 r数字化仪输入电阻均匀3 u4 r脉冲分流器阻值不准均匀30.0 6%u5 r测量重复性 0.0 3 2%以上各不确定度分量互不相关,则相对合成标准不确定度为uc r(I)=u21 r+u22 r+u23 r+u24 r+u25 r=0.3%C.4.6 扩展不确定度取包含因子k=2,则相对扩展不确定度为:Ur(I)=kuc r(I)=0.6%91J J F1 8 9 42 0 2 1附录D半导体管特性图示仪校准仪端口定义除设备另有规定外,一般常见信号输出端定义如下:a)比较信号:设备后面板“A”端子、“B”端子;b)校准信号:具体端口参照设备使用说明书;c)VC信号:设备前面板“C”端子、“E”端子;d)VB信号:设备前面板“B”端子、“E”端子;e)端子:设备前面板“I”端子。校准半导体管特性图示仪校准仪时,需按要求接入对应的端子,如图D.1所示。图D.1 半导体管特性图示仪校准仪面板示意图02J J F1 8 9 42 0 2 1