JJF 1925-2021 低频电压表校准规范-（高清版）.pdf

中华人民共和国国家计量技术规范J J F1 9 2 52 0 2 1低频电压表校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rL o w-f r e q u e n c yV o l t-m e t e r s 2 0 2 1-1 0-1 8发布2 0 2 2-0 4-1 8实施国 家 市 场 监 督 管 理 总 局 发 布低频电压表校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rL o w-f r e q u e n c yV o l t-m e t e r sJ J F1 9 2 52 0 2 1代替J J G7 8 21 9 9 2 归 口 单 位:全国无线电计量技术委员会 主要起草单位:上海市计量测试技术研究院中国计量科学研究院 本规范委托全国无线电计量技术委员会负责解释J J F1 9 2 52 0 2 1本规范主要起草人:许朝晖(上海市计量测试技术研究院)田 伟(中国计量科学研究院)王一丽(上海市计量测试技术研究院)参加起草人:杨瑷宁(中国计量科学研究院)桑 昱(上海市计量测试技术研究院)黄见明(中国计量科学研究院)J J F1 9 2 52 0 2 1目 录引言()1 范围(1)2 概述(1)3 计量特性(1)3.1 电压(1)3.2 两通道间隔离度(1)4 校准条件(1)4.1 环境条件(1)4.2 校准用设备(1)5 校准项目和校准方法(2)5.1 校准项目(2)5.2 校准方法(2)6 校准结果表达(7)7 复校时间间隔(8)附录A 原始记录格式(9)附录B 校准证书内页格式(1 1)附录C 主要项目校准不确定度评定示例(1 3)J J F1 9 2 52 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。以J J G7 8 21 9 9 2 低频电子电压表检定规程为基础进行修订。与J J G7 8 21 9 9 2 低频电子电压表检定规程相比,除编辑性修改外主要技术变化如下:规程名由 低频电子电压表检定规程改变为规范名 低频电压表校准规范;频率范围下限由2H z拓展为1H z,频率上限由1MH z拓展为3 0MH z(见第1章);增加了“概述”部分(见第2章);电压测量范围由1 0 0V3 0 0V拓展为:1 0 0V 10 0 0V;(见3.1);提高了基本误差和频率附加误差的计量性能(见3.1.2和3.1.3);增加了双通道低频电压表两通道间隔离度的技术要求(见3.2);增加了数字型低频电压表的计量内容(见5.2.2);增加了双通道低频电压表两通道间隔离度的计量方法(见5.2.4)。本规范历次版本发布的情况为:J J G7 8 21 9 9 2 低频电子电压表检定规程。J J F1 9 2 52 0 2 1低频电压表校准规范1 范围本规范适用于频率范围为1H z 3 0MH z的低频电压表的校准。2 概述低频电压表由分压器、放大器、检波器及指示电路组成,组成原理见图1。低频电压表主要用于电子电路、电子设备的校准测试和维修等。图1 低频电压表原理图3 计量特性3.1 电压3.1.1 电压测量范围:1 0 mV1 0V(1 H z1 0 H z),1 0 0V2 0 0V(1 0 H z1MH z),2 0 0V10 0 0V(1 5H z 3 0k H z),1mV3.5 V(1MH z 3 0MH z)。3.1.2 基本误差:(0.0 53)%。3.1.3 频率附加误差:(0.0 51 0)%。3.2 两通道间隔离度:8 0d B。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:8 0%。4.1.3 电源要求:电源电压(2 2 01 1)V、电源频率(5 01)H z。4.1.4 周围无影响仪器正常工作的电磁干扰和机械振动。4.2 校准用设备4.2.1 标准源法低频电压标准源:1)频率范围:1H z 3 0MH z;2)电 压范 围:1 0 mV1 0 V(1 H z1 0 H z),1 0 0V2 0 0 V(1 0 H z1MH z),2 0 0V10 0 0V(1 5H z 3 0k H z),1mV3.5V(1MH z 3 0MH z);3)输出电压最大允许误差:(0.0 1 51)%;1J J F1 9 2 52 0 2 14)输出信号非线性失真:(0.0 10.6)%。4.2.2 标准表法a)标准电压表1)电 压范 围:1 0 mV1 0 V(1 H z1 0 H z),1 0 0V2 0 0 V(1 0 H z1MH z),2 0 0V10 0 0V(1 5H z 3 0k H z),1mV3.5V(1MH z 3 0MH z);2)最大允许误差:(0.0 1 51)%。b)低频电压源/低频信号发生器1)频率范围:1H z 3 0MH z;2)输 出 电 压:1 0 mV1 0 V(1 H z1 0 H z),1 0 0V2 0 0 V(1 0 H z1MH z),2 0 0V10 0 0V(1 5H z 3 0k H z),1mV3.5V(1MH z 3 0MH z);3)输出正弦波信号非线性失真:(0.0 10.6)%;4)输出电压稳定度:(0.0 10.6)%。5 校准项目和校准方法5.1 校准项目低频电压表校准项目见表1。表1 低频电压表校准项目序号校准项目名称条款1外观及功能性检查5.2.12基本误差5.2.23频率附加误差5.2.34两通道间隔离度5.2.45.2 校准方法5.2.1 外观及功能性检查a)被校低频电压表(以下简称“被校表”)不应有影响正常工作的机械损伤,各按键正常,旋钮开关转动灵活、跳步清晰、定位准确。模拟式被校表表针不应弯曲,机械零点调整自如,通电前首先调整机械零点。用导线将被校表的接地端与低频电压标准源的接地端相连。b)接通电源后,加入信号,模拟式被校表应有指示且没有卡针和抖动现象。数字式被校表应显示正常,无缺笔画,小数点显示正常。检查结果记入附录A中表A.1。5.2.2 基本误差5.2.2.1 标准源法a)仪器连接如图2所示。2J J F1 9 2 52 0 2 1图2 标准源法 b)接通被校表和低频电压标准源(以下简称“标准源”)的电源,按仪器技术说明书规定时间或1 5m i n以上时间进行充分预热。预热完成后,首先调整被校表的电气零点。c)标准源置定度频率。定度频率按被校表技术说明书要求规定或设置为1k H z。调整标准源的输出幅度为待检值。打开标准源输出。d)被校表置待校量程。调整标准源输出幅度,使被校表指示为电压校准点UX。从标准源读取相应的电压实际值US。记入附录A表A.2。模拟式被校表按式(1)、数字式被校表按式(2)计算基本误差。将数据记入附录A表A.2。模拟式 =UX-USUM1 0 0%(1)式中:被校表基本误差,%;UX 被校表指示值,V;US 标准源实际值,V;UM 被校表量程的满度值,V。数字式=UX-USUS1 0 0%(2)式中:被校表基本误差,%;UX 被校表指示值,V;US 标准源实际值,V。e)改变标准源的输出幅度,重复步骤d),对被校表的每个量程进行基本误差校准。每量程校准不少于3点(模拟表一般取量程满度值的1/3、2/3及满度值,数字表一般取满度值的1/5、1/2及满度值或略低于满度值)。f)对数字式表,也可采用固定标准读被校的方法校准,即标准源输出待检值US,读取被校表的读数UX,按式(2)计算基本误差。5.2.2.2 标准表法a)仪器连接如图3所示,标准电压表并接于被校表的输入端。3J J F1 9 2 52 0 2 1图3 标准表法 b)低频电压源置定度频率。c)调整低频电压源的输出幅度,使被校表指示为电压校准点UX。d)从标准电压表(以下简称“标准表”)读取相应的电压实际值US。记入附录A表A.2。模拟式被校表按式(3)、数字式被校表按式(4)计算基本误差。将数据记入附录A表A.2。模拟式=UX-USUM1 0 0%(3)式中:被校表基本误差,%;UX 被校表指示值,V;US 标准表实际值,V;UM 被校表量程的满度值,V。数字式=UX-USUS1 0 0%(4)式中:被校表基本误差,%;UX 被校表指示值,V;US 标准表实际值,V。e)重复步骤c)d),对被校表的每个量程进行基本误差校准,每量程校准不少于3点(模拟表一般取量程满度值的1/3、2/3及满度值,数字表一般取满度值的1/5、1/2及满度值或略低于满度值)。5.2.3 频率附加误差5.2.3.1 固定被校读标准法5.2.3.1.1 标准源法a)按图2连接标准源及被校表。b)被校表置基本量程或1V量程。c)标准源频率置参考频率点。参考频率按被校表技术说明书要求规定或设置为1k H z。打开标准源输出,调节其输出电压,使被校表指示于满度或接近满度的某一电压刻度值UX,读取标准源电压读数为Uf 0。记入附录A表A.3。d)改变标准源频率为待校频率点,调节其输出电压,使被校表的示值仍为UX。4J J F1 9 2 52 0 2 1e)读取标准源读数Uf,按式(5)计算频率附加误差f,记入附录A表A.3。f=Uf 0-UfUf1 0 0%(5)式中:f 被校表频率附加误差,%;Uf 0 参考频率点标准源读数,V;Uf 待检频率点标准源读数,V。f)重复步骤d)e),对被校表的整个频率范围进行校准。g)频率点的选择应根据被校表技术说明书所给的频率范围而定,应覆盖被校表的整个频率范围,包含每个频段的上下限、参考频率点,在各频段的中间适当选取多个频率点。根据需要,也可以在其他量程校准频率附加误差。5.2.3.1.2 标准表法a)按图3连接仪器,标准电压表并接于被校表的输入端。b)被校表置基本量程或1V量程。c)低频电压源频率置参考频率点。参考频率按被校表技术说明书要求规定或设置为1k H z。打开低频电压源的输出,调节其输出电压,使被校表指示于满度或接近满度的某一电压刻度值UX,读取标准表电压读数为Uf 0。记入附录A表A.3。d)改变低频电压源频率至待校频率点,调节其输出电压,使被校表的示值仍为UX。e)读取标准电压表读数Uf。记入附录A表A.3。f)按式(6)计算频率附加误差f,记入附录A表A.3。f=Uf 0-UfUf1 0 0%(6)式中:f 被校表频率附加误差,%;Uf 0 参考频率点标准电压表读数,V;Uf 待校频率点标准电压表读数,V。g)重 复 步 骤d)f),对 被 校 表 的 整 个 频 率 范 围 进 行 校 准。校 准 点 要 求 同5.2.3.1.1g)。5.2.3.2 固定标准读被校法5.2.3.2.1 标准源法a)按图2连接标准源及被校表。b)被校表置基本量程或1 V量程。c)标准源频率置参考频率点。参考频率按被校表技术说明书要求规定或设置为1k H z。打开标准源输出,调整标准源输出电压为略低于被校表满度的某一电压值Uo,读取被校表读数为Uf 0。记入附录A表A.3。d)标准源输出电压幅度Uo保持不变,改变标准源的频率。e)读取被校表读数Uf。记入附录A表A.3。5J J F1 9 2 52 0 2 1f)按式(7)计算频率附加误差f,记入附录A表A.3。f=Uf-Uf 0Uf 01 0 0%(7)式中:f 被校表频率附加误差,%;Uf 0 参考频率点被校表读数,V;Uf 待校频率点被校表读数,V。g)重 复 步 骤d)f),对 被 校 表 的 整 个 频 率 范 围 进 行 校 准。校 准 点 要 求 同5.2.3.1.1 g)。5.2.3.2.2 标准表法a)按图3连接仪器,标准电压表并接于被校表的输入端。b)被校表置基本量程或1V量程。c)低频电压源频率置参考频率点。参考频率按被校表技术说明书要求规定或设置为1k H z。打开低频电压源的输出,调节其输出电压,使标准表电压读数略低于被校表满度的某一电压值Uo,读取被校表读数为Uf 0。记入附录A表A.3。d)改变低频电压源频率至待校频率点,调节其输出电压,使标准表电压读数仍为Uo。e)读取被校表读数Uf。记入附录A表A.3。f)按式(8)计算频率附加误差f,记入附录A表A.3。f=Uf-Uf 0Uf 01 0 0%(8)式中:f 被校表频率附加误差,%;Uf 0 参考频率点被校表读数,V;Uf 待校频率点被校表读数,V。g)重 复 步 骤d)f),对 被 校 表 的 整 个 频 率 范 围 进 行 校 准。校 准 点 要 求 同5.2.3.1.1 g)。5.2.4 两通道间隔离度a)对双通道低频电压表,按图4连接仪器。图4 两通道间隔离度 b)通道A置最大量程。通道B输入端短路,通道B置最小量程,调整电气零点。低频电压标准源置定度频率,定度频率按被校表技术说明书要求规定或设置为1k H z。打开低频电压标准源的输出,在通道A中输入最大额定电压。待通道B有稳定的读数后,读取通道A电压读数Ua或分贝读数La,读取通道B的电压读数Ub或分贝读数6J J F1 9 2 52 0 2 1Lb,将读数记入附录A表A.4。c)按式(9)或式(1 0)计算隔离度Ia-b,记入附录A表A.4。Ia-b=2 0 l gUaUb(9)式中:Ia-b 通道a-b隔离度,d B;Ua 通道a电压读数,V;Ub 通道b电压读数,V。或Ia-b=La-Lb(1 0)式中:Ia-b 通道a-b隔离度,d B;La 通道a分贝读数,d B;Lb 通道b分贝读数,d B。d)如果输入通道A的电压已达到仪器额定最大值,而通道B读数没有变化,则隔离度校准结果为大于仪器所给的技术指标。e)关闭低频电压标准源的输出,交换通道A和B的连接,通道B置最大量程。通道A输入端短路,通道A置最小量程,调整电气零点。打开低频电压标准源的输出,在通道B中输入最大额定电压。待通道A有稳定的读数后,读取通道B电压读数Ub或分贝读数Lb,读取通道A的电压读数Ua或分贝读数La,将读数记入附录A表A.4。f)按式(1 1)或式(1 2)计算隔离度Ib-a,记入附录A表A.4。Ib-a=2 0 l gUbUa(1 1)式中:Ib-a 通道b-a隔离度,d B;Ua 通道a电压读数,V;Ub 通道b电压读数,V。或Ib-a=Lb-La(1 2)式中:Ib-a 通道b-a隔离度,d B;La 通道a分贝读数,d B;Lb 通道b分贝读数,d B。6 校准结果表达低频电压表校准后,出具校准证书。校准证书应至少包含以下信息:a)标题:“校准证书”;b)实验室名称和地址;7J J F1 9 2 52 0 2 1c)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和应用有关时,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说明;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。8J J F1 9 2 52 0 2 1附录A原始记录格式表A.1 外观及功能性检查检查结果表A.2基本误差(频率:)量程UM指示值UX实际值US误差/%不确定度表A.3频率附加误差参考频率Uf 0频率指示值UX实际值Uf误差/%不确定度9J J F1 9 2 52 0 2 1表A.4两通道间隔离度(频率:)通道指示值隔离度/d B不确定度Ia-bUa或LaUb或LbIb-aUb或LbUa或La01J J F1 9 2 52 0 2 1附录B校准证书内页格式表B.1基本误差(频率:)量程指示值UX实际值US误差/%不确定度表B.2频率附加误差参考频率Uf 0频率指示值UX实际值Uf误差/%不确定度11J J F1 9 2 52 0 2 1表B.3两通道间隔离度(频率:)通道指示值隔离度/d B不确定度Ia-bUa或LaUb或LbIb-aUb或LbUa或La21J J F1 9 2 52 0 2 1附录C主要项目校准不确定度评定示例C.1 基本误差校准结果不确定度评定C.1.1 测量模型=UX-US(C.1)式中:UX 被校电压表示值,V;US 低频电压标准源(以下简称“标准源”)输出电压值,V;被校电压表示值误差,V。C.1.2 不确定度来源不确定度来源主要有:标准源测量误差引入的标准不确定度u(US);标准源输出标准电压重复性和被校电压表的测量重复性引入的标准不确定度u1(UX);被校电压表显示分辨力引入的标准不确定度u2(UX)。C.1.3 标准不确定度评定C.1.3.1 标准源测量误差引入的标准不确定度u(US)输入量US的不确定度主要来源于标准源输出标准电压值的定值不确定度,可根据57 0 0A低频电压标准源的示值误差来评定,因此应采用B类评定方法进行评定。57 0 0A低频电压标准源输出1V(1k H z)的示值误差为0.0 0 00 8 1V,半宽度0.0 0 00 8 1V,为均匀分布,其包含因子k=3,其标准不确定度u(US)=a/k=0.0 0 00 8 1V/3=0.0 0 00 4 7V57 0 0A低频电压标准源输出1mV(1k H z)的示值误差为0.0 0 46mV,其标准不确定度u(US)=a/k=0.0 0 46mV/3=0.0 0 27mV57 0 0A低频电压标准源输出10 0 0V(1k H z)的示值误差为0.0 8 4V,其标准不确定度u(US)=a/k=0.0 8 4V/3=0.0 4 9VC.1.3.2 标准源输出标准电压重复性和被校电压表的测量重复性引入的标准不确定度u1(UX)的评定标准源输出标准电压重复性和被校电压表的测量重复性引入的不确定度是通过连续测量方法得到的,两者无法区分,故合并为一个不确定度分量u1(UX),采用A类评定方法进行评定。标准源输出1V(1k H z)对同一台电压表,在同样的条件下进行测试,连续测量1 0次,得到测量结果如表C.1。31J J F1 9 2 52 0 2 1表C.1 1V(1k H z)电压测量结果序号1234567891 0测量值/V1.0 0 21.0 0 31.0 0 21.0 0 21.0 0 41.0 0 21.0 0 21.0 0 21.0 0 41.0 0 2平均值UX=1.0 0 25V实验标准差s(UX)=0.0 0 09V 单次测量标准差s(UX)=ni=1(UXi-UX)2n-1=0.0 0 09V 则测量重复性引入的不确定度:u1(UX)=s(UX)=0.0 0 09V标准源输出1mV(1k H z)对同一台电压表,在同样的条件下进行测试,连续测量1 0次,得到测量结果如表C.2。表C.2 1m V(1k H z)电压测量结果序号1234567891 0测量值/mV1.0 0 21.0 0 21.0 0 41.0 0 31.0 0 31.0 0 41.0 0 21.0 0 51.0 0 41.0 0 3平均值UX=1.0 0 32mV实验标准差s(UX)=0.0 0 11mV 则测量重复性引入的不确定度u1(UX)=0.0 0 11mV标准源输出10 0 0V(1k H z)对同一台电压表,在同样的条件下进行测试,连续测量1 0次,得到测量结果如表C.3。表C.3 10 0 0V(1k H z)电压测量结果序号1234567891 0测量值/V9 9 99 9 89 9 89 9 89 9 910 0 010 0 110 0 09 9 99 9 8平均值UX=9 9 9.0V实验标准差s(UX)=1.1V 则测量重复性引入的不确定度u1(UX)=1.1VC.1.3.3 被校电压表显示分辨力引入的不确定度u2(UX)电压表1V量程测量1V电压时显示分辨力为=0.0 0 1V,由此引入的不确定度u2(UX)=0.2 9=0.0 0 03V电压表1mV量程测量1mV电压时显示分辨力为=0.0 0 1mV,由此引入的不确41J J F1 9 2 52 0 2 1定度u2(UX)=0.2 9=0.0 0 03mV电压表10 0 0V量程测量10 0 0V电压时显示分辨力为=1V,由此引入的不确定度u2(UX)=0.2 9=0.3VC.1.4 合成标准不确定度1)不确定度分量汇总见表C.4。表C.4 电压基本误差测量不确定度分量汇总表序号标准不确定度不确定度来源类型标准不确定度值分布灵敏系数不确定度分量1u(US)标准 源 输 出 不确定度1 V(1k H z)1mV(1k H z)10 0 0V(1k H z)B0.0 0 00 4 7V0.0 0 27mV0.0 4 9V均匀-1u1 V(US)=0.0 0 00 4 7Vu1mV(US)=0.0 0 27mVu10 0 0V(US)=0.0 4 9V2u1(UX)标准 源 输 出 标准电 压 重 复 性和被 校 电 压 表的测 量 重 复 性引 入 的 不 确定度1 V(1k H z)1mV(1k H z)10 0 0V(1k H z)A0.0 0 09V0.0 0 11mV1.1V正态1u1,1 V(UX)=0.0 0 09Vu1,1mV(UX)=0.0 0 1 1mVu1,10 0 0V(UX)=1.1V3u2(UX)被校 电 压 表 显示分 辨 力 引 入的不确定度1V(1k H z)1mV(1k H z)10 0 0V(1k H z)B0.0 0 03V0.0 0 03mV0.3V均匀1u2,1V(UX)=0.0 0 03Vu2,1mV(UX)=0.0 0 03mVu2,10 0 0V(UX)=0.3V 2)合成标准不确定度uc各不确定度分量彼此不相关,故合成标准不确定度uc为:uc=u2(Us)+u12(Ux)+u22(Ux)对于1 V(1k H z)电压校准结果的标准不确定度:uc=0.0 0 00 4 72+0.0 0 092+0.0 0 032V=0.0 0 10V对于1mV(1k H z)的电压基本误差测量,则uc=0.0 0 272+0.0 0 112+0.0 0 032mV=0.0 0 29mV对于10 0 0V(1k H z)的电压基本误差测量,则uc=0.0 4 92+1.12+0.32V=1.2VC.1.5 扩展不确定度取包含因子k=2,则对于1V(1k H z)电压校准结果的扩展不确定度为U=kuc=20.0 0 10V=0.0 0 20V,k=2则1V(1k H z)电压基本误差的扩展不确定度为51J J F1 9 2 52 0 2 1U=0.2 0%,k=2对于1mV(1k H z)电压校准结果的扩展不确定度为U=kuc=20.0 0 29mV=0.0 0 58mV,k=2则1mV(1k H z)电压基本误差的扩展不确定度为U=0.5 8%,k=2对于10 0 0V(1k H z)电压校准结果的扩展不确定度为U=kuc=21.2V=2.4V,k=2则10 0 0V(1k H z)电压基本误差的扩展不确定度为U=0.2 4%,k=2C.2 频率附加误差校准结果不确定度评定C.2.1 测量模型f=Uf 0-UfUf1 0 0%=Uf 0Uf-1 1 0 0%(C.2)式中:Uf 0 基准频率点1k H z标准源示值,V;Uf 其他频率点标准源示值,V;f 被校电压表频率附加误差,%。根据式(C.2)可知,为线性模型,可得频率附加误差的不确定度是1k H z校准结果的不确定度与其他频率点校准结果的不确定度的线性合成。在前文中已经分析了1k H z校准结果的标准不确定度uc1k H z=0.0 0 10V,下面再对其他频率点校准结果的标准不确定度进行评定。C.2.2 标准不确定度评定C.2.2.1 标准源测量误差引入的标准不确定度u(US)标准源输出1V(1 0k H z)的示值误差为0.0 0 00 8 1V,半宽度0.0 0 00 8 1V,为均匀分布,其包含因子k=3,其标准不确定度u(US)=a/k=0.0 0 00 8 1V/3=0.0 0 00 4 7V标准源输出1V(1 0H z)的示值误差为0.0 0 05 6V,半宽度0.0 0 05 6V,为均匀分布,其包含因子k=3,其标准不确定度u(US)=a/k=0.0 0 05 6V/3=0.0 0 03 3V标准源输出1V(3 0MH z)的示值误差为0.0 1V,半宽度0.0 1V,为均匀分布,其包含因子k=3,其标准不确定度u(US)=a/k=0.0 1V/3=0.0 0 58VC.2.2.2 标准源输出标准电压重复性和被校电压表的测量重复性引入的标准不确定度u1(UX)的评定对同一台电压表,用标准源对其1V(1 0k H z)电压在同样的条件下进行测试,连续测量1 0次,得到的测量结果如表C.5。61J J F1 9 2 52 0 2 1表C.5 1V(1 0k H z)电压测量结果序号1234567891 0测量值/V1.0 0 11.0 0 21.0 0 11.0 0 21.0 0 31.0 0 31.0 0 21.0 0 11.0 0 21.0 0 2平均值UX=1.0 0 19V实验标准差s=0.0 0 08V 则测量重复性引入的不确定度:u1(Ux)=s(UX)=0.0 0 08V对1V(1 0H z)电压在同样的条件下进行测试,连续测量1 0次,得到测量结果如表C.6。表C.6 1V(1 0H z)电压测量结果序号1234567891 0测量值/V0.9 9 70.9 9 80.9 9 70.9 9 50.9 9 70.9 9 90.9 9 70.9 9 80.9 9 60.9 9 8平均值UX=0.9 9 72V实验标准差s=0.0 0 12V 则测量重复性引入的不确定度:u1(UX)=0.0 0 12V对1V(3 0MH z)电压在同样的条件下进行测试,连续测量1 0次,得到测量结果如表C.7。表C.7 1V(3 0MH z)电压测量结果序号1234567891 0测量值/V0.9 8 80.9 8 60.9 8 70.9 8 60.9 8 70.9 8 80.9 8 50.9 8 60.9 8 40.9 8 4平均值UX=0.9 8 61V实验标准差s=0.0 0 15V 则测量重复性引入的不确定度:u1(UX)=0.0 0 15VC.2.2.3 被校电压表显示分辨力引入的不确定度u2(UX)量程1V时显示分辨力固定为=0.0 0 1V,由此引入的不确定度u2(UX)=0.2 9=0.0 0 03VC.2.3 合成标准不确定度uc1)不确定度分量汇总见表C.871J J F1 9 2 52 0 2 1表C.8 各频率点不确定度分量汇总表序号标准不确定度不确定度来源类型标准不确定度值分布灵敏系数不确定度分量1u(US)标准 源 输 出 不确定度1V(1 0k H z)1V(1 0H z)1V(3 0MH z)B0.0 0 00 4 7V0.0 0 03 3V0.0 0 58V均匀-1u1 0k H z(US)=0.0 0 00 4 7Vu1 0H z(US)=0.0 0 03 3Vu3 0MH z(US)=0.0 0 58V2u1(UX)标准 源 输 出 标准电 压 重 复 性和被 校 电 压 表测量 重 复 性 引入的不确定度1V(1 0k H z)1V(1 0H z)1V(3 0MH z)A0.0 0 08V0.0 0 12V0.0 0 15V正态1u1,1 0k H z(UX)=0.0 0 08Vu1,1 0H z(UX)=0.0 0 12Vu1,3 0MH z(UX)=0.0 0 15V3u2(UX)被校 电 压 表 显示分 辨 力 引 入的不确定度1V(1 0k H z)1V(1 0H z)1V(3 0MH z)B0.0 0 03V0.0 0 03V0.0 0 03V均匀1u2,1 0k H z(UX)=0.0 0 03Vu2,1 0H z(UX)=0.0 0 03Vu2,3 0MH z(UX)=0.0 0 03V 2)合成标准不确定度uc各不确定度分量彼此无关,故合成标准不确定度为:uc=u2(US)+u12(UX)+u22(UX)可得在各个频率点下的标准不确定度为1V(1 0k H z)校准结果的标准不确定度:uc1 0k H z=0.0 0 00 4 72+0.0 0 082+0.0 0 032V=0.0 0 09V1V(1 0H z)校准结果的标准不确定度:uc1 0H z=0.0 0 03 32+0.0 0 122+0.0 0 032V=0.0 0 13V1V(3 0MH z)校准结果的标准不确定度:uc3 0MH z=0.0 0 582+0.0 0 152+0.0 0 032V=0.0 0 60VC.2.4 频率附加误差校准结果的标准不确定度其他频率点校准结果的不确定度与1k H z校准结果的不确定度互不相关。由C.2.1分析可知,频率附加误差校准结果的不确定度是其他频率点校准结果的不确定度与1k H z校准结果的不确定度的线性合成。在前文中已经分析了1k H z校准结果的标准不确定度uc1k H z=0.0 0 10V,所以频率附加误差校准结果的不确定度uf:uf=u2c+u2c 1k H z1V(1 0k H z)的频率附加误差校准结果的标准不确定度u1 0k H z=0.0 0 092+0.0 0 102V=0.0 0 13V1V(1 0H z)的频率附加误差校准结果的标准不确定度u1 0H z=0.0 0 132+0.0 0 102V=0.0 0 16V1V(3 0MH z)的频率附加误差校准结果的标准不确定度81J J F1 9 2 52 0 2 1u3 0MH z=0.0 0 602+0.0 0 102V=0.0 0 61VC.2.5 频率附加误差的扩展不确定度取包含因子k=2,对于1V(1 0k H z)的频率附加误差校准结果的扩展不确定度为U1 0k H z=ku1 0k H z=20.0 0 13V=0.0 0 26 V,k=2(测量结果为电压值)则1V(1 0k H z)的频率附加误差的扩展不确定度为U1 0k H z=0.2 6%,k=2(测量结果为误差)。对于1V(1 0H z)的频率附加误差校准结果的扩展不确定度为U1 0H z=ku1 0H z=20.0 0 16V=0.0 0 32V,k=2(测量结果为电压值)则1V(1 0H z)的频率附加误差的扩展不确定度为U1 0H z=0.3 2%,k=2(测量结果为误差)。对于1 V(3 0MH z)的频率附加误差校准结果的扩展不确定度为U3 0MH z=ku3 0MH z=20.0 0 61V=0.0 1 2V,k=2(测量结果为电压值)则1V(3 0H z)的频率附加误差的扩展不确定度为U3 0MH z=1.2%,k=2(测量结果为误差)。91J J F1 9 2 52 0 2 1