5520A多功能校准源校准和测量能力（CMC）评定.pdf

校准和测量能力是体现实验室对外提供校准服务能力和水平的重要参数。本文以实验室 认可项目 多功能校准源为测量标准，采用标准源法，对五位半数字多用表 交流电流示值误差进行不确定度评定；利用线性拟合法，快速准确地得到测量标准 函数表达式；以 在（）量程范围为例，提出校准和测量能力（）评定过程及注意事项。关键词：多功能标准源；线性拟合；评定 ：（）：（），（），（）：；引言多功能校准源具有精度高、携带方便、可操作性强等优点，广泛应用于电力及制造行业。其在校准实验室常作为工作标准检定、校验各类数字表、指针式交、直流电压、电流表。本文以实验室 认可项目 多功能校准源为例，进行不确定度评定，分析了评定过程中的注意事项，采用线性拟合，得到 多功能校准源（）量程 函数表达式。测量方法 测量依据 数字多用表校准规范、测量结果不确定度评定与表示、：校准和测量能力（）的评定与实例。环境条件温度（），相对湿度 。测量仪器（）测量标准：多功能标准源。（）被测对象：福禄克 。（）交流电流（）量程对应的最大允许误差绝对值小于等于被校数字万用表相应量程最大允许误差绝对值的 。（）测量方法：标准源法。将标准源输出的示值作为校准结果的标准值。计量标准及被检对象部分技术参数见表 。计量与测试技术 年第 卷第 期表 多功能标准源及 万用表技术指标设备名称测量范围分辩率允许误差（一年）多功能标准源（）（）（输出 ）（输出 ）数字万用表 （）（读数 量程）（读数 量程）（）（读数 量程）（读数 量程）（）（读数 量程）（读数 量程）测量模型 式中：被检数字电流表示值误差，；被检数字电流表的示值，；多功能标准源输出交流标准电流值，。方差与灵敏系数 ()()槡（）（槡）各输入量标准不确定度评定以标准源 （）为例，对 数字万用表交流电流测量能力进行评定过程，并以测量点 为例进行分析。分辨力引入的不确定度分量 （）采用 类方法进行评定。被校数字多用表 交流电流 （）档位分辨力 ，设概率分布为均匀分布，则被校数字多用表分辨力引入的不确定度为：（）重复性引入的不确定度分量 （）重复性条件下，连续测量 次，得到测量值（单位：）为：、。采用贝塞尔公式计算实验标准偏差 （），以单次的测量值作为测得值，则被校数字多用表测量重复性引入的不确定度为：（）（）()槡 由于被检表重复性引入的不确定度大于分辨力引入的不确定度分量，因此，只取重复性引入的不确定度分量。标准源引入的标准不确定度分量 （）输入量不确定度来源主要由 多功能标准源的不准确引入。多功能标准源经上级单位溯源，符合标准源的示值误差，因此，在 测量点，最大允许误差为：（）取其半宽 ，按均匀分布，槡 ，则 点的不确定度为：（）各标准不确定度分量汇总（见表 ）表 各标准不确定度分量汇总不确定度分量不确定度来源标准不确定度分量（）重复性 （）分辨力 （）标准源 合成标准不确定度由于各分量互不相关，因此，标准不确定度计算时，被校表分辨力引入的不确定度及重复测量引入的不确定度二者取大者。则：（）（槡）扩展不确定度取包含因子 ，使用 标准装置对五位半数字多用表 的 测量点示值误差的扩展不确定度为：其它校准点的测量不确定度由此可知，被校仪器重复性对不确定度贡献几乎为零，根据 测量不确定度的要求，该贡献可用于 评定中。由于 多功能标准源输出（）电流源时，被检表由 切换至 档位，使被检表引入的不确定度发生量级变化。经计算，在（）、（）段内相比，标准源不准确引入的不确定度分量均可忽略。因此，本文对（）内测量点进行不确定度评定，并用 进行线性拟合（见表）。（下转第 页）付清瑶等：多功能校准源校准和测量能力（）评定根据表 、表 ，对氧化钬滤光片、镨钕滤光片、镨铒滤光片的各吸收峰波长进行稳定性考核；根据表 ，表 ，对光谱中性滤光片特定波长下的透射比进行稳定性考核。因此可知，氧化钬滤光片、镨钕滤光片、镨铒滤光片需加修正值使用，稳定性应小于修正值的扩展不确定度（或 ，），如氧化钬滤光片溯源证书中吸收峰波长 处的扩展不确定度为 ，（），则其稳定性允许变化量 ；光谱中性滤光片需加修正值使用，其稳定性应小于其修正值的扩展不确定度 或 （），如标称值为 的光谱中性滤光片，其溯源证书中 处的透射比的不确定度 （），则稳定性允许变化量 。结束语计量标准处于量值传递（溯源）体系的中间环节，对保障国家计量单位制的统一和量值传递的准确一致具有重要作用。计量标准考核既是计量监督管理的一项基本内容，也是计量标准具有计量标准测量能力和量值传递准确可靠的重要保障 。其稳定性考核作为计量标准考评的重点考评项目，在于对计量标准所复现的量值是否稳定可靠及其计量特性是否持续稳定进行技术评价。本文对 （酸度计）检定装置、电导率仪检定装置、可见分光光度计检定装置等常见理化计量标准的稳定性考核进行分析，为广大计量工作者提供了技术参考。参考文献 计量标准考核规范 实验室 （酸度）计 电导率仪 紫外、可见、近红外分光光度计 叶德培 二级注册计量师基础知识及专业实务 北京：中国计量出版社，（上接第 页）表 各测量点扩展不确定度测量点 （）扩展不确定度 （）多功能标准源校准和测量能力（）评定经线性拟合，交流电流（）各点的不确定度为：结论综上所述，对测量标准进行 评定时，所有的参数和量程、每一个点都需给出测量不确定度。而采用线性拟合法，得到的各量程测量不确定度函数表达式，将大大提升工作效率。由此可知，在进行 评定时，应充分考虑被检表在档位切换时的分辨力及重复性变化引入的不确定度分量变化。若被检表档位变化的不确定度分量与标准源相比不可忽略，则标准源进行检测和校准能力（）评定时，可不包括被校仪器的不确定度分量，因此，在认可范围中注明 未包含被校仪器的不确定度分量即可。参考文献 数字多用表校准规范 测量结果不确定度评定与表示 ：校准和测量能力（）的评定与实例 （上接第 页）王东霞，宋爱国，温秀兰 微分进化算法在圆度误差评定中的应用 计量学报，（）：刘莉，徐可凡，彭清贵 及 在微波器件测试数据处理中的应用 磁性材料及器件，（）：韩峰，袁锋，康锋 基于 的轨道结构三维数字化建模方法研究 铁道科学与工程学报，（）：方立德，李金海，曹锁胜，等 在 数据采集系统中的应用 仪器仪表学报，（）：王飞 基于 与 的拱坝有限元参数化建模方法 水力发电，（）：田文卿，李继文，王川 精密度试验数据处理的 程序设计及应用 计算机与应用化学，（）：杨伟敏，岩君芳，刘辉 软件直线度与圆度误差评定方法研究 工业计量，（）：产品几何量技术规范（）工件与测量设备的测量检验 第 部分：按规范检验合格或不合格的判定规则 计量与测试技术 年第 卷第 期