5520A校準儀和8508A數字表組成標準裝置的不確定度評定

張浩，懷心東

(沈陽黎明航空發動機(集團)有限責任公司，遼寧沈陽110043)

0 引言

科學技術現代化的今天，是電子技術和信息技術迅速發展的時代。多功能的數字多用表在工程測量、計量檢定、科學實驗、機械電子、電能電力、郵電通信、國防軍工等諸多領域中，有著非常廣泛的應用［1］。目前的數字多用表不但性能穩定而且精度高，該儀器在為自動化測試系統提供高精度測量的同時，也給對自身的計量檢定提出了高要求。

FLUKE5520A多功能校準儀，能作為檢定電壓、電流、電阻、電容、頻率、溫度、壓力的標準源。其電壓、電流等分辨力與6位半數表相仿，因此，在檢定高精度數表時，很多參數的技術指標不能滿足被檢高精度數字表的要求。如配合使用8位半8508A數字表，對8508A數字表和5520A校準儀組成的整套標準進行測量不確定度評定，整個標準裝置系統的綜合誤差將小于5520A校準儀的綜合誤差，便可采用標準表法實施檢定/校準高精度數字表。以下以直流電壓參數為例進行測量不確定度評定。

1 檢定方法

檢定依據:JJG 315-1983《直流數字電壓表試行檢定規程》。

檢定方法:首先，把8508A數字多用表、5520A校準儀、被檢數字表調到直流電壓檔，采用標準數字表法進行檢定，5520A校準儀與8508A數字多用表及被檢數表對接，當5520A校準儀輸出一個電壓，8508A數字多用表的顯示為標準值，被檢數表顯示為被測值。

2 數學模型

對8508A數字多用表10 V點進行評定，5520A校準儀給出評定點信號，且由技術說明書可得，對于5520A校準儀、8508A數字多用表在標準條件下，溫度、濕度、磁場、電源等變化帶來的影響可以忽略，則標準裝置的輸出量V即是Vn，有

3 測量不確定度的評定［2］

3.1 8508A上級檢定的標準不確定度分量u( V1)

評定20 V量程10 V點，由8508A的檢定證書得知，上級計量機構校準的標準不確定度u( V1)為

3.2 8508A最大允差的標準不確定度分量u( V2)

3.3 8508A分辨力的標準不確定度分量u( V3)

8508A 10 V時的分辨力為1 μV，則不確定度區間半寬為0.5 μV，按均勻分布計算，有

3.4 5520A短期穩定性的標準不確定度分量u( V4)

對5520A校準儀進行短期穩定性測量，測量6次，5520A校準儀10 V輸出電壓5 min內的最大值為Umax=10.000045 V，最小值為Umin=10.000014 V，按A類評定，用極差法計算，查表得dn=2.53，其標準不確定度u( V4)為

4 測量不確定度的匯總與合成

4.1 主要標準不確定度匯總表

表1 標準不確定度分量

4.2 合成標準不確定度

以上引入各項標準不確定度分量的因素是互不相關的，則8508A數字表和5520A校準儀組成的整套標準的合成標準不確定度為

4.3 擴展不確定度

設置信水平p=95%，可取包含因子k=2，則

4.4 相對標準不確定度

5 結束語

通過對整個標準裝置直流電壓參數進行測量不確定度評定，該裝置的測量不確定度大約為6位半數表允許誤差的十分之一。按照上述方法對該套裝置的其他參數進行測量不確定度評定，發現該套裝置的綜合測量不確定度都優于5520A校準儀的測量不確定度，在缺少8位半高精度標準源的情況下，應用該方法可以檢定/校準6位、7位半數字表。

［1］馮占嶺.數字電壓表及數字多用表檢測技術［M］.北京:中國計量出版社，2003.

［2］葉德培.測量不確定度評定與表示［S］.北京:中國質檢出版社，2012.