测量不确定度评定实例
体积测量不确定度计算 测量方法
直接测量圆柱体的直径D和高度h,由函数关系是计算出圆柱体的体积 VD42h
由分度值为0.01mm的测微仪重复6次测量直径D和高度h,测得数据见下表。
表: 测量数据
i 1 10.075 10.105 2 10.085 10.115 3 10.095 10.115 4 10.065 10.110 5 10.085 10.110 6 10.080 10.115 Di/mmhi/mm
h10.110 mm 计算: D10.080 mm,VD42h806.8 mm3
不确定度评定
分析测量方法可知,体积V的测量不确定度影响因素主要有直径和高度的重复测量引起的
u不确定都u1,u2和测微仪示值误差引起的不确定度3。分析其特点,可知不确定度u1,u2应采用A类评定方法,而不确定度
u3采用B类评定方法。
①.直径D的重复性测量引起的不确定度分量 直径D的6次测量平均值的标准差:
sD0.0048 mm
直径D误差传递系数: VDh2 D
直径D的重复性测量引起的不确定度分量:
u1VDsD0.77mm3
②.高度h的重复性测量引起的不确定度分量 高度h的6次测量平均值的标准差:
sh0.0026 mm
直径D误差传递系数:
V hD42
高度h的重复性测量引起的不确定度分量:
u2Vhsh0.21mm3
③测微仪示值误差引起的不确定度分量
由说明书获得测微仪的示值误差范围0.01mm,去均匀分布,示值的标准不确定度
uq0.0130.0058 mm
由示值误差引起的直径测量的不确定度
u3DVDuq
由示值误差引起的高度测量的不确定度
u3hVhuq
由示值误差引起的体积测量的不确定度分量 合成不确定度评定
扩展不确定度评定
ucu3u3D222u3h1.04 mm23
u12u2u31.3 mm3
当置信因子k3时,体积测量的扩展不确定度为
Ukuc31.33.9 mm3
5.体积测量结果报告
VVU806.83.9 mm 3
考虑到有效数字的概念,体积测量的结果应为
V8074 mm 3
伏安法电阻测量不确定度计算 测量方法:
通过测量电阻两端电压和所通过的电流,计算被测电阻。电流通过1标准电阻两端电压间接测量,数据见下表。
表: 测量数据
i 1 18.075 135.20 2 18.085 135.18 3 18.095 135.15 4 18.075 135.11 5 18.085 135.09 6 18.079 135.22 7 18.088 135.14 8 18.080 135.08 UVi/VUIi/mV
0.04%RD 0.015%FS),200mV量程的允许数字电压表的20V量程的允许误差( 0.03%RD 0.01%FS);标准电阻的准确度等级为0.01级。 误差(计算公式:
IVIRN R X VVI
电阻两端电压平均值
VV18.0828V,标准差sV0.0024 V
标准电阻两端电压平均值VI135.146mV,标准差sVI0.018 mV 电流的平均值I135.146mA;
sRN0.013/1000.00006标准电阻的标准不确定度RXVVI18.08280.135146133.80
标准测量不确定度评定
①电阻两端电压重复测量引起的A类不确定度分量
②电阻两端电压测量数字电压表允许误差引起的B类不确定度分量 数字电压表20V档的允许误差引起的标准不确定度 uBV0.04%RD 0.015%FS30.04%18.0828 0.015%2030.006 Vu1RVsV0.00240.1351460.018
电阻两端电压测量数字电压表允许误差引起的B类不确定度分量 ③电阻电流重复测量引起的A类不确定度分量
电流重复性测量的A类不确定度 uAIIVsVII1RsVINIRsRNN22u2RVuBV0.0060.1351460.044 2 IsRNR2N22 1135.1460.0180.00006R1N20.019 mA
电流重复测量引起电阻的A类不确定度分量 u3RIuAIVI2uAI18.08280.13614620.0191030.019
④电流测量数字电压表允许误差引起的B类不确定度分量 数字电压表200mV档的允许误差引起的标准不确定度 uBI0.03%RD 0.01%FS30.03%135.146 0.01%20030.035 mV
数字电压表允许误差引起的测量电流的B类不确定度 uBIIVuBII1RuBIN2IRsRNN222 I2sRNRN2
u4RI1135.1460.0350.00006R1NuBIVuBI18.082820.036 mA
3I20.13514620.03610 0.036
合成不确定度评定
扩展不确定度评定
uc(R)u1u2u3u422220.01820.04420.01920.03620.06
当置信因子k3时,体积测量的扩展不确定度为
Ukuc30.060.18
5.电阻测量结果报告
RXRXU133.800.18