導(dǎo)體直流電阻擴展不確定度評定

導(dǎo)體直流電阻不確定度評定一、概述測量方法：GB/T5023.2-2008；評定方法：JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》環(huán)境條件：溫度：20.2°C；濕度:55%RH；試驗設(shè)備：電阻測量設(shè)備：低電阻直流電阻測試儀QJ36S，精度；0.1UQ；溫度測量設(shè)備：低電阻直流電阻測試儀QJ36S，精度：0.1C；長度測量設(shè)備：電阻夾具DQ-240；精度：1mm;被測對象：內(nèi)蒙古自治區(qū)產(chǎn)品質(zhì)量檢驗研究院能力驗證樣品，編號：ZLDZ047顏色：藍(lán)色，試樣長度：約1800mm;測量過程：在20土1C環(huán)境下放置24小時后，進(jìn)行試驗。二、數(shù)學(xué)模型直流電阻(依據(jù)GB/T5023.2-2008/IEC60227-2:2003中公式)數(shù)學(xué)模型為：R二R 25"x100020t234.5+tL式中：t-測量時的試樣溫度，C；R-20C時導(dǎo)體直流電阻，Q/km;20R-t(C)時，長度為L(m)電纜的導(dǎo)體直流電阻，Q；tL-電纜試樣長度，m。三、測量不確定度原因的確定：依據(jù)直流電阻數(shù)學(xué)模型可知，引起的測量不確定度原因為由測量R、tL、t時引入的不確定度。樣品測試采用標(biāo)準(zhǔn)電橋(長度取1m)。由直流電阻數(shù)學(xué)模型可得，R、L、t測量引入的不確定度分量的靈t敏系數(shù)分別為：廠 QR 254.51000C= 20= X R6R 234.5+1LtTOC\o"1-5"\h\z廠6R 門-254.5 1000C二20二Rx x t dt t(234.5+1)2 L廠6R n-254.51000C二90二Rx xi dL t234.5+1L上式中R為測試平均值，t為測試時溫度。t四、測量不確定度分量的計算：1、A類不確定度評定(各種隨機因素影響使讀數(shù)不重復(fù)):測量直流電阻得到數(shù)據(jù)如下：單位mQ(1X10-3Q)測量參數(shù)正向電流反向電流被測樣品直流電阻R,mQt7.2157.213平均直流電阻R，mQt7.214計算結(jié)果R,Q/km(20°C)207.2097.210平均值Q/km(20C)7.210依據(jù)公式：R20=Rt需X罟,因測量次數(shù)較少(少于10次),由樣品重復(fù)性測試引入的平均值標(biāo)準(zhǔn)不確定度，采用JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》第4.3.2.3條極差法進(jìn)行計算：表I權(quán)差泵數(shù)亡及自由度Fn2346739C1.13LC92,052.332.53父702.S52.97L82.73.64+55.36.□&au(R)=S(R)=At tR^n其中R-極差，最大值與最小值之差為：0.002mQ；C-極差系數(shù)，查上表可得測量次數(shù)為2時C=1.13；n-測量次數(shù)，n=2。所以由樣品重復(fù)性測試引入的平均值A(chǔ)類標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:u(r)= =0.00125mQAt 1.13x、；；22、B類不確定度評定電阻測量系統(tǒng)不準(zhǔn)確(包括電橋系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)電阻)：已知電橋系統(tǒng)包括電阻測試儀和電橋夾具；QJ36S直流低電阻測量儀校準(zhǔn)證書給出，其相對擴展不確定度為0.12%(k=2)；因此，其引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量為：u(R)二0.12%二0.06%故其引入的B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量為：rel1t 2u(R)二0.06%x7.214=0.004328mQB1t標(biāo)準(zhǔn)電阻引入的不確定度由校準(zhǔn)證書給出，由校準(zhǔn)證書得到標(biāo)準(zhǔn)電阻的計量特性為0.01%(k=2),因此，其引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量為：u(R)二0.01%二0.005%故其引入的B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量為：rel2t 2u(R)二0.005%x7.214=0.0003607mQB2t所以由電橋系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)電阻引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：u(R)=、u2(R)+u2(R)+u2(R)=0.004520mQ=0.004520X10-3Q；txAt B1t B2t由于對測試環(huán)境溫度的測量不準(zhǔn)確：由QJ36S直流低電阻測量儀的使用說明書得到其溫度分辨力(精度)為0.1°C,服從均勻分布；故由溫度測量設(shè)備精度引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量為：u(t)=/=竺2=0.028868C占 73被測樣品長度引起的不準(zhǔn)確：長度為1米的電橋夾具，查校準(zhǔn)證書，其擴展不確定度U=0.07(k=2),故其引入的B類不確定度分量為：u(L)二a=007=0.0404mm=0.0000404m；kJ3

五、合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度1、合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的來源分別列于下表:序號不確定度的來源符號1數(shù)字電橋u(R)2溫度u(t)3電橋夾具u(L)2、各不確定度分量靈敏系數(shù)的確定，試驗時，環(huán)境平均溫度為20.2°C，直流電阻平均值為7.214mQ=7.214X10-3Q，電阻長度為1m,故得到各不確定分量靈敏系數(shù)值為：6R2066R206R254.5x234.5+1罟=999?2(km-1C=^20二Rx-254.5x1000=-0.0283(Q/C?km)t dt t(234.5+1)2 LC二益=Rx-254.5x1000=-7.2083(Q/km?m)i dL t234.5+1L3、各不確定度來源相互獨立，互不相干，故合成標(biāo)準(zhǔn)不確定為:u(R)=.；C2u2(R)+C2u2(t)+C2u2(L)=0.005Q/kmc R t t l六、擴展不確定度u由JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》第4.3.3.3條k的確定方法查表可得：JJF1—5013表2正態(tài)分布情況下概車p與豐信因子A問的蕓泵basc0.銚0.oo0.950.9545D.990.9973k0.11.6451.96022.