電導(dǎo)率儀電子單元引用誤差不確定度的評定

何錫青

摘 要：計(jì)量器具在日常測量過程中，由于測量誤差的存在，測量結(jié)果有一定的不確定性，簡單來說，測量結(jié)果的不能肯定的程度（或可信賴的程度）我們可以理解為其測量結(jié)果的不確定度。

關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)模型；不確定度；評定

根據(jù)JJG376-2007《電導(dǎo)率儀檢定規(guī)程》中的要求，我們測量電子單元的引用誤差時(shí)評定不確定度與常見的不確定度評定有所區(qū)別，筆者評定過程如下：

一、概述

（一）校準(zhǔn)依據(jù)：JJG376-2007《電導(dǎo)率儀檢定規(guī)程》，JJF1059-1999《測量不確定度評定與表示》。

（二）環(huán)境條件：要求室溫（20±2）℃相對濕度（30～85）%RH。

測量環(huán)境室溫20.1℃相對濕度65%RH

（三）測量標(biāo)準(zhǔn)：交流電阻箱。

（四）校準(zhǔn)對象：實(shí)驗(yàn)室用電導(dǎo)率儀（上海精科生產(chǎn)的DDS-307型，編號為610510N0015040051的電導(dǎo)率儀，以下簡稱儀器）。

（五）測量過程：在儀器正常工作條件下，儀器開機(jī)預(yù)熱，待儀器穩(wěn)定后，將交流電阻箱與被校儀器相連，通過調(diào)節(jié)交流電阻箱的旋鈕，輸入不同數(shù)值的模擬信號，讀取儀器讀數(shù)。每個(gè)量程檔位選取均勻分布的三點(diǎn)，測量值與標(biāo)準(zhǔn)值之差與相應(yīng)量程的比值即為儀器的電子單元引用誤差。

二、數(shù)學(xué)模型

三、各輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的評定

（一）測量重復(fù)性引入的不確定度分量u1的評定

將被校儀器與檢定用交流電阻箱按要求相連，調(diào)節(jié)溫度示值至參考溫度25℃。調(diào)節(jié)交流電阻箱，使輸入模擬信號為100μS/cm，讀取被校儀器顯示數(shù)值，連續(xù)測量6次，讀取數(shù)據(jù)列如下（μS/cm）：

（二）標(biāo)準(zhǔn)器引入的不確定度分量u2的評定

檢定電子單元引用誤差的主標(biāo)準(zhǔn)器為檢定電導(dǎo)率儀專用交流電阻箱。查詢上級校準(zhǔn)證書，其引入的不確定度分量為：Ua=0.024%（k=2）

當(dāng)輸入信號為100μS/cm時(shí)，量程上限為200μS/cm，

因此有 u2 = =0.006%

（三）儀器最小分辨力引入的不確定度分量u3的評定

該電導(dǎo)率儀為4位數(shù)顯儀器，交流電阻箱輸入信號為100μS/cm時(shí)，儀器顯示最小分辨力為0.1μS/cm，因此有u4==0.014%FS

因儀器最小分辨力引入的不確定度分量大于測量重復(fù)性引入的不確定度分量，故舍棄重復(fù)性引入的不確定度分量。

同理，當(dāng)輸入量為10μS/cm，1000μS/cm時(shí)，其重復(fù)性分別為：0.010%FS，0.00%FS，最小分辨力因倍率關(guān)系，計(jì)算數(shù)值均為0.014%FS。計(jì)算合成不確定度時(shí)，重復(fù)性和最小分辨力引入的不確定度分量均取大值。

四、合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定

電子單元引用誤差的不確定度評定，其主要標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表（重復(fù)性與最小分辨力引入的不確定度分量取大值）：

五、擴(kuò)展不確定度評定

根據(jù)上述合成結(jié)果，其不確定度可以合并，因此在0～2000μS/cm量程范圍內(nèi)，其電子單元引用誤差的擴(kuò)展不確定度為：

Urel=0.04%（k=2）

參考文獻(xiàn)：

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[2]于維明.電導(dǎo)率儀電計(jì)示值誤差測量值的不確定度評定[J].計(jì)量與測試技術(shù)，2014，v.41；No.26001：60-61.