最新数字多用表测量不确定度评定(CMC)
(完整版)数字多用表直流电压表测量审核不确定度评定
数字多用表直流电压、交流电压、直流电阻测量结果的不确定度评定一、直流电压测量不确定度的评定1 概述1.1测量依据: JJF 1587-2016 数字多用表校准规范。
1.2测量环境条件: 环境温度20℃，相对温度60%。
1.3测量标准: 多功能标准源HG6501。
1.4 被测对象: 数字多用表FLUKE187，直流电压示值误差。
1.5 测量方法: 采用直接测量法，将多功能标准源HG6501电压输出端与数字多用表输入端连接直接测量。
将数字多用表电压示值与多功能标准源HG6501参考值相减，其差值即为数字多用表直流电压的示值误差。
2 数学模型n x V V -=∆式中: ∆—示值的绝对误差；x V —数字多用表FLUKE187示值； n V —多功能标准源HG6501参考值；3 不确定度传播律)()()(2222212n x c R u c R u c u +=∆ 灵敏系数 11=∂∆∂=x R c ，12-=∂∆∂=nR c 4 测量不确定度来源分析与标准不确定度分量的评定不确定度来源主要为被测仪器的测量重复性、所用标准器的误差、分辨力以及环境条件的影响等。
因校准时按照规范要求的环境条件进行，故其引入的不确定度分量可以忽略不计。
4.1多功能标准源HG6501引入的标准不确定度分量u 1：由多功能标准源HG6501技术指标得知，直流电压100mV 绝对不确定度为：读数×0.02%+0.02mV (k =2)，因此校准100mV 时绝对不确定度为100mV ×0.02%+0.02mV =0.04 mV ，则标准不确定度u 1=0.023mV 同理可求得其它校准点引入的标准不确定度结果如下表:4.2被校数字多用表分辨力引入的标准不确定度分量u2：数字多用表FLUKE187在示值(100mV)时的分辨力为0.01mV, 半宽a=0. 005mV, 在区间可以认为服从均匀分布，包含因子k=3，则u2= 0. 005mV /3=0.0029 mV 同理可求得其它校准点分辨力引入的标准不确定度结果如下表:4.3被测仪器测量重复性引入的标准不确定度分量u A按照重复性测量要求对直流电压100mV点进行连续10次测量，结果如下表：主要来源是由数字多用表的测量重复性引起的。
数字万用表测量不确定度评定
R/Q
9&8 98.7 98.8 9&8 98.8 9&8 98.8 98.7 98.8 98.8 9&78
0
0
0
0
0.044
表2多功能校准仪最大允许误差引入的标准不确定度
校准参量
校准点
D030-3多功能校准仪最大允许误差引入的标准不确定度
直流电压
皿=(0.03%读数 +0.02%量程)/ VT
10V =(0.03%xl0V +0.02%xl0V )/ VT=2.89x10JV
U2= (0.05%读数 +0.03%量程)/VT 10mA(60Hz)
=(0.05%xl0 mA +0.03%xl0 mA )/ VT = 4.62x10" mA
电阻
ioon 叶(02%+o.02(iyA/T=(o.2%xioon-K).o2n yVT=0.13ti
表3被校数字表分辨力引入的标准不确定度
方法评定
以直流电压为例，DO30-3多
功能校准仪说明书中直流电压最
大允差为：MPE =±(0.03%读数+ 0.02%量程)，10 V点最大允许误差 为：e=±(0.03%xl0 V+0.02%xl0 V ) =± 5x10-3 V，则其半宽度 a=5xl0-3 V,在区间内认为服从均匀分布，包 含因子k=VT，则由u =a/k得到：
考虑到被校数字表读数的重 复性和分辨力存在重复，在合成标 准不确定度时，将二者中较小值舍
去，见表5。 3.4扩展不确定度
U = k -Uc，取k = 2,由此得
到校准结果的扩展不确定度，换算
成相对不确定度Ut= U/y,见表5。
数字多用表交流电压校准结果不确定度评定
数字多用表交流电压校准结果不确定度评定一、校准方法1.测量依据依据JJF 1587-2016《数字多用表》校准规范2.环境条件温度：20.0℃。
湿度：45%RH ，实验室环境，无外部震动电磁场影响。
3.标准设备多功能校准仪HG30-3a4.被测对象数字多用表34461A （五位半）交流电压5.测量方法连接多功能校准仪与数字多用表，多功能校准仪输出标准交流电压值，记录数字多用表交流电压测量示值。
二、数学模型根据JJF 1587-2016《数字多用表》校准规范，交流电压采用标准源法测量，示值误差的计算公式如下：Δ=P x －P s式中：P x －被校数字多用表的示值；P s －多功能校准仪输出标准值；Δ－示值误差；考虑数字多用表的分辨力对测量结果的影响，测量模型成为：Δ=P x －P s +δPx式中：δPx －被校数字多用表的分辨力对测量结果的影响。
三、标准不确定度评定1、测量重复性引入的标准不确定度u 1（A 类）用数字多用表交流电压功能对多功能校准仪输出的标准值,进行连续十次重复测量，测量结果的算术平均值和由贝塞尔公式计算试验标准偏差为：∑==ni ix n x 11ν=n -1s =1-1i2-∑=n x x ni ）（按上述方法计算得到的算数平均值、实验标准偏差及测量重复性估算的标准不确定度分量u 1如表1、2所示：表1测量重复性记录测量结果测量次数12345678910 100mV/1kHz99.96399.97299.96299.95999.95599.95699.96199.95999.96299.963 1V/60Hz0.999800.999730.999750.999750.999740.999740.999740.999800.999760.99978 1V/1kHz0.999690.999670.999700.999710.999670.999690.999670.999650.999700.99969 10V/1kHz9.99739.99719.99729.99719.99739.99739.99749.99739.99749.9976100V/1kHz99.96099.95999.95999.95999.95799.96099.95899.96099.96199.956表2平均值、实验标准偏差及测量重复性估算的标准不确定度分量汇总表项目x s u1 100mV/1kHz99.9612mV0.0047mV0.0047mV1V/60Hz0.999759V0.000026V0.000026V1V/1kHz0.999684V0.000018V0.000018V10V/1kHz9.99730V0.00015V0.00015V100V/1kHz99.9589V0.0015V0.0015V2、B类标准不确定度评定2.1由多功能校准仪引入的标准不确定度分量u0，由技术说明书得到交流电压最大允许误差±(0.02%读数+0.03%量程)，设半宽a，按均匀分布估计，取k=3，则多功能校准仪引入的标准不确定度分量u0=a/k如表3所示：表3标准器不确定度分量汇总表校准点量程半宽a包含因子k u0100mV/1kHz250mV0.095mV30.0548mV1V/60Hz1V0.0005V30.000289V1V/1kHz1V0.0005V30.000289V10V/1kHz10V0.005V30.00289V100V/1kHz100V0.05V30.0289V2.2由数字多用表（五位半）分辨力引入的不确定分量u2，设数字多用表分辨力δ，其半宽为a，按均匀分布估计，取k=3，则u2=a/k，分辨力引入的标准不确定度分量如表4所示：表4分辨力引入的标准不确定度分量校准点分辨力δ半宽a包含因子k u2100mV/1kHz0.001mV0.0005mV30.00029mV1V/60Hz0.00001V0.000005V30.0000029V1V/1kHz0.00001V0.000005V30.0000029V10V/1kHz 0.0001V 0.00005V 30.000029V 100V/1kHz0.001V0.0005V30.00029V四、合成标准不确定度的计算由测量重复性带来的不确定度包含有分辨力的影响，且分辨力引入的不确定度分量对合成不确定度影响极小，可以忽略不计。
数字表最新不确定度评定(CMC表示法)
数字表（电压、电流、电阻）测量不确定度评估报告一、概述1．测量依据：JJG315-1983《直流数字电压表检定规程》JJG598-1989《直流数字电流表检定规程》JJG(航天)34-1999《交流数字电压表检定规程》JJG(航天)35-1999《交流数字电流表检定规程》JJG724-1991《直流数字式欧姆表检定规程》2. 计量标准：计量标准设备为美国FLUKE公司生产的编号8555011、型号5520A多功能校准器，其量程、基本误差极限见下表。
直流电压：直流电流：第1页共9页交流电流:交流电压:阻：电3．测量环境条件：温度：20.5℃，相对湿度：50.5%。
4.被测对象：选用美国FLUKE公司生产的编号86770198、型号F189数字万用表，其量程、基本误差极限见下表。
交流电压：交流电流：5. 测量方法：5.1直流电压表：依据规程JJG315-1983第7.1条“直流标准电压发生器检定方法”。
设多功能校准器输出标准设定电压UN ，被校表的显示读数Ux，每个设定值测量一次，则被校表的误差为Δ=U x-U N 。
5.2直流电流表：依据规程JJG598-1989第10.1条“直流标准电流源检定方法”。
设多功能校准器输出标准设定电流IN ，被校表的显示读数Ix，每个设定值测量一次，则被校表的误差为Δ=Ix-IN。
5.3交流电压表：依据规程JJG(航天)34-1999第5.2.3.3条“交流标准源检定方法”。
设多功能校准器输出标准设定电压UN ，被校表的显示读数Ux，每个设定值测量一次，则被校表的误差为Δ=U x-U N 。
5.4交流电流表：依据规程JJG(航天)35-1999第5.2.3.2条“标准源测量法”，设多功能校准器输出标准设定电流IN ，被校表的显示读数Ix，每个设定值测量一次，则被校表的误差为Δ=Ix-IN。
5.5直流欧姆表：依据规程JJG724-1991第9.2条“电阻校准仪法”，设多功能校准器输出标准设定电阻R N，被校表的显示读数R x，每个设定值测量一次，则被校表的误差为Δ=R x-R N 。
工作测力仪CMC不确定度评定(管形测力计)
工作测力仪示值误差测量结果不确定度CMC 评定1、概述1.1测量依据：JJG455-2000《工作测力仪检定规程》 1.2环境条件：温度：22℃；湿度：≤65％RH 1.3测量标准：0.1级标准测力仪1.4被测对象：数显式推拉力计，型号：KL-30，仪器编号：0603058， 1.5测量过程：直接测量 2、数学模型△F =F -F （1） 式中：△F ……测力计示值误差；F ……测力计3次示值的算术平均值； F ……标准测力仪的标准力值； 3、输入量标准不确定度的评定3.1.输入量F 的标准不确定度u （F ）评定输入量F 的标准不确定度u （F ）,来源于测力计的示值重复性，可以通过连续测量得到测量列。
选择最大量程的50％作为测量点,重复测量10次,得到一组测量列（N ）：150.0 150.4 150.3 150.3 150.3 150.3 150.5 150.2 150.5 150.4单次实验标准差 ()=--=∑=112n FFS ni i0.149N实际测量情况，在重复条件下连续测量3次，以该3次测量值的算术平均值作为测量结果，可得到()3149.0Nn S F u ===0.086N 3.2输入量F 的标准不确定度u （F ）的评定输入量F 的标准不确定度来源于测力仪不确定度和年稳定度，即B 类方法进行评定。
标准测力仪的准确精度等级为0.1级,属于均匀分布,取包含因子k =3。
年稳定度为0.1％,属于均匀分布,取包含因子k =3。
故在测量点150N 处的标准不确定度为:u （F 1）=k150%1.0⨯=0.0866N u （F 2）==⨯k150%1.00.0866Nu （F ）=()()=+2221F u F u 0.122N4、合成标准不确定度的评定4．1灵敏系数数学模型 F F F -=∆灵敏系数 11=∂∆∂=F Fc 12-=∂∆∂=FFc4.2标准不确定度汇总表标准不确定度汇总表4.3输入量F 与F 彼此独立不相关，所以合成标准不确定度可按下式得到：()()()()[]()[]2221222F u c F u c F u F F F u F F F u C⋅+⋅=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅∂∆∂+⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅∂∆∂=∆()()()22122.0086.0+=∆F u c =0.15N5、扩展不确定度的评定取 k =2 扩展不确定度为U= k ·u c （△F ）= 0.3N 在50％量程处,相对扩展不确定度为 U rel =0.3/150= 0.2％ 6、扩展不确定度的报告与表示管形测力计50％量程测量点结果的相对扩展不确定度: U rel =0.2％ k =2 7、对使用工作测力仪校准装置校准工作测力仪的测量不确定度评估根据JJG475-2005的规定，需对工作测力仪满量程均匀分布五个点进行校准，其测量不确定该1级工作测力仪是使用工作测力仪校准装置可校准的最佳被校对象，因此该项目的CMC为：U rel =0.2% （k=2）。
浅谈数字多用表专业的CMC评定
（ ３ ） 多功能校准源分辨率引入 的测量不确定度 ； （ ４ ） 被检数字多用表分辨率引入的测量不确定度。 ２ ． ３ ． ３ 标准不确定度的评定 ：
选取 １ Ｖ、 ｌ ｋ Ｈ ｚ 校 准点
３ ４ ４ ０ １ Ａ数字多用表作为 Ｃ Ｍ Ｃ 评定的最佳仪器。
２ ． ２ Ｃ Ｍ Ｃ表述方法的选择
电流 、 直 流 电阻五个测 量参数 ， 每个 参 数标准 引入 的不 确
定度在量程 的各个区间都不同 ， 且交流 电压、 交流 电流分 不同的频段 。不同的区间、 不 同的频段 ， 标准及 ３ ４ ４ ０ １ Ａ
本 身引人 的不确定 度 都各 不 相 同 ， 综 上所 述 ， 选择用 （ ４ ）
表
Ｊ Ｉ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ ｌ ０
Ｕ ＝ｋ ｕ ＝９×１ ０一 Ｖ
３ Ｃ ＭＣ表述形式
ｘ ｌ ／ Ｖ ０ ． ９ ９ ９ ９ ８ ９ ０ ． ９ ９ ９ ９ ９ ２ ０ ． ９ ９ ￣
２ ． １ 标 准及 最佳 仪器 的选 取 选取 ５ ７ ２ ０ Ａ多 功 能 校 准 源作 为 测量 标 准 ， ５ ７ ２ ０ Ａ具
字多用表 的示值 ， 为多功能校准源标准 的示值 ， △ 为
测量 误差 。 由技术 说 明书可 得 ， 在 标 准 条件 下 ， 温度 、 湿
有准 确 的校 准 ７位 半 数 字 多 用 表 的能 力 ， 按照 Ｃ Ｎ Ａ Ｓ—
ห้องสมุดไป่ตู้
仪表之一 ， 其量值是否准确可靠对生产 、 计量会产生及其
重要的影响 ， 因此为 了保证其量值准确可靠 ， 必须对其定
矩阵方式来表述 Ｃ Ｍ Ｃ 。
２ ． ３ 不确 定度 的评定
电子式绝缘电子表不确定度评估（CMC）
前言测量不确定度的分析及主要来源确定：1、实验室要满足：环境要求（23±5）℃；湿度要求45%～75%；2、评定范围电阻为100Ω～200GΩ；电压50V～5000V；3、选用三位半显示（大多数为0.5级或1级）稳定性较好被测作为评定时被测仪器；4、测试线选用较好屏蔽线；5、实验室接地线应与标准地线端及被测地线端接触牢固；6、评定时测量方法为直接测量法。
满足以上条件可以分析测量不确定来源：1、标准器引入；2、被测分辨力；3、被测重复性。
（由于电阻测试时满足以上3、4、5条件及重复性较小可舍去，故在评定事例中不予写出）2.测量分辨力以测量范围下限值给出相对值测量不确定度。
3.此次评定只针对三位半显示的电子式绝缘电阻表适用，不适用于个别不按照正常三位半显示的电子式绝缘电阻表的。
电子式绝缘电阻表校准结果的不确定度评估编写：年月日审核：年月日批准：年月日XXXXXXXXXXXXXX有限公司计量测试中心电学计量研究室电子式绝缘电阻表校准结果的测量不确定度评估1、概述：1.1、测量依据：JJG 1005-2005《电子式绝缘电阻表检定规程》1.2、计量标准：主要计量标准设备为GZX92E绝缘电阻表检定装置表1. 实验室的计量标准器1.3、被测对象表2. 被校电子式绝缘电阻表的分类1.4、测量方法：采用标准电阻器法校准：由被校电子式绝缘电阻表直接测量标准电阻器值。
2、数学模式： Y=X式中：Y——被测指示值X——标准电阻值3、测量不确定度的分析及主要来源确定：根据JJF1059-1999《测量不确定度评估与表示》和CNAS-GL05:2011《测量不确定度要求的实施指南》所表述不确定度的概念和确定方法，分析评估绝缘电阻表、绝缘电阻测量仪测量不确定度的主要来源：；3.1．被校电子式绝缘电阻表的分辨力引入的标准不确定度()yu1；3.2．GZX92E绝缘电阻表检定装置最大允许误差引入的标准不确定度()yu2。
光照度计测量结果不确定度CMC
光照度计测量结果不确定度CMC光照度计⽰值误差测量不确定度评定1、条件和适⽤范围1.1、测量依据：JJG245-2005 光照度计检定规程1.2、环境条件：测光系统所在房间为暗室，温度(20±5)℃，湿度⼩于85%RH 。
1.3、测量标准：测量范围（10~3000）lx 。
1)发光强度标准灯编号：MD60001 标准灯的⼯作电流：7.2029A ，电压87.87V ，⾊温：2856K ，光强：1007cd ，U =1.2%（k =2）2)发光强度标准灯编号：MD60003 标准灯的⼯作电流：5.1598A ，电压15.73V ，⾊温：2856K ，光强：154.9cd,U =1.2%（k =2） 3）光度计检定系统：6m4）数字万⽤表 34401A ：准确度为±0.006%（DC ）5）标准电阻：0.01Ω， 0.01级 U rel = 0.0017% （k =2） 1.4、被测对象：光照度计 TES 1330A 编号：201006320 。
1.5、测量⽅法：将⼀只2856K 发光强度的标准灯和被检照度计安装在光度测量装置上，调整好它们的位置。
改变标准灯到光度头之间的距离，读取照度计在测量点的显⽰值，并进⾏两轮实验，取平均值作为最后结果。
2、在测量照度值为（10~200）lx 的范围时，以标准灯MD60003发光强度标准灯为标准，重复测量照度值为100 lx 点。
数学模型=ΔE E 2)(-li I 式中 E Δ－被检照度计的⽰值误差； E －被检照度计显⽰值的平均值； )(i I －标准灯的发光强度，)(i I =154.9 cd; i －供给标准灯的电流，i =5.1598A ；l －标准灯的灯丝平⾯到光度头测试⾯的距离；l =1.2446m ； 3、灵敏度系数1c E E ?/Δ?=1= （1）2c =226456.0=1=?/Δ?－－－m l I E （2）3c =3)(2=?/Δ?l i I l E 3/69.160=m cd （3）4 、输⼊量的标准不确定度评定4.1输⼊量E 的标准不确定度)(E u 的评定)(E u 的来源主要是光照度计的测量不重复性，它反映了各种随机因素的综合影响。
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数字表（电压、电流、电阻）测量不确定度评定报告
中国铝业河南分公司校准实验室
二0一二年八月
数字表（电压、电流、电阻）测量不确定度评估报告
一、概述
1．测量依据：
JJG315-1983《直流数字电压表检定规程》
JJG598-1989《直流数字电流表检定规程》
JJG(航天)34-1999《交流数字电压表检定规程》
JJG(航天)35-1999《交流数字电流表检定规程》
JJG724-1991《直流数字式欧姆表检定规程》
2. 计量标准：
计量标准设备为美国FLUKE公司生产的编号8555011、型号5520A多功能校准器，其量程、基本误差极限见下表。
直流电压：
直流电流：
交流电流:
交流电压:
电阻：
3．测量环境条件：温度：20.5℃，相对湿度：50.5%。
4.被测对象：
选用美国FLUKE公司生产的编号86770198、型号F189数字万用表，其量程、基本误差极限见下表。
交流电压：
交流电流：
5. 测量方法：
5.1直流电压表：
依据规程JJG315-1983第7.1条“直流标准电压发生器检定方法”。
设多功能校准器输
出标准设定电压U
N ，被校表的显示读数U
x
，每个设定值测量一次，则被校表的误差为
Δ=U
x
-U
N。
5.2直流电流表：
依据规程JJG598-1989第10.1条“直流标准电流源检定方法”。
设多功能校准器输出标
准设定电流I
N ，被校表的显示读数I
x
，每个设定值测量一次，则被校表的误差为Δ=I
x
-I
N。
5.3交流电压表：
依据规程JJG(航天)34-1999第5.2.3.3条“交流标准源检定方法”。
设多功能校准器输
出标准设定电压U
N ，被校表的显示读数U
x
，每个设定值测量一次，则被校表的误差为
Δ=U
x
-U
N。
5.4交流电流表：
依据规程JJG(航天)35-1999第5.2.3.2条“标准源测量法”，设多功能校准器输出标准
设定电流I
N ，被校表的显示读数I
x
，每个设定值测量一次，则被校表的误差为Δ=I
x
-I
N。
5.5直流欧姆表：
依据规程JJG724-1991第9.2条“电阻校准仪法”，设多功能校准器输出标准设定电阻R N，被校表的显示读数R x，每个设定值测量一次，则被校表的误差为Δ=R x-R N 。
二、数学模型的建立：
ΔY = Y
X
– Y N
式中：
Y
N
—多功能校准器输出值（电压、电流、电阻）
Y
X
—仪表的显示值
ΔY—仪表示值误差
三、不确定度评定
1.不确定度分量来源：
（1）被校表分辨力引入的标准不确定度
（2）多功能校准器年允许误差引入的标准不确定度
2. 不确定度评定
（1）被校表分辨力引入的标准不确定度u
1
,用B类不确定度评定。
以被校表直流电压300mV点、交流电压300mV（1kHz）点、直流电流300µA点、交流电流300µA（1kHz）点、电阻100Ω为例，分析其分辨力引入的标准不确定度见下表。
(2) 5520A 多功能校准器不准确引入的标准不确定度，采用B 类方法进行评定。
根据5520A 多功能校准器使用说明书知：直流电压: 300mV 量程年允许误差△=±(20ppm+1 µV)，测量300mV 点时，△=±(20×10-6×300mV+1µV）=±7µV，在区间内可认为服从均匀分布，包含因子k =3，则标准不确定度为a/k =7µV/3=4.1µV 。
用与直流电压同样的方法计算出直流电流300µA 点、交流电压300mV （1kHz ）点、交流电流300µA（1kHz ）点、电阻100Ω点的标准不确定度及标准不确定度见下表。
3 合成标准不确定度 3.1 灵敏系数
数学模型 ΔY = Y X - Y N
灵敏系数 1c = X Y Y ∂∆∂/ = 1 2c = N Y Y ∂∆∂/ = -1 3.2 合成标准不确定度汇总表
（1）直流电压300mV
由于以上各分量彼此独立不相关, 则合成标准不确定度为:
2c11u = [1c 11u ]2 + [2c 6u ]2
c11u =26
211u u + =2323)101.4()109.2(--⨯+⨯ = 5×10-3mV
（2）直流电流300µA
合成标准不确定度为: u cl2 = 3.8×10-2µA。
（3）交流电压300mV (1kHz)
cl3 （4）交流电流300µA (1kHz)
cl4 （5）电阻100Ω
cl5
4扩展不确定度:
取置信概率p= 95%,k=2，则扩展不确定度为：U i= k u i:
= 2×5×10-3mV = 1.0×10-2mV 直流电压300.00mV: U
l1
直流电流300.00µA: U
= 2×3.8×10-2µA =7.6 ×10-2µA
l2
= 2×3.0×10-2mV=6.0 ×10-2mV 交流电压300.00mV（1kHz）: U
l3
交流电流300.00µA（1kHz）: U
= 2×2.8×10-1µA= 5.6×10-1µA
l4
电阻100.00Ω: U
= 2×3.8×10-3Ω= 7.6×10-3Ω
l5
四、校准和测量能力（CMC）
该项目的CMC见下表：
五、测量不确定度评估结果的引用
在符合上述条件的常规测量中，本测量不确定度评估结果可直接引用。
与该条件不符的，可根据仪器的分辨力和测量范围，参照本评估方法的不确定度来源进行评估。