数字指示秤不确定度评定

电子台秤示值误差测量结果的不确定度评定

1.概述：

测量依据：JJG539-1997《数字指示秤检定规程》

环境条件：温度-10℃～40℃

测量标准：M1级砝码，根据JJG99-1990《砝码检定规程》中给出

50g～20kg质量最大允许误差为±（3mg～1g）。

被测对象：电子秤Ⅲ级，检定分度值e=，0～500e为±，（500～2000）e为±，2000e～Max为。

测量过程：用砝码直接加载、卸载的方式，观察测量示值与标准砝码之差即为示值误差。

2.数学模型：△E=p-m

式中：△E—电子秤示值误差（kg）

p—二次仪表显示值（kg）

m—标准砝码质量值（kg）

对上式求偏导得灵敏系数为：C1=1，C2=-1

3.输入量的标准不确定度评定：

输入量p的标准不确定度来源u（p）主要是电子秤测量重复性、四角偏载误差、示值随电源电压变化以及二次仪表分度值选取引起的示值误差等。

电子秤测量重复性引起的标准不确定度来源u（p1）的评定（A类评定方法）。

用固定砝码在重复性条件下对电子秤进行10次连续测量，得到测量列：，，，，，，，,，

p— = 1

n

i=1

n

p i =（kg）

根据贝塞尔公式：S =

i=1

n

(p i

-p 1

￣)

2

n-1

= （kg ）

u （p 1

）= S

n

= 错误!= （kg ）

自由度γp1

= 3×(n-1)=27

电子秤的偏载误差引起的标准不确定度分项u （P 2

）评定。

电子秤进行偏载试验时，用最大称量1/3的砝码，放置在1/4秤台面积上，最大值与最小值之差一般不会超过，半宽a=。假设其误差为偏载时的1/3，并服从均匀分布，包含因子k= 3 ，可得u （p 2

）= 错误!=（kg ）

估计△u （p 2

） u （p 2

） = ，则γρ2

= 12 ［△u （p 2

）

u （p 2

）

］-2= 50

电源电压稳定度引起的标准分项u （p 3

）评定。

电源电压在规定条件下变化可能会造成示值变化，即。假设半宽度a=，服从均匀分布，包含因子k= 3

u （p 3

）= 错误!=（kg ）

估计△u （p 3

） u （p 3

） = ，则γρ2

= 12 ［△u （p 3

）

u （p 3

）

］-2= 50

输入量p 的标准不确定度计算：

由于输入量p 的分量彼此独立不相关，因此

u 2（p ）=u 2（p 1

）+u 2（p 2

）+u 2（p 3

）

u （p ）=u 2

（p 1

）+u 2

（p 2

）+u 2

（p 3

）

= 错误! = kg

γ=u 4

（p ）/［ i=1

n

u 4

（p i

）/γpi

］

= 错误! = 78

4.输入量m 的标准不确定度的评定

20kg 标准砝码共50个，每个砝码允差为±1g ，其误差按均匀分布（k= 3 ），计算单个砝码的不确定度分量u （m 1

）

u （m 1

）=1/ 3 =

输入量m 的标准不确定度为

u （m ）=u （m 1

）×50 = 29（g ）= （kg ）

估计△u （m ） u （m ） = ，则γp 2= 12 ［△u （m ）

u （m ）

］-2= 50

5.合成标准不确定度的评定

合成标准不确定度的计算：

u（p）=u2（p）+u2（m）

=错误!

=

γeff = 错误!

= 77

6.扩展不确定度的评定：

取置信概率P=95%，γeff=50，查t分布表得k p=t95（50）=

则扩展不确定度U95= k p u（△E）= ×=