5520A校准仪和8508A数字表组成标准装置的不确定度评定

张浩，怀心东

(沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司，辽宁沈阳110043)

0 引言

科学技术现代化的今天，是电子技术和信息技术迅速发展的时代。多功能的数字多用表在工程测量、计量检定、科学实验、机械电子、电能电力、邮电通信、国防军工等诸多领域中，有着非常广泛的应用［1］。目前的数字多用表不但性能稳定而且精度高，该仪器在为自动化测试系统提供高精度测量的同时，也给对自身的计量检定提出了高要求。

FLUKE5520A多功能校准仪，能作为检定电压、电流、电阻、电容、频率、温度、压力的标准源。其电压、电流等分辨力与6位半数表相仿，因此，在检定高精度数表时，很多参数的技术指标不能满足被检高精度数字表的要求。如配合使用8位半8508A数字表，对8508A数字表和5520A校准仪组成的整套标准进行测量不确定度评定，整个标准装置系统的综合误差将小于5520A校准仪的综合误差，便可采用标准表法实施检定/校准高精度数字表。以下以直流电压参数为例进行测量不确定度评定。

1 检定方法

检定依据:JJG 315-1983《直流数字电压表试行检定规程》。

检定方法:首先，把8508A数字多用表、5520A校准仪、被检数字表调到直流电压档，采用标准数字表法进行检定，5520A校准仪与8508A数字多用表及被检数表对接，当5520A校准仪输出一个电压，8508A数字多用表的显示为标准值，被检数表显示为被测值。

2 数学模型

对8508A数字多用表10 V点进行评定，5520A校准仪给出评定点信号，且由技术说明书可得，对于5520A校准仪、8508A数字多用表在标准条件下，温度、湿度、磁场、电源等变化带来的影响可以忽略，则标准装置的输出量V即是Vn，有

3 测量不确定度的评定［2］

3.1 8508A上级检定的标准不确定度分量u( V1)

评定20 V量程10 V点，由8508A的检定证书得知，上级计量机构校准的标准不确定度u( V1)为

3.2 8508A最大允差的标准不确定度分量u( V2)

3.3 8508A分辨力的标准不确定度分量u( V3)

8508A 10 V时的分辨力为1 μV，则不确定度区间半宽为0.5 μV，按均匀分布计算，有

3.4 5520A短期稳定性的标准不确定度分量u( V4)

对5520A校准仪进行短期稳定性测量，测量6次，5520A校准仪10 V输出电压5 min内的最大值为Umax=10.000045 V，最小值为Umin=10.000014 V，按A类评定，用极差法计算，查表得dn=2.53，其标准不确定度u( V4)为

4 测量不确定度的汇总与合成

4.1 主要标准不确定度汇总表

表1 标准不确定度分量

4.2 合成标准不确定度

以上引入各项标准不确定度分量的因素是互不相关的，则8508A数字表和5520A校准仪组成的整套标准的合成标准不确定度为

4.3 扩展不确定度

设置信水平p=95%，可取包含因子k=2，则

4.4 相对标准不确定度

5 结束语

通过对整个标准装置直流电压参数进行测量不确定度评定，该装置的测量不确定度大约为6位半数表允许误差的十分之一。按照上述方法对该套装置的其他参数进行测量不确定度评定，发现该套装置的综合测量不确定度都优于5520A校准仪的测量不确定度，在缺少8位半高精度标准源的情况下，应用该方法可以检定/校准6位、7位半数字表。

［1］冯占岭.数字电压表及数字多用表检测技术［M］.北京:中国计量出版社，2003.

［2］叶德培.测量不确定度评定与表示［S］.北京:中国质检出版社，2012.