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1、马剑等:工业用铂热电阻温度电阻值测量结果的不确定度评定47工业用铂热电阻温度电阻值测量结果的不确定度评定TheUncertaintyEstimationoftheMeasurementResultofTemperatureResistanceforanIndustrialPlatinum-thermalResistance马剑马晓军(新疆伊犁州计量检定所,新疆伊宁835000)摘要:本文详细介绍了A级铂热电阻温度电阻值测量结果的不确定度评定方法。关键词:铂热电阻;不确定度;自由度1概述式(3)为评定
2、的数学模型。1.1测量依据:JJG229—1998《工业铂、铜热电阻》检定2.2方差和传播系数规程。由数学模型,式中各输入量彼此独立不相关,故222221.2被测对象:铂热电阻,测量范围0℃、100℃,允许偏uc=[c1ux]+[c2uy]+[c3uz]+[c4ud](4)差见表1。dR3式中:ux=u(Rx)uy=uUz=u(△R)表1℃dtt3温度dR等级ud=u0100dttA级0.150.35灵敏系数C1、C2、C3、C4分别为:B级0.300.809R9R39Rtt△RtC1==1;C2=
3、=3℃;C3=31.3测量参数与测量方法9RxdRdR9(△R)9测量参数为dtdttR0℃、R100℃,比较法进行测量。比较法是将二等铂电阻温度计与铂热电阻同时插入dRdR△R3dtt9Rtdtt冰点或恒温槽中,待温度稳定后通过测量标准与被检的=3;C4=3=-32℃dRdRdR值,由标准算出实际温度,然后通过计算得出被检的实际9dttdttdtt值Rt。0℃时,代入得2建立数学模型C2=0.02℃;C3=3.91;C4=-0.08℃2.1数学模型100℃时,代入得C2=2℃;C3=3.79;C4
4、=-7.6℃dRRt=Rx+Δt(1)3输入量的标准不确定度的评定(只按A级铂热电阻dtt考虑)式中:Rt———t温度时被检实际电阻值;3.1输入量Rx的标准不确定度u(Rx)的评定Rx———t温度附近x℃时被检测得的电阻值;标准不确定度u(Rx),记作ux,由4个不确定度分项dR———t温度时被检温度计电阻随温度的变化构成。dtt率;3.1.1测量重复性引起得标准不确定度分项ux1(A类Δt———检定槽温度偏离检定值。标准不确定度)(R3-R3)ux1是由于数显表、热电势的变化、环境温度的波动、t
5、xΔt=(2)(dR/dt)t被检热电阻短期不稳定等因素引入的误差。为了简化,3通过重复测量综合考虑。简称测量的重复性。本检定系式中:Rt———t温度时标准温度计的电阻值;R3———x℃时标准温度计测得的电阻值;统中用同一支标准、三支被检做等精度六次检定。x(dR/dt)3———t温度时标准温度计电阻随温在0℃时得单次测量结果得标准差为:s1=7.78×t-4-4-4度的变化率。10Ω、s2=2.53×10Ω、s3=4.55×10Ω。合并样本333-4Ω实际测量以4次测量值平均值令ΔR=(Rt-Rt
6、),则(1)式可得标准差sp=5.40×103-4(dR/dt)t·△R为测量结果,所以ux1=2.70×10Ωv(x1)=15。Rt=Rx+3(3)(dR/dt)t在100℃时得单次测量结果得标准差为:s1=3.48×48《计量与测试技术》2008年第35卷第3期-3-3-3-410Ω、s2=1.62×10Ω、s3=3.43×10Ω。合并样本uy=3.40×10Ω/℃-3-3-4标准差sp=2.97×10Ω所以ux1=1.48×10Ωvt=100℃时,由实验得出其不确定度为9.85×10(x1)=
7、15Ω/℃,服从正态分布,k=3,-43.1.2恒温油槽插孔之间的温差引入的标准不确定度uy=3.28×10Ω/℃分项ux2其自由度为:v(y)=n-1=9933恒温油槽插孔之间温差最大为0.01℃,水平温差为3.3ΔR(t)的标准不确定度u(ΔRt)的评定30.01℃由于被检与标准插入同一水平,所以只考虑水平标准不确定度u(ΔRt),记做uz,由2个不确定度温差。分项构成。不确定度半宽为α=Δt·dR/dt=0.01℃×0.3.3.1二等标准铂电阻温度计不确定度引入的标准不-3379Ω/℃=3.7
8、9×10Ω,在区间内可认为均匀分布,k=确定度分项uz13,u=2.19×10-3Ω0℃时,根据检定规程规定,Rtp的检定周期不稳定为x2-4△u5mk,合电阻为4.99×10Ω,属正态分布,x2估计=10%。则其自由度为v(x2)=50。u=4.99×10-4/3=1.66×10-4Ωux2z13.1.3电测设备引入的不确定度同理100℃时,根据检定规程规定,Rtp的检定周期不-30℃时不确定度区间的半宽为100Ω×0.004%=0.稳定为12mk,合电阻为1.16
