JJF 1726-2018 数字式静电计校准规范

中华人民共和国国家计量技术规范J J F1 7 2 62 0 1 8数字式静电计校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rD i g i t a lE l e c t r o m e t e r s 2 0 1 8 - 1 2 - 2 5发布2 0 1 9 - 0 3 - 2 5实施国 家 市 场 监 督 管 理 总 局 发 布市场监管总局市场监管总局数字式静电计校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rD i g i t a lE l e c t r o m e t e r sJ J F1 7 2 62 0 1 8 归 口 单 位:全国电磁计量技术委员会 主要起草单位:北京东方计量测试研究所 参加起草单位:大连市计量检测研究院北京市计量检测科学研究院广东省计量科学研究院 本规范委托全国电磁计量技术委员会负责解释J J F1 7 2 62 0 1 8市场监管总局市场监管总局本规范主要起草人:金海彬 ( 北京东方计量测试研究所)郝婷婷 ( 北京东方计量测试研究所)赵 治 ( 北京东方计量测试研究所) 参加起草人:赵晓俊 ( 大连市计量检测研究院)方 非 ( 北京市计量检测科学研究院)吴海益 ( 广东省计量科学研究院)J J F1 7 2 62 0 1 8市场监管总局市场监管总局目 录引言()1 范围(1)2 引用文件(1)3 术语和计量单位(1)4 概述(1)5 计量特性(1)5 . 1 电压测量示值误差(1)5 . 2 电流测量示值误差(2)5 . 3 电阻测量示值误差(2)5 . 4 电荷测量示值误差(2)5 . 5 电压输出示值误差(2)6 校准条件(2)6 . 1 环境条件(2)6 . 2 测量标准及其他设备(3)7 校准项目(3)8 校准方法(3)8 . 1 校准前准备(3)8 . 2 电压测量示值误差(4)8 . 3 电流测量示值误差(5)8 . 4 电阻测量示值误差(7)8 . 5 电荷测量示值误差(8)8 . 6 电压输出示值误差(9)9 校准结果表达(1 0)9 . 1 校准证书(1 0)9 . 2 数据修约(1 0)1 0 复校时间间隔(1 0)附录A 数字式静电计校准不确定度评定示例(1 1)附录B 校准原始记录格式(2 5)附录C 校准证书内页格式(2 7)J J F1 7 2 62 0 1 8市场监管总局市场监管总局引 言 本规范依据J J F1 0 7 12 0 1 0 国家计量校准规范编写规则 、J J F1 0 5 9 . 12 0 1 2 测量不确定度评定与表示编制。本规范为首次发布。J J F1 7 2 62 0 1 8市场监管总局市场监管总局数字式静电计校准规范1 范围本规范适用于测量电流不小于0 . 1p A、电阻不大于1 0P 、电荷不小于0 . 1n C、电压不大于1k V的数字式静电计的校准。也适用于其他数字仪表中超高阻、微电流、微电荷测量功能的校准。2 引用文件本规范引用了以下文件:J J F1 0 2 31 9 9 1 常用电学计量名词术语 ( 试行)凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本 ( 包括所有的修改单)适用于本规范。3 术语和计量单位3 . 1 静电计 e l e c t r o m e t e r静电计是一种基于静电放大器测量原理,用于高阻、微电流、电荷量和高输入阻抗电压测量的多功能测量仪器。4 概述数字式静电计主要由高输入阻抗、低输入偏置电流的静电放大器和不同的反馈网络组成,通过开关切换构成测量电路,将被测信号转换成直流电压,再经过模数转换器,变换成数字信号显示。电阻测量一般是向被测电阻施加恒定的电压,利用电流测量功能,实现电阻的测量;电流测量一般是利用高值反馈电阻,将微电流转换成电压;电荷测量是利用电容反馈,将电荷转换成电压;电压测量是利用静电放大器组成同相放大器,实现高输入阻抗的电压测量。数字式静电计主要用于高值电阻、微弱电流、电荷及电压的测试,如光电倍增管和电离室输出的电流以及诸如半导体、质谱仪中的微弱电流测量,也可用于表面绝缘电阻、材料电阻率的测量,以及静电电荷和高内阻源电压的测量等。5 计量特性5 . 1 电压测量示值误差电压测量最大允许误差用公式 (1)表示:VMP E=a1%Vx+b1()(1) 式中:VMP E 电压测量最大允许误差,V;a1 与读数有关的误差系数;1J J F1 7 2 62 0 1 8市场监管总局市场监管总局Vx 静电计测量显示值,V;b1 与量程有关的固定误差,V。5 . 2 电流测量示值误差电流测量最大允许误差用公式 (2)表示:IMP E=a2%Ix+b2()(2) 式中:IMP E 电流测量最大允许误差,A;a2 与读数有关的误差系数;Ix 静电计测量显示值,A;b2 与量程有关的固定误差,A。5 . 3 电阻测量示值误差电阻测量最大允许误差用公式 (3)表示:RMP E=a3%Rx+b3()(3) 式中:RMP E 电阻测量最大允许误差,;a3 与读数有关的误差系数;Rx 静电计测量显示值,;b3 与量程有关的固定误差,。5 . 4 电荷测量示值误差电荷测量最大允许误差用公式 (4)表示:QMP E=a4%Qx+b4()(4) 式中:QMP E 电荷测量最大允许误差,C;a4 与读数有关的误差系数;Qx 静电计测量显示值,C;b4 与量程有关的固定误差,C。5 . 5 电压输出示值误差电压输出最大允许误差用公式 (5)表示:VOMP E=a5%V x+b5()(5) 式中:VOMP E 电压输出最大允许误差,V;a5 与设定值有关的误差系数;V x 静电计输出电压设置值,V;b5 与量程有关的固定误差,V。6 校准条件6 . 1 环境条件a)环境温度:2 02;2J J F1 7 2 62 0 1 8市场监管总局市场监管总局b)相对湿度:4 0%6 0%;c)供电电源:电压2 2 0V2 2V,频率:5 0H z 1H z;d)周围无影响仪器正常工作的电磁干扰和机械振动,并具有良好的接地。6 . 2 测量标准及其他设备校准用设备的测量范围要覆盖被校准参数的测量范围,应具有足够的分辨力、准确度和稳定性,以保证由标准器、辅助设备及环境条件所引起的扩展不确定度 (k=2)不大于被校准参数最大允许误差绝对值的1/3。根据所采用的校准方法,选择以下可以满足校准要求的测量设备:a)直流标准电压源;b)直流标准电流源:源内阻大于1G ;c)标准高值电阻器;d)模拟超高值电阻器;e)标准电荷源;f)标准电容器;g)直流标准电压表。上述标准源稳定性要足够稳定,标准源在连接被校数字式静电计后,应仍能保证输出的准确度。7 校准项目数字式静电计校准项目见表1。表1 数字式静电计校准项目一览表序号校准项目计量特性的条款校准方法的条款1电压测量示值误差5 . 18 . 22电流测量示值误差5 . 28 . 33电阻测量示值误差5 . 38 . 44电荷测量示值误差5 . 48 . 55电压输出示值误差5 . 58 . 68 校准方法8 . 1 校准前准备a)外观检查目视检查被校数字式静电计的外观和附件,端钮、开关、按键和调节旋钮应无松动、损伤、脱落,各种功能标志应齐全正确。b)工作正常性检查通电后开关、按键、调节旋钮、显示屏、测量仪表和各种状态指示灯 ( 标志)应工作正常。c)预热和调零3J J F1 7 2 62 0 1 8市场监管总局市场监管总局被校数字式静电计应在实验室环境中放置不小于2 4h,以消除温度均匀性的影响。校准示值误差前,校准用标准设备以及被校数字式静电计,应按各自说明书的要求进行预热。一般要求预热不小于2h,使仪表示值达到稳定。8 . 2 电压测量示值误差8 . 2 . 1 校准点选择电压测量功能在每个量程内一般选取正向的1 0%、5 0%量程点和接近满量程点,以及负向的接近满量程点。8 . 2 . 2 直流标准电压源法a)采用专用低噪声同轴电缆,按照图1所示接线,并确保一点接地。不带屏蔽保护的电压测量,按照图1(a)接线;带有屏蔽保护的电压测量,按照图1(b)接线。(a)不带屏蔽保护的电压测量接线图(b)带有屏蔽保护的电压测量接线图图1 电压测量示值误差校准接线图b)选择被校数字式静电计电压测量功能和电压量程,直流标准电压源置零,被校静电计清零。c)依据校准点选择被校数字式静电计和直流标准电压源的电压量程,并设定直流标准电压源的输出电压值Vs 1。d)启动直流标准电压源输出,待输出稳定后,读取并记录被校数字式静电计的直流电压测量值Vx1。4J J F1 7 2 62 0 1 8市场监管总局市场监管总局e)被校数字式静电计电压测量示值误差按公式 (6)计算:V1=Vx1-Vs 1(6) 式中:V1 被校数字式静电计电压测量示值误差,V;Vx1 被校数字式静电计电压测量值,V;Vs 1 直流标准电压源的电压设置值,V。8 . 3 电流测量示值误差8 . 3 . 1 校准点选择电流测量功能在每个量程内一般选取正向的1 0%、5 0%量程点和接近满量程点,以及负向的接近满量程点。8 . 3 . 2 直接标准电流源法a)采用专用低噪声同轴电缆,按照图2所示接线。非浮置保护电流测量的一般接法,按照图2(a)接线;浮置保护电流测量按照图2(b)接线。(a)非浮置保护电流测量接线图(b)浮置保护电流测量接线图图2 直接标准电流源法电流测量示值误差校准接线图b)选择被校数字式静电计电流测量功能和最小量程,直流标准电流源置零,被校数字式静电计清零。c)依据校准点选择被校数字式静电计和直流标准电流源的电流量程,并设定直流标准电流源的输出电流值Is 1。5J J F1 7 2 62 0 1 8市场监管总局市场监管总局d)启动直流标准电流源输出,待输出稳定后,读取并记录被校数字式静电计的直流电流测量值Ix1。e)被校数字式静电计电流测量示值误差按公式 (7)计算:I1=Ix1-Is 1(7) 式中:I1 被校数字式静电计电流测量示值误差,A;Ix1 被校数字式静电计电流测量值,A;Is 1 直流标准电流源输出的电流标准值,A。8 . 3 . 3 间接标准电流源法a)采用专用低噪声同轴电缆,按照图3所示接线,选用相应电阻值R1 s的标准高值电阻器。b)选择被校数字式静电计电流测量功能和最小量程,直流标准电压源电压置零,被校数字式静电计清零。c)依据校准点选择被校数字式静电计电流测量量程和直流标准电压源的电压量程;并按式 (8)设定直流标准电压源输出电压值V1 s:V 1 s=Is 2R1 s(8) 式中:V 1 s 直流标准电压源输出电压设置值,V;Is 2 被校数字式静电计校准点电流值,A;R1 s 标准高值电阻器电阻值,。d)启动直流标准电压源电压输出开关,待输出稳定后,读取并记录数字式静电计电流测量值Ix2。图3 间接标准电流源法电流测量示值误差校准接线图e)被校数字式静电计电流测量示值误差按公式 (9)计算:I2=Ix2-V 1 sR1 s(9) 式中:I2 被校数字式静电计电流测量示值误差,A;Ix2 被校数字式静电计电流测量值,A。6J J F1 7 2 62 0 1 8市场监管总局市场监管总局8 . 4 电阻测量示值误差8 . 4 . 1 校准点选择电阻测量功能在每个量程一般选取1至3个点,优先选取量程的1 0%、5 0%、1 0 0%点。8 . 4 . 2 高值电阻器法a)选择电流测量功能和最小的电流测量量程,进行电流清零。b)按照图4所示接线,标准高值电阻器按照图4(a)接线;模拟超高值电阻器按照图4(b)接线。c)选择被校数字式静电计电阻测量功能,依据校准点选择被校数字式静电计的测试电压和电阻量程;并设置相应标准高值电阻器或模拟超高值电阻器的电阻值R2 s。d)启动数字式静电计输出,待输出稳定后,读取并记录被校数字式静电计的直流电阻测量值Rx。(a)标准高值电阻器接线图(b)模拟超高值电阻器接线图图4 电阻测量示值误差校准接线图e)被校数字式静电计电阻测量示值误差按公式 (1 0)计算:R=Rx-R2 s(1 0) 式中:R 被校数字式静电计电阻测量示值误差,;Rx 被校数字式静电计电阻测量值,;7J J F1 7 2 62 0 1 8市场监管总局市场监管总局R2 s 标准高值电阻器 ( 或者模拟超高值电阻器)的实际电阻值,。8 . 5 电荷测量示值误差8 . 5 . 1 校准点选择电荷测量功能在每个量程内正向选取3至5个点,优先选取量程的1 0%、5 0%、1 0 0%点,反向选取接近满量程点。8 . 5 . 2 直接标准电荷源法a)在校准前应对被校数字式静电计进行放电,消除内部已积累电荷引起的误差。b)选择被校数字式静电计电荷测量功能和被校量程,做开路清零。c)采用专用低噪声同轴电缆,按照图5所示接线。d)依据校准点选择被校数字式静电计和标准电荷源的量程;并设定标准电荷源的输出电荷值Qs。e)打开标准电荷源输出开关,待输出稳定后,快速读取并记录数字式静电计电荷测量值Qx1。图5 直接标准电荷源法电荷测量示值误差校准接线图f)被校数字式静电计电荷测量示值误差按公式 (1 1)计算:Q1=Qx1-Qs(1 1) 式中:Q1 被校数字式静电计电荷测量示值误差,C;Qx1 被校数字式静电计电荷测量值,C;Qs 标准电荷源输出电荷值,C。8 . 5 . 3 间接标准电荷源法间接标准电荷源法是以直流标准电压源和标准电容器作为标准。a)在校准前应对被校数字式静电计进行放电,消除内部已积累的电荷引起的误差。b)采用专用低噪声同轴电缆,按照图6所示接线。c)依据校准点选择被校数字式静电计电荷测量量程和直流标准电压源的电压量程;并按式 (1 2)设定直流标准电压源输出电压值V2 s:V 2 s=QCs(1 2) 式中:Q 被校数字式静电计校准点电荷值,C;Cs 标准电容器电容值,F;8J J F1 7 2 62 0 1 8市场监管总局市场监管总局V 2 s 直流标准电压源设置输出电压值,V。d)启动直流标准电压源电压输出开关,待输出稳定后,快速读取并记录数字式静电计电荷测量值Qx2。图6 间接标准电荷源法电荷测量示值误差校准接线图e)被校数字式静电计电荷测量示值误差按公式 (1 3)计算:Q2=Qx2-CsV 2 s(1 3) 式中:Q2 被校数字式静电计电荷测量示值误差,C;Qx2 被校数字式静电计电荷测量值,C。 注:在满足耐压的情况下,电容尽量选小。8 . 6 电压输出示值误差8 . 6 . 1 校准点选择电压输出功能在每个量程内一般选取正向的1 0%、5 0%量程点、接近满量程点,以及负向的接近满量程点。8 . 6 . 2 直流标准电压表法a)按照图7所示接线。图7 电压输出示值误差校准接线图b)依据校准点,选择被校数字式静电计和直流标准电压表的电压量程。c)设定被校数字式静电计的输出电压为Vx2,待输出稳定后,读取并记录直流标9J J F1 7 2 62 0 1 8市场监管总局市场监管总局准电压表测得电压值Vs 2。d)被校数字式静电计电压输出示值误差按公式 (1 4)计算:V2=Vx2-Vs 2(1 4) 式中:V2 被校数字式静电计电压输出示值误差,V;Vx2 被校数字式静电计电压输出值,V;Vs 2 直流标准电压表电压测量值,V。9 校准结果表达9 . 1 校准证书校准结果应在校准证书上反映,校准证书应至少包括以下信息:a)标题:“ 校准证书” ;b)实验室名称和地址;c)进行校准的地点 ( 如果与实验室的地址不同) ;d)证书的唯一性标识 ( 如编号) ,每页及总页数的标识;e)客户的名称和地址;f)被校对象的描述和明确标识;g)进行校准的日期,如果与校准结果的有效性和应用有关时,应说明被校对象的接收日期;h)如果与校准结果的有效性和应用有关时,应对被校样品的抽样程序进行说明;i)校准所依据的技术规范的标识,包括名称及代号;j)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;k)校准环境的描述;l)校准结果及其测量不确定度的说明;m)对校准规范的偏离的说明;n)校准证书和校准报告签发人的签名、职务或等效标识;o)校准结果仅对被校对象有效的声明;p)未经实验室书面批准,不得部分复制证书的声明。校准原始记录格式见附录B,校准证书 ( 报告)内页格式见附录C。9 . 2 数据修约校准数据应先计算,后修约。数据修约应采用四舍五入及偶数法则进行,末位数修约到被校数字式静电计相应参数最大允许误差绝对值的1/1 0位。1 0 复校时间间隔建议数字式静电计的复校时间间隔为1年。送校单位也可根据实际使用情况,自主决定复校时间间隔。01J J F1 7 2 62 0 1 8市场监管总局市场监管总局附录A数字式静电计校准不确定度评定示例A . 1 引言数字式静电计的校准项目有5项,其中电压测量、电流测量、电阻测量、电荷量测量为主要参数,本附录以1 0V电压测量示值误差、1 0n A电流测量示值误差、1 0M电阻测量示值误差和1 0n C电荷测量示值误差的校准不确定度评定为例,说明数字式静电计各校准项目的校准不确定度评定程序。A . 2 电压测量示值误差校准不确定度评定A . 2 . 1 测量模型以标准电压源法校准数字式静电计电压测量功能示值误差见8 . 2,测量模型可用式 (A . 1)表示:V1=Vx1-Vs 1(A . 1) 式中:V1 被校数字式静电计直流电压测量示值误差,V;Vs 1 直流标准电压源输出的直流电压值,V;Vx1 被校数字式静电计直流电压测量值,V。各输入量之间不相关,不确定度传播可用公式 (A . 2)表示。u2c(V1)=c2(Vx1)u2Vx1()+c2(Vs 1)u2Vs 1()(A . 2) 式中:c(Vx1)=V1Vx1=1,c(Vs 1)=V1Vs 1=-1 uc(V1) 被校数字式静电计直流电压测量示值误差的合成标准不确定度,V;u(Vs 1) 直流标准电压源引入的标准不确定度,V;u(Vx1) 被校数字式静电计引入的标准不确定度,V。A . 2 . 2 标准不确定度来源A . 2 . 2 . 1 uVs 1()的来源直流标准电压源示值误差引入的标准不确定度u(Vs 1) 。A . 2 . 2 . 2 uVx1()的来源a)被校数字式静电计直流电压测量分辨力引入的标准不确定度u1Vx1();b)被校数字式静电计直流电压测量重复性引入的标准不确定度u2Vx1()。注:当u2Vx1() u1Vx1() 时,u1Vx1() 可以不重复计入。A . 2 . 3 标准不确定度的评定A . 2 . 3 . 1 标准电压源引入的标准不确定度uVs 1()按B类不确定度进行评定。根据标准电压源1 0V技术指标,其最大允许误差为11J J F1 7 2 62 0 1 8市场监管总局市场监管总局0 . 0 0 00 3 3V,则分散区间的半宽度为a=0 . 0 0 00 3 3V,为均匀分布,包含因子k=3,则标准电压源最大允许误差引入的标准不确定度为:u(Vs 1)=ak=0 . 0 0 00 3 3V3=2 . 01 0- 5VA . 2 . 3 . 2 被校数字式静电计引入的标准不确定度u(Vx1)a)被校数字式静电计直流电压测量分辨力引入的标准不确定度u1Vx1()测量直流电压1 0V点,被校数字式静电计电压测量分辨力为0 . 0 0 01V,按B类进行评定,区间半宽度为a=0 . 0 0 00 5V,为均匀分布,包含因子k= 3,则被校数字式静电计电压测量分辨力引入的标准不确定度为:u1(Vx1)=ak=0 . 0 0 00 5V3=2 . 91 0- 5V b)被校数字式静电计直流电压测量重复性引入的标准不确定度u2Vx1()重复性引入的标准不确定度,采用A类评定,通过多次重复测量,经计算得到。多次重复测量结果如表A . 1所示,用贝塞尔公式 (A . 3)计算实验标准差:u2(Vx1)=1 0i=1(Vx1i-Vx1)2n-1(A . 3) 式中:Vx1 被校数字式静电计直流电压多次测量值的平均值,V;Vx1i 被校数字式静电计直流电压测量第i次测量值,V;n 重复测量的次数,此处n=1 0。根据表A . 1中的数据,由公式 (A . 3)计算出实验标准差:s(Vx1)=1 . 01 0- 4V表A. 1 数字式静电计直流电压1 0V点重复性测量数据第i次测量1234567891 0电压示值/V1 0 . 0 0 00 1 0 . 0 0 01 1 0 . 0 0 00 1 0 . 0 0 01 1 0 . 0 0 009 . 9 9 991 0 . 0 0 00 1 0 . 0 0 01 1 0 . 0 0 02 1 0 . 0 0 00 校准时取单次测量结果,故测量重复性引入的标准不确定度为:u2(Vx1)=s(Vx1)=1 . 01 0- 4V c)被校数字式静电计引入的标准不确定度u(Vx1)为了避免重复计算,重复性引入的标准不确定度和分辨力引入的标准不确定度,取其中较大值作为被校数字式静电计引入的标准不确定度分量。u1(Vx1)u1Ix1() 时,u1Ix1() 可以不重复计入。31J J F1 7 2 62 0 1 8市场监管总局市场监管总局A . 3 . 1 . 3 标准不确定度的评定A . 3 . 1 . 3 . 1 标准电流源引入的标准不确定度uIs 1()a)标准电流源上级溯源引入的标准不确定度u1Is 1()根据标准电流源校准证书,1 0n A校准点校准不确定度为0 . 0 0 26n A,k=2,则标准电流源引入的标准不确定度为:u1(Is 1)=ak=0 . 0 0 26n A2=0 . 0 0 13n A b)标准电流源年稳定性引入的标准不确定度u2Is 1()根据标准电流源1 0n A校准点多年校准结果,其年最大变化为0 . 0 0 30n A,为均匀分布处理,包含因子k= 3,标准电流源年稳定性引入的标准不确定度为:u2(Is 1)=ak=0 . 0 0 15n A3=0 . 0 0 08 7n AA . 3 . 1 . 3 . 2 被校数字式静电计引入的标准不确定度u(Ix1)a)被校数字式静电计电流测量分辨力引入的标准不确定度u1Ix1()根据说明书可知,被校数字式静电计测量1 0n A,分辨力为0 . 0 0 01n A,按B类进行评定,区间半宽度为a=0 . 0 0 00 5n A,为均匀分布,包含因子k= 3,则被校数字式静电计电流测量分辨力引入的标准不确定度为:u1(Ix1)=ak=0 . 0 0 00 5n A3=0 . 0 0 00 2 9n A b)被校数字式静电计直流电流测量重复性引入的标准不确定度u2Ix1()重复性引入的标准不确定度,采用A类评定,通过多次重复测量,经计算得到。多次重复测量结果如表A . 3所示,用贝塞尔公式 (A . 6)计算实验标准差:u2(Ix1)=1 0i=1(Ix1i-Ix1)2n-1(A . 6) 式中:Ix1 被校数字式静电计直流电流多次测量值的平均值,n A;Ix1i 被校数字式静电计直流电流测量第i次测量值,n A;n 重复测量的次数,此处n=1 0。表A . 3 数字式静电计电流测量1 0n A点重复性测量数据第i次测量1234567891 0电流示值/n A9 . 9 9 759 . 9 9 769 . 9 9 759 . 9 9 769 . 9 9 759 . 9 9 779 . 9 9 759 . 9 9 759 . 9 9 759 . 9 9 76 根据表A . 3中的数据,由公式A . 6计算出实验标准差:s(Ix1)=0 . 8 91 0- 4n A 校准时取单次测量结果,故测量重复性引入的标准不确定度为:u2(Ix1)=0 . 8 91 0- 4n A c)被校数字式静电计引入的标准不确定度u(Ix1) :41J J F1 7 2 62 0 1 8市场监管总局市场监管总局为了避免重复计算,重复性引入的不确定度和分辨力引入的不确定度,取其中较大值作为被校数字式静电计引入标准不确定度分量。u1(Ix1)u1Ix2() 时,u1Ix2() 可以不重复计入。A . 3 . 2 . 3 标准不确定度的评定A . 3 . 2 . 3 . 1 标准电压源引入的标准不确定度uV 1 s()按B类进行评定。根据标准电压源1V技术指标,其最大允许误差为 0 . 0 0 00 0 60V,则区间半宽度为a=0 . 0 0 00 0 60V,为均匀分布,包含因子k= 3,则标准电压源最大允许误差引入的标准不确定度为:uV 1 s()=ak=0 . 0 0 00 0 60V3=3 . 51 0- 6VA . 3 . 2 . 3 . 2 标准高值电阻器引入的标准不确定度u R1 s()a)标准高值电阻器示值误差引入的标准不确定度u1R1 s()按B类进行评定。根据标准高值电阻器1 0 0 M技术指标,其最大允许误差为0 . 0 2M,则分散区间的半宽度为a=0 . 0 2M,为均匀分布,包含因子k= 3,则标准高值电阻器最大允许误差引入的标准不确定度为:u1(R1 s)=ak=0 . 0 23M=0 . 0 1 2M b)标准高值电阻器上级溯源引入的不确定度u2R1 s()根据标准高值电阻器校准证书可知,标称值为1 0 0M的电阻器上级校准相对不确定度为Ur=0 . 0 1%,k=2,故标准高值电阻器溯源引入的不确定度为:u2R1 s()=11 0-41 0 0M2=0 . 0 0 5MA . 3 . 2 . 3 . 3 被校数字式静电计引入的标准不确定度u(Ix2)a)被校数字式静电计电流测量分辨力引入的标准不确定度u1Ix2()根据说明书可知,被校数字式静电计电流测量1 0n A,分辨力为0 . 0 0 01n A,按B类进行评定,区间半宽度为a=0 . 0 0 00 5n A,为均匀分布,包含因子k= 3,则被校数字式静电计电流测量分辨力引入的标准不确定度为:u1(Ix2)=ak=0 . 0 0 00 5n A3=0 . 0 0 00 2 9n A b)被校数字式静电计电流测量重复性引入的标准不确定度u2Ix2()重复性引入的标准不确定度,采用A类评定,通过多次重复测量,经计算得到。61J J F1 7 2 62 0 1 8市场监管总局市场监管总局多次重复测量结果如表A . 5所示,用贝塞尔公式 (A . 9)计算实验标准差:u2(Ix2)=1 0i=1(Ix2i-Ix2)2n-1(A . 9) 式中:Ix2 被校数字式静电计电流多次测量值的平均值,n A;Ix2i 被校数字式静电计电流测量值第i次测量值,n A;n 重复测量的次数,此处n=1 0。表A . 5 数字式静电计电流1 0n A点重复性测量数据第i次测量1234567891 0电流示值/n A9 . 9 9 289 . 9 9 289 . 9 9 289 . 9 9 299 . 9 9 299 . 9 9 299 . 9 9 289 . 9 9 289 . 9 9 289 . 9 9 30 根据表A . 5中的数据,由公式 (A . 9)计算出实验标准差:s(Ix2)=0 . 8 91 0-4n A校准时取单次测量结果,故测量重复性引入的标准不确定度为:u2(Ix2)=0 . 8 91 0-4n Ac)被校数字式静电计引入的标准不确定度uIx2()为了避免重复计算,重复性引入的不确定度和分辨力引入的不确定度,取其中较大值作为被校数字式静电计引入的标准不确定度分量。u1(Ix2)u1Rx() 时,u1Rx() 可以不重复计入。A . 4 . 3 标准不确定度的评定A . 4 . 3 . 1 高值电阻器引入的标准不确定度u R2 s()按B类进行评定。根据高值电阻器1 0M技术指标,其最大允许误差为 0 . 0 0 02M,区间的半宽度为a=0 . 0 0 02M,为均匀分布,包含因子k= 3,则高值电阻器引入的标准不确定度为:u R2 s()=ak=0 . 0 0 02M3=0 . 0 0 01 2MA . 4 . 3 . 2 被校数字式静电计引入的标准不确定度u(Rx)a)被校数字式静电计电阻测量分辨力引入的标准不确定度u1Rx()根据说明书可知,被校数字式静电计电阻测量分辨力为0 . 0 0 1M,按B类进行评定,区间半宽度为a=0 . 0 0 05M,为均匀分布,包含因子k= 3,则被校数字式静电计电阻测量分辨力引入的标准不确定度为:u1(Rx)=ak=0 . 0 0 05M3=0 . 2 91 0-3M81J J F1 7 2 62 0 1 8市场监管总局市场监管总局b)被校数字式静电计电阻测量重复性引入的标准不确定度u2Rx()在重复性测量条件下,被校静电计连续1 0次测量1 0M高值电阻器,得测量数据如表A . 7所示,用贝塞尔公式 (A . 1 2)计算实验标准差:u2(Rx)=1 0i=1(Rx i-Rx)2n-1(A . 1 2) 式中:Rx 被校数字式静电计电阻多次测量值的平均值,M;Rx i 被校数字式静电计电阻测量第i次测量值,M;n 重复测量的次数,此处n=1 0。表A . 7 数字式静电计电阻1 0M点重复性测量数据第i次测量1234567891 0电阻示值/M 9 . 9 9 79 . 9 9 79 . 9 9 89 . 9 9 79 . 9 9 69 . 9 9 79 . 9 9 79 . 9 9 89 . 9 9 7 9 . 9 9 7 根据表A . 7中的数据,由公式 (A . 1 2)计算出实验标准差:s(Rx)=0 . 5 71 0-3M校准时取单次测量结果,故测量重复性引入的标准不确定度为:u2(Rx)=s(Rx)=0 . 5 71 0-3Mc)被校数字式静电计引入的标准不确定度u(Rx) :为了避免重复计算,重复性引入的不确定度和分辨力引入的不确定度,取其中较大值作为被校数字式静电计引入的标准不确定度分量。u1(Rx)u1Qx1() 时,u1Qx1() 可以不重复计入。A . 5 . 1 . 3 标准不确定度的评定A . 5 . 1 . 3 . 1 标准电荷源引入的标准不确定度u Qs()根据说明书可知,标准电荷源的最大允许误差为0 . 0 4 5n C,按B类进行评定,区间半宽度为a=0 . 0 4 5n C,为均匀分布,包含因子k= 3,则标准电荷源引入的标准不确定度为:u(Qs)=ak=0 . 0 4 5n C3=0 . 0 2 6n CA . 5 . 1 . 3 . 2 被校数字式静电计引入的标准不确定度u(Qx1)a)被校数字式静电计电荷测量分辨力引入的标准不确定度u1Qx1()被校数字式静电计测量1 0n C电荷的分辨力为0 . 1p C。按B类进行评定,则分散区间的半宽度为a=0 . 0 5p C,为均匀分布,包含因子k= 3,则被校数字式静电计电荷测量分辨力引入的标准不确定度为:u1(Qx1)=ak=0 . 0 5p C3=2 . 91 0-5n C02J J F1 7 2 62 0 1 8市场监管总局市场监管总局b)被校数字式静电计电荷测量重复性引入的标准不确定度u2Qx1()重复性引入的标准不确定度,采用A类评定,通过多次重复测量,经计算得到。多次重复测量结果如表A . 9所示,用贝塞尔公式 (A . 1 5)计算实验标准差:u2(Qx1)=1 0i=1(Qx1i-Qx1)2n-1(A . 1 5) 式中:Qx1 被校数字式静电计电荷多次测量值的平均值,n C;Qx1i 被校数字式静电计电荷测量第i次测量值,n C;n 重复测量的次数,此处n=1 0。表A . 9 数字式静电计电荷1 0n C点重复性测量数据第i次测量1234567891 0电荷示值/n C9 . 9 6 469 . 9 6 469 . 9 6 489 . 9 6 479 . 9 6 469 . 9 6 469 . 9 6 489 . 9 6 479 . 9 6 489 . 9 6 46 根据表A . 9中的数据,由公式 (A . 1 5)计算出实验标准差:s(Qx1)=1 . 01 0-4n C校准时取单次测量结果,故测量重复性引入的标准不确定度为:u2(Qx1)=1 . 01 0-4n Cc)被校数字式静电计引入的标准不确定度u(Qx1)为了避免重复计算,重复性引入的不确定度和分辨力引入的不确定度,取其中较大值作为被校数字式静电计引入的标准不确定度分量。u1(Qx1)u1Qx2() 时,u1Qx2() 可以不重复计入。A . 5 . 2 . 3 标准不确定度的评定A . 5 . 2 . 3 . 1 标准电压源引入的标准不确定度uV 2 s()按B类进行评定。根据标准电压源1 0V技术指标,其最大允许误差为 0 . 0 0 00 3 3V,则分散区间的半宽度为a=0 . 0 0 00 3 3V,为均匀分布,包含因子k= 3,则标准电压源最大允许误差引入的标准不确定度为:uV 2 s()=ak=0 . 0 0 00 3 3V3=2 . 01 0-5VA . 5 . 2 . 3 . 2 标准电容引入的标准不确定度u Cs()22J J F1 7 2 62 0 1 8市场监管总局市场监管总局按B类进行评定。根据标准电容1n F技术指标,其年变化为0 . 0 0 1n F,则分散区间的半宽度为a=0 . 0 0 1n F,为均匀分布,包含因子k= 3,则标准电容引入的标准不确定度为:u(Cs)=ak=0 . 0 0 1n F3=0 . 0 0 05 8n FA . 5 . 2 . 3 . 3 被校数字式静电计引入的标准不确定度u(Qx2)a)被校数字式静电计电荷测量分辨力引入的标准不确定度u1Qx2()根据说明书可知,被校数字式静电计测量1 0n C电荷的分辨力为0 . 1p C。按B类进行评定,区间的半宽度为a=0 . 0 5p C,为均匀分布,包含因子k= 3,则被校数字式静电计电荷分辨力引入的标准不确定度为:u1Qx2()=ak=0 . 0 5p C3=2 . 91 0-5n Cb)被校数字式静电计电荷测量重复性引入的标准不确定度u2Qx2()重复性引入的标准不确定度,采用A类评定,通过多次重复测量,经计算得到。多次重复测量结果如表A . 1 1所示,用贝塞尔公式 (A . 1 8)计算实验标准差:u2(Qx2)=1 0i=1(Qx2i-Qx2)2n-1(A . 1 8) 式中:Qx2 被校数字式静电计电荷多次测量值的平均值,n C;Qx2i 被校数字式静电计电荷测量第i次测量值,n C;n 重复测量的次数,此处n=1 0。表A . 1 1 数字式静电计电荷1 0n C点重复性测量数据第i次测量1234567891 0电荷示值/n C9 . 8 2 569 . 8 2 569 . 8 2 589 . 8 2 579 . 8 2 569 . 8 2 589 . 8 2 579 . 8 2 569 . 8 2 569 . 8 2 58 根据表A . 1 1中的数据,由公式 (A . 2 6)计算出实验标准差:s(Qx2)=1 . 01 0-4n C校准时取单次测量结果,故测量重复性引入的标准不确定度为:u2(Qx2)=1 . 01 0-4n Cc)被校数字式静电计引入的标准不确定度u(Qx2)为了避免重复计算,重复性引入的不确定度和分辨力引入的不确定度,取其中较大值作为被校数字式静电计引入的标准不确定度