工业铂热电阻温度电阻值测量不确定度评定

　　一、概述

　　1.依据

　　JJG229- 1998《工业铂、铜热电阻》检定规程。

　　2.测量用标准器

　　二等标准铂电阻温度计。

　　主要配套设备: KEITHLEY2000型数字多用表、标准低温槽、标准水槽、标准油槽。

　　检定A级 热电 阻加 修正 值 使 用 基 本 准 确 度 为 :±0.008Ω。

　　检定B级热电阻准确度: 量程100Ω为±(0.01%读数+0.014Ω), 量程1kΩ为±(0.01%读数+0.02Ω)。

　　3.被测对象

　　Pt100热电阻, 检定点为100℃(0℃﹑300℃点的评定与100℃点类似), 允许偏差如表1所示。

　　4.测量参数与测量方法

　　测量参数为R100℃。

　　按JJG229- 1998要求, 用二等标准铂电阻温度计作标准, 将二等标准铂电阻温度计和被检热电阻放在同一个恒温场中, 达到热平衡后采用比较法检定, 待温度稳定后通过测量标准值与被检值, 由标准值算出实际温度, 然后通过公式计算出被检热电阻的实际值R(t)。

　　二、数学模型

　　式中: Rt———t温度时被检实际电阻值, Ω; Rx———t温度附近x℃时被检电阻测得的电阻值, Ω; (dR/dt)t———t温度时被检电阻的电阻值随温度的变化率, Ω/℃;Δt———检定槽温度偏离检定值, ℃。

　　式中: Rt*———t温度时铂电阻温度计的电阻值, Ω;Rx*———x℃时标准铂电阻温度计测得的电阻值, Ω; (dR/dt)t*———t温度时标准铂电阻温度计电阻值随温度的变化率, Ω/℃。

　　合并式(1)与式(2), 可得

　　式(3)为评定的数学模型。

　　三、各输入量标准不确定度的评定

　　1.输入量Rx的标准不确定度u(Rx)的评定

　　将标准不确定度u(Rx) 记作u(x), 由5个不确定度分量构成, 分别评定如下:

　　(1)测量的重复性u(x1)(A类标准不确定度评定)

　　u(x1)是被检热电阻短期不稳定等因素引入的误差,用同一支标准温度计、3支被检铂电阻作等精度多次检定。

　　经实验及计算得到100℃时的测量重复性:

　　(2) 标准低温槽、恒温水槽和恒温油槽插孔之间的温差引入的标准不确定度分量u(x2)

　　由于被检热电阻与标准铂电阻温度计在恒温槽中插入到同一水平面, 所以只需考虑水平温差, 标准水槽的水平温差为0.01℃, 故100℃时不确定度区间的半宽为

　　(3)数字多用表引入的标准不确定度分量u(x3)

　　对A级铂热电阻:

　　100℃时 , 不 确 定 度 区 间 的 半 宽 度 为138.51Ω×0.008%=0.0111Ω, 在区间内可认为均匀分布, 取k=,可得

　　对B级铂热电阻:100℃时, 不确定度区间的半宽度为138.51Ω×0.01%+0.014Ω=0.0278Ω, 同 上, 则u(x3)B100℃=0.0278Ω/ 3"=0.0161Ω=1.61×10-2Ω