直流电桥电阻箱计量标准装置的建立

　　1　概述

　　高精度直流电桥及直流电阻箱的应用十分广泛,为了确保能够及时、准确地对其进行量值传递,更好地为科研、生产服务,特建立此直流电桥电阻箱计量标准。

　　2　测量标准的工作原理

　　本标准装置为特殊的单电桥,采用比较电桥法测量,以6支不同阻值的标准电阻作为标准,将被测电阻与其进行比较,利用标准电阻箱读数,通过桥臂平衡消除R1、R2臂上的误差。

　　3　主要技术指标

　　(1)直流电桥和电流电阻箱测量范围:(10-2~107)Ω

　　(2)合成不确定度:≤0·0017%

　　(3)可检定直流电桥准确度等级:0·02级

　　(4)可检定电流电阻箱准确度等级:0·01级

　　4　测量标准不确定度的评定

　　本装置在环境温度(20±2)℃,相对湿度(40~60)%的条件下进行标准不确定度的测量。

　　4·1　A类不确定度分量:

　　本装置在正常工作条件下,对一支1Ω的标准电阻重复测量12次,每次间隔时间为10min,数据如表1所示:

　　由表1得出A类不确定度为:

　　4·2　B类不确定度分量:

　　(1)一等标准电阻检定装置引入的不确定度

　　(2)二等标准电阻检定累加极限误差:

　　(3)二等标准电阻年变化引入的不确定度:

　　(4)检流计灵敏度引入的不确定度：

　　(5)温度引入的不确定度：

　　(6)电阻箱变差引入的不确定度:

　　(7)比值年变化引入的不确定度：

　　(8)比例臂电阻比值相对更正值引入的不确定度:

　　由此得出B类不确定度为:

　　由A、B两种不确定度可以得出本标准装置的合成不确定度为:

　　本装置的合成不确定度小于技术指标中给出的0·0017%,所以本装置不确定度考核合格。

　　本标准装置的扩展不确定度为:

　　5　测量标准重复性

　　由表1数据可以得到本标准装置的重复性为:

　　结果表明,标准装置的重复性小于标准的合成不确定度的2/3,所以测量重复性考核符合要求。

　　6　测量标准稳定性

　　每月本装置在正常工作条件下等精度等条件一支1Ω的标准电阻12次,共进行4个月,数据如表2所示:

　　由表2数据计算出本标准装置的稳定性为:

　　结果表明标准装置的稳定性小于标准的合成不确定度。将4组数据进行比较,最大差值的绝对值为0·0001mV,小于被检装置允许误差绝对值,所以本标准稳定性考核合格。

　　7　测量标准不确定度的验证