Метод эксцессов при оценивании неопределенности измерений в процессе калибровки мер электрического сопротивления с помощью потенциометра

Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Ukrainian Metrological Journal; No. 2 (2021); 30-34
Украинский метрологический журнал / Ukrainian Metrological Journal; № 2 (2021); 30-34
Український метрологічний журнал / Ukrainian Metrological Journal; № 2 (2021); 30-34
ISSN: 2306-7039
2522-1345
Popis: Calibration of electrical resistance measures is considered by the indirect method, which is realized through measuring the voltage drop across the series-connected reference and calibrated resistors. The biases of the estimates of the measurand and the combined standard uncertainty due to the nonlinearity of the measurement model were calculated. The distribution laws of the input quantities in the calculation of the expanded uncertainty were taken into account by the kurtosis method. An example of measurement uncertainty evaluating during calibration of single-size electrical resistance measure R331 with a nominal resistance of 1000Ω by comparing its value using a potentiometer R345 with the value of the calibrated reference standard is considered. Estimates of the measurand and its standard and expanded uncertainties obtained using the proposed method showed good agreement with the estimates obtained using the Monte Carlo method.
Проанализированы существующие методы измерений при калибровке мер электрического сопротивления: прямое измерение с помощью цифрового омметра, измерение с помощью моста постоянного тока, нулевым методом с помощью компаратора сопротивлений, косвенным методом через измерения падения напряжения на эталонном и калибруемом резисторах. Рассмотрена калибровка мер электрического сопротивления косвенным методом, реализованным через измерения падений напряжения, с помощью потенциометра, на последовательно соединенных в цепи постоянного тока, который должен быть стабильным на протяжении проведения измерений, эталонном резисторе и резисторе, который калибруется. При составлении модели измерений дополнительно учитывались вклады неопределенности, которые обусловлены нестабильностью сопротивления эталонной меры сопротивления за время, прошедшее с момента предыдущей калибровки, и изменением температуры окружающей среды во время калибровки. Рассчитано смещение оценок измеряемой величины и суммарной стандартной неопределенности, обусловленное нелинейностью модели измерений. Учет законов распределения входных величин при вычислении расширенной неопределенности произведен методом эксцессов. Рассмотрен пример оценивания неопределенности измерений при калибровке однозначной меры электрического сопротивления Р331 с номинальным сопротивлением 1000 Ом путем сравнения ее значения с помощью потенциометра Р345 со значением откалиброванной эталонной меры. Обнаружены доминирующие вклады неопределенностей. Составлен бюджет неопределенности, который можно использовать для автоматизации оценивания неопределенности измерений и осуществления их менеджмента. Оценки значения измеряемой величины и ее стандартной и расширенной неопределенности, полученные с помощью предложенного метода, показали хорошее совпадение с оценками, которые были получены с помощью метода Монте-Карло.
Проаналізовано існуючі методи вимірювань при калібруванні мір електричного опору: пряме вимірювання за допомогою цифрового омметра, вимірювання за допомогою моста постійного струму, нульовим методом за допомогою компаратора опорів, непрямим методом через вимірювання падіння напруги на еталонному резисторі та резисторі, який калібрується. Розглянуто калібрування мір електричного опору непрямим методом, реалізованим через вимірювання падінь напруги, за допомогою потенціометра, на послідовно з’єднаних у ланцюгу постійного струму, який повинен бути стабільним протягом проведення вимірювань, еталонному резисторі та резисторі, який калібрується. При складанні моделі вимірювань додатково враховувалися внески невизначеності, обумовлені нестабільністю опору еталонної міри опору за час, який минув з моменту попереднього калібрування, і зміною температури навколишнього середовища під час калібрування. Розраховувалися зміщення оцінок вимірюваної величини і сумарної стандартної невизначеності, обумовлені нелінійністю моделі вимірювань. Облік законів розподілу вхідних величин при обчисленні розширеної невизначеності здійснено методом ексцесів. Розглянуто приклад оцінювання невизначеності вимірювань під час калібрування однозначної міри електричного опору Р331 з номінальним опором 1000 Ом шляхом порівняння її значення за допомогою потенціометра Р345 зі значенням відкаліброваної еталонної міри. Виявлені домінуючі внески невизначеностей. Складено бюджет невизначеностей, який можна використовувати для автоматизації оцінювання невизначеностей вимірювань та здійснення їх менеджменту. Оцінки значення вимірюваної величини і її стандартної та розширеної невизначеностей, які були отримані за допомогою запропонованого методу, показали хороший збіг з оцінками, отриманими за допомогою методу Монте-Карло.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: