某“不确定度分析”的几个错误的分析

现代测量与实验室管理，2002年第5期有一篇文章：直流标准电压源的测量方法与不确定度分析。


第一，文中说，Fluke 5720A直流电压档，年稳定性最佳值为5.7ppm，而事实上是3.75ppm。
要知道，指标中前后两个数不是简单的相加关系，比如2.2V档并非为5+0.7=5.7ppm。前面的5单位是ppm，后面的0.7单位是μV，因此后面实际上是0.35ppm，合计5.35ppm。对于11v档，2.5μV是0.25ppm，因此11v才是最佳档，不确定度为3.5ppm+0.25ppm=3.75ppm。（11V档实际按照10V计算）
（补充：22V是最佳档，为3.5ppm+0.2ppm=3.7ppm，尽管这个与11V的3.75ppm非常接近）
错误分析：马虎，没有仔细计算。


第二，采用了数字万用表直接测量分压器输出的方式。
如图，这种方式在Fluke 720A手册中是禁止使用的，原因是720A最大具有66kΩ的输出电阻，而3458A的输入电流为20pA，这样会产生1.3μV的电压，测量1V电压时就引入1.3ppm的误差，这个不确定分量比其它几项都大，没有考虑进来。
错误分析：没有掌握所用器材的使用方法，没有考虑数字表输入电流的影响。


第三，错误引用分压箱指标
在2.1中，引用了720A的年变化指标1ppm。
实际上，720A在每次使用前应该进行自校准，自校准以后将达到0.1ppm的分压不确定度。只有当720A放置一年不进行自校准的场合下才产生1ppm的不确定度。
错误分析：对720A分压箱的特性不了解。


第四，错误的引用了数字表的不确定度指标
在2.3中，引用了3458A 10V档24小时不确定指标，为0.55ppm。
实际上，由于作为比较转移测量，因此应该引用10V的转移特性指标，为0.1ppm。
错误分析：对3458A的特性指标不够了解。


综上所述，进行不确定度分析时，并非简单的套用程序就可以完成。应该对所用的计量设备有比较细致的了解。另外，看杂志上的文章也要适合自己的需要，不能一味照搬。
附件：文章原文。

[ 本帖最后由 lymex 于 2007-6-6 22:08 编辑 ]