文档介绍：导体电阻率测量过程不确定度评定
原理
电阻率即在标准温度为20℃时单位长度和单位截面积的导体的电阻。电阻通过惠斯通电桥直接测量,截面积通过称重除长度除比重算得。
2、建立数学模型
ρ(t0)=
式中:ρ(t0)为标准温度t0时的体积电阻率;
R(t0)为标准温度t0时标距长度试样的电阻;
S(t0)为标准温度t0时试样的截面积;
L(t0)为标准温度t0时试样的标距长度。
3、确定导体电阻率测量不确定度的来源,找出构成不确定度的主要分量:
根据导体体积电阻率测量过程的原理,认为体积电阻率测量结果不确定度的来源主要包括以下方面:
1)电阻值测量过程
R20℃= (1)
= (2)
式中:R20℃为20℃时试样标距长度的电阻;
R1(t)为试验温度t时试样的单位长度电阻;
γ为试样线膨胀系数,对大部分材料来说,γ比电阻温度系数α20 小得多,在(t-20)较小时,γ可忽略不计。这适用于标准各种计算情况。
(1)测试用电桥的准确度;
(2)检定电桥用标准器的准确度;
(3)因为检流计为指针式仪器,读数引入不确定度。
(4)温度计的准确度引入的不确定度
(5)温度计的读数引入的不确定度
(6)温度系数引入的不确定度
2)截面积测量数学模型
S(t)=
式中:S(t)为试验温度t时的截面积;
M为试样质量,精确到±%;
l2(t)为试样温度t时的试样总长度,精确到±%;
ds(t)为试验温度t时的试样密度,精确到±%。
(1)天平引入的不确定度
(2)天平操作中由于偏载引入的不确定度
(3)检定天平的标准器引入的不确定度
(4)钢直尺引入的不确定度
(5)钢直尺读数时引入的不确定度
(6)检定钢直尺的标准器引入的不确定度
(7)试样的密度引入的不确定度
3)长度测量数学模型
L(t)=L(t`)[1+γ(t-t`)]
(1)桥架长度引入的不确定度;
(2)桥架检定时标准器引入的不确定度;
(3)由于材料的热胀冷缩引入的不确定度;
(4)温度计示值误差引入的不确定度;
(5)温度计检定时标准器引入的不确定度;
(6)读取温度时引入的不确定度。
4、量化不确定度:
,首先估计每一个分量对合成不确定度的贡献,排除不重要的分量。
:
:
%,所以
urR1==%
%,所以
urR2==%
,由于检流计的指针与标线的一致性,所以
uR3==××10-3×档位=×10-4Ω
以铜导体电阻率的测量为例,×10-3×10-4Ω,
urR3=×10-4Ω/×10-3×10-4Ω=%
由电桥引入的不确定度,将上述两项合成得:
±℃
ut1==℃
ut2=0