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不确定度评定报告

不确定度评定报告
1、测量方法
由标准晶振输出频标信号,输入到通用计数器中,在通用计数器上显示读数。

2、数学模型 数学模型
A=A S +δ
式中:A —频率计上显示的频率值
A S —参考频率标准值;
δ—被测与参考频标频率的误差。

3、输入量的标准不确定度
3.1 标准晶振引入的标准不确定度()s A u ,用B 类标准不确定度评定。

标准晶振的频率准确度为±2×10-10,即当被测频率为10MHz 时,区间半宽为a =10×106×2×10-9=2×10-2Hz ,在区间内认为是均匀分布,则标准不确定度为
()s A u =a/k =1.2×10-2Hz
()=rel s A u 1.2×10-2/107=1.2×10-9
3.2被测通用计数器的测量重复性引入的标准不确定度分量u(δ2)
u(δ2)来源于被测通用计数器的测量重复性,可通过连续测量得到测量列,采用A 类方式进行评定。

对一台通用计数器10MHz 连续测量10次,得到测量列9999999.6433、9999999.6446、9999999.6448、9999999.6437、9999999.6435、9999999.6428、9999999.6446、9999999.6437、9999999.6457、9999999.6451Hz 。

由测量列计算得
算术平均值 ∑==n
i i f n f 1
1=9999999.6442Hz,
标准偏差 ()
Hz n f
f
s n
i i
00091.01
2
1
=--=
∑=
标准不确定度分量u(δ3)=0.00091/=0.00029Hz
u(δ3)rel =2.9×10-11
4 合成标准不确定度评定 主要标准不确定度汇总表
不确定度来源(i x )
i a i k ()i u x
标准晶振引入的标准不确定度()rel s A u 2×10-3Hz 3
1.2×10-10 通用计数器引入的标准不确定度分量()1δu
2.5×10-2Hz
3
1.5×10-9
被测石英晶体振荡器测量重复性
()rel u 2δ
0.00091Hz 1
2.9×10-11
输入量A S 、δ1、δ2相互独立,所以合成标准不确定度为
u c (A)= 922212105.1)()()(-⨯=++δδu u A u S
5 扩展不确定度评定 取k=2,则 扩展不确定度为
U rel =k ×u c =2×1.5×10-9=3×10-9
6测量不确定度报告
f =f 0(1±3×10-9)Hz ,k=2
不确定度评定报告
1、测量方法
由标准晶振输出频标信号,输入到通用计数器中,在通用计数器上显示读数。

2、数学模型
数学模型
A=A S +δ
式中:A —频率计上显示的频率值
A S —参考频率标准值;
δ—被测与参考频标频率的误差。

3、输入量的标准不确定度
3.1 标准晶振引入的标准不确定度()s A u ,用B 类标准不确定度评定。

标准晶振的频率准确度为±2×10-10,即当被测频率为10MHz 时,区间半宽为a =10×106×2×10-10=2×10-3Hz ,在区间内认为是均匀分布,则标准不确定度为
()s A u =a/k =1.2×10-3Hz
()=rel s A u 1.2×10-3/107=1.2×10-10
3.2由通用计数器时基不准引入的标准不确定度分量()1δu ,用B 类标准不确定度评定。

计数器的时基所选的闸门时间τ=10s 时,它的不确定度取决于晶振。

晶振给出值的相对频率准确度为±ττf f /∆,
()1δu =
1010
105.13
105.2)()
(--⨯=⨯=
∆=
=k
f f f f u u τ
τ
τ
ττ
τ
3.3 被测通用计数器的测量重复性引入的标准不确定度分量u(δ2)
u(δ2)来源于被测通用计数器的测量重复性,可通过连续测量得到测量列,采用A 类方式进行评定。

对一台通用计数器10MHz 连续测量10次,得到测量列9999999.64308、9999999.64313、9999999.64312、9999999.64315、9999999.64321、9999999.64319、9999999.64323、9999999.64320、9999999.64328、9999999.64322。

由测量列计算得
算术平均值 ∑==n
i i f n f 1
1=9999999.64318Hz,
标准偏差 ()
Hz n f
f
s n
i i
00006.01
2
1
=--=
∑=
标准不确定度分量u(δ3)=0.00006/=0.000019Hz
u(δ3)rel =1.9×10-12
4 合成标准不确定度评定 主要标准不确定度汇总表
不确定度来源(i x )
i a i k ()i u x
标准晶振引入的标准不确定度()rel s A u 2×10-3Hz 3
1.2×10-10 通用计数器引入的标准不确定度分量()1δu
2.5×10-3Hz
3
1.5×10-10
被测石英晶体振荡器测量重复性
()rel u 2δ
0.00006Hz 1
1.9×10-12
输入量A S 、δ1、δ2相互独立,所以合成标准不确定度为
u c (A)= 10222121093.1)()()(-⨯=++δδu u A u S
5 扩展不确定度评定 取k=2,则 扩展不确定度为
U rel =k ×u c =2×1.93×10-3=4×10-10
6测量不确定度报告
f =f 0(1±4×10-10)Hz ,k=2。

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