电话自动计费器检定仪检定结果的测量不确定度评定

1、概述

1.1 测量依据：依据JJG107-2002《单机型和集中管理分散计费型电话计时计费器计量检定规程》。

1.2 测量环境：温度（20±5）℃，相对湿度≤70%RH。

1.3 测量标准：XDJ-6型交换机计时计费检定仪，其最大允许示值误差为±1.1 S

1.4 被测对象：JJF979D计费器。

1.5 测量过程：在规定的环境条件下，由电话自动计费器检定仪模拟出一标准通话时长，检定仪给出的反极信号做为计费的计时启动信号，检定仪给出的模拟挂机信号为计费器的计时终止信号。

2、数学模型：e=t-t0

式中t- 计费器示值；

e 计费器计时误差；

t0 检定仪设定值。

3、方差和灵敏度系数：

根据：U2C（y）= U2 （xi）得U2C（y） =U2（e）=C12U2（t）+C22U2（t0）

式中：C1==1 C2==-1

4、标准不确定度评定：

各标准不确定度分量见表：

标准不确定度分量U（Xi） 不确定来源 标准不确定度 分布 自由度

U（t） 被检计费器 0.48s 9

U1（t）

U2（t） 测量重复性

被检计费器串接延时 0.48s

≤5×10-4s可忽略 均匀分布

均匀分布 9

∞

U（t0） 检定仪引入 0.133s ∞

U1（t0）

U2（t0） 标准通话时长不确定

环境变化引入的附加误差 0.12s

0.058s 均匀分布

均匀分布 ∞

∞

5、标准不确定度评定

a、被检计费器示值不确定引入的不确定度U（t）

1）测量重复性引入的标准不确定度U1（t）

设置XDJ-6型电话自动计费器检定仪通话时长为60.0s、180.0s、600.0s、999.9s对ZJ-2型智能公用电话自动计费器各进行10次测量，测量数据见表。

设定值 被测计费器示值 平均值

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

60.0

180.0

600.0

999.9 60

180

600

1001 60

180

600

1001 60

180

601

1000 60

180

600

1001 60

180

600

1001 60

180

600

1001 60

180

600

1001 60

180

600

1001 60

180

600

1001 60

180

600

1001 60.0

180.0

600.1

1000.9

分析表中的结果，在通话时长较短时，如60s和180s，由于被检计费器的分辨力不够标准差的绝对量太小，因此不能反映出标准装置的测量重复性，只有延长了检定时长h，可能部分反映测量重复性。

检定通话时长不同，测量不确定度也不同，本文以999.9s为例进行分析，实验标准差S=0.48s 。

在检定工作中是以一次测量作为检定结果，所以

U1（t）=S=0.31 s

自由度V1・1=n-1=9

2）被检计费器的串接引起延时引入的不确定度U2（t）

估计该标准不确定度分量≤5×10-4s，与前面几项相比，可忽略。

b、设定值t0的不确定度的U（t0）

1）检定仪的标准通话时长不确定引入的标准不确定度U1（t0）

根据XDJ-6型检定仪说明书给出的技术指标，标准通话时长误差限为±（0.1+t×10-4）s，按均匀分布。

U1（t0）==0.12 s

其估算可靠，故自由度V2・1∞

2）温度、电源电压及其它环境参数偏离检定仪工作条件，导致附加的标准通话时长不准确，引入的标准不确定度U2（t0）

估计值为1×10-4 ，按均匀分布处理： U2（t0）= =0.058 s

其估算可靠，故自由度V2・2∞

U2（t0）= U（t0）+U（t0）=0.12+0.0582=0.017764 s

U（t0）=0.133 s

U（t0）的自由度V2=∞

6、合成标准不确定度

U2C（y） = U2（e）= U2（t）+ U2（t0）=0.312+0.1332=0.113789s

Uc（y）=0.34s

6.1、合成标准不确定度的有效自由度

根据韦尔奇―萨特思韦特公式得

7、扩展不确定度

U95=t95（Veff）uc（y）

U95=t95（13）uc（y）=2.16×0.34=0.73s

999.9s相对扩展不确定度的计算：

U95rel= =0.0073%

各检定点的扩展不确定度见表：