陈亚华
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摘要：电阻应变仪的示值误差的不确定度来源主要有测量重复性、被测电阻应变仪的分辨力和标准模拟应变量校准器的最大允许误差等因素，根据这些来源和实践操作科学地评定电阻应变仪示值误差测量扩展不确定度。
关键词：示值误差 重复性 分辨力 最大允许误差 标准不确定度分量 扩展不确定度
电阻应变仪是近代测量技术领域中常用的试验仪器，用来测量结构及材料在荷载作用下变形的应力分析仪器。如果配用相应的传感器也可以测量力、压力、扭矩、位移、振幅等物理量或物理量变化过程，是国防科技、前沿技术、科学研究及结构安全性能检测必备的强度试验研究设备，广泛应用于航空、航天、车辆、大型建筑及桥梁等领域。所以电阻应变仪的示值准确至关重要，本文主要研究电阻应变仪的示值误差的测量结果的不确定度评定。
1 示值误差的测量方法
依据JJG 623-2005《电阻应变仪检定规程》第5.3.2.2条“示值误差检定”的要求，按图1用半桥方式连接标准模拟应变量校准器和被校的电阻应变仪。本文中的标准源是北京中鸿联集成科技有限公司的DR-8标准模拟应变量校准器，被测的电阻应变仪是江苏东华测试技术股份有限公司生产的DH5922N应变仪。
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图中：A、C分别为标准模拟应变量校准器和被校准电阻应变仪的电桥电压的正、负端；
B、D为标准模拟应变量校准器和被校准电阻应变仪的电桥信号输出的正、负端；
G为标准模拟应变量校准器和被校准电阻应变仪的接地端。
2数学模型：
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3标准不确定度分量来源和评定
3.1 测量重复性引入的标准不确定度分量：
重复性引入的标准不确定度分量采用A类评定，在相同测量条件下对DH5922N应变仪各测点进行重复测量10次，用贝赛尔公式计算被校动态应变仪重复性，
标准模拟应变量校准器的测量范围为（0.1～100000）με，DH5922N应变仪的量程：(0～100000)με，由于测量范围比较宽，将测量范围分为0.1με～1000με、1000με～10000με、10000με～100000με三个小范围，在每个小范围内都选择三个测点（包括上下限）进行测量更为科学合理，则各测点测量重复性引入的标准不确定度分量如表1所示。
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3.2 DH5922N应变仪的分辨率引起的标准不确定度分量：
由DH5922N应变仪得说明书得知其分辨力为1με，按均匀分布考虑，取，则由分辨率引起的标准不确定度：
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3.3 DR-8标准模拟应变量校准器引入的标准不确定度分量：
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3.4 其他影响因素
其他影响因素有检测的环境温湿度、检测使用的信号输入线的电阻值、数值修约等。
检测的环境温湿度只要符合JJG 623-2005《电阻应变仪器检定规程》中温度：（20±5）℃、相对湿度：（30～80）%的要求，信号输入线的电阻值足够小，由此引起的测量误差可以忽略不计。只要在计算过程中适当保留足够的数字位数，数据修约误差引起的不确定度可以忽略。
3.5 标准不确定度分量汇总如下表3所示。
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3.6 合成标准不确定度
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4 电阻应变仪示值误差测量结果的不确定度表示：
分别取1με～1000με、1000με～10000με、10000με～100000με三个范围内的最大值作为电阻应变仪示值误差测量结果的不确定度，见表5。
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参考文献：
[1] JJG 623-2005《电阻应变仪检定规程》[S].
[2] JJF 1033-2016《计量标准考核规范》[S].
[3] JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》[S].
[4] 朱理，吴伟力.VXI数据采集系统误差限不确定度评定[J].测控技术，2008（27）:353-357.
[5] 陈山,龙剑,郭俊,王红辉.测量不确定评定与表示法评定线缆直流电阻不确定度[J].云南电力技术,2020,48(06):52-54.
[6] 严洪燕，武桦.动态信号分析仪示值误差测量结果的不确定度评定[J].电测与仪表,2009,12（第46卷,第12A期）:138-140.
[7] CNAS-CL01-G003：2019《测量不确定度的要求》[S].中国合格评定国家认可委员会,2019.
[8] CNAS-TRL-003：2015《校准和测量能力（CMC）的评定与实例》[S].中国合格评定国家认可委员会,2015.