第6頁共6頁噪聲變送器電流輸出電流靈敏度測量結(jié)果的不確定度評定示例1概述1.1環(huán)境條件：儀器應(yīng)在溫度（23±3）℃,相對濕度(30～90)%,靜壓（94～103）kPa條件下進行校準。室內(nèi)應(yīng)保持清潔、無腐蝕性氣體,周圍無影響校準的污染、振動等外界干擾。1.2測量標準：聲校準器：準確度等級至少為1級。參考傳聲器：符合JJG790或JJG482要求的實驗室標準傳聲器。前置放大器：頻率響應(yīng)在校準頻率范圍內(nèi)應(yīng)不超過±0.1dB，輸入端短路噪聲不大于10μV（線性）和3μV（A計權(quán)）。聲頻信號發(fā)生器：校準頻率范圍內(nèi)，頻率誤差不應(yīng)超過±0.25%，輸出信號的總失真不大于0.1%。測量放大器：在校準頻率范圍內(nèi)，頻率響應(yīng)不超過±0.2dB,總失真不大于0.3%。精密衰減器：在校準范圍內(nèi)，衰減1dB誤差不應(yīng)超過±0.05dB，衰減30dB誤差不應(yīng)超過±0.10dB，衰減60dB誤差不應(yīng)超過±0.20dB。數(shù)字電流表：在校準頻率范圍內(nèi)，直流電流的擴展不確定度不大于1.0%（k=2）。聲源：在校準頻率范圍內(nèi)，距聲源1m處的聲壓級不低于70dB，在所需的聲壓級上總諧波失真不大于3.0%。功率放大器：在校準頻率范圍內(nèi)，頻率響應(yīng)不超過±0.2dB，總失真不大于0.5%。消聲箱：滿足JJF1147校準要求，本底噪聲（A計權(quán)）不大于20dB，在測試路徑上自由場半徑不小于1m。耦合腔：在（20～500）Hz，腔內(nèi)聲壓可連續(xù)變化，總失真小于0.3%；1.3被測對象：噪聲變送器，測量范圍（20～8000）Hz；輸出范圍（4～20）mA1.4測量方法在每一個校準頻率點上，信號發(fā)生器發(fā)出電信號，使聲源或耦合腔產(chǎn)生給定頻率、給定幅度的聲輸出，利用實驗室標準傳聲器或等效的同準確度等級的聲壓級測量裝置對聲場參考位置處的標準聲壓級進行測量并記錄，保持聲信號頻率和幅度不變，將被校噪聲變送器置于參考位置上，并保證噪聲變送器傳聲器的參考點位置與實驗室標準傳聲器參考點原先的位置相同。利用數(shù)字電流表讀取并記錄噪聲變送器的直流信號輸出，由噪聲變送器輸出的電流值與測定的聲壓級計算出各個頻率點下的聲壓靈敏度。2測量模型2.1測量模型：噪聲變送器的電流靈敏度根據(jù)7.2.3中的公式（1）計算得到，其中輸入變量主要為直流電流和參考聲壓級。2.2不確定度傳播率由于上述各輸入量之間相互獨立，測量模型中僅包含輸入量的積和商，相對合成不確定度的表達式為：=2.3靈敏度系數(shù)靈敏度系數(shù)：;;3不確定度的評定以頻率1000Hz，聲壓級84.0dBA時，對噪聲變送器電流輸出聲壓靈敏度的測量不確定度進行評定。3.1電流測量值引入的標準不確定度3.1.1輸出電流測量重復(fù)性引入的標準不確定度給定1000Hz,標準聲壓級84.0dB測試信號，對噪聲變送器電流輸出進行6次測量，測量結(jié)果如下：電流輸出平均值標準偏差mAmAmA14.2814.3914.2914.3214.4414.3614.350.062標稱頻率標準聲壓級電流輸出平均值標準差HzdBmAmAmA2053.510.5410.4310.7710.6410.4910.6610.5880.124831.564.611.8011.9211.7911.9212.0311.7911.8750.09816377.813.5213.5813.5913.4813.4613.4313.5100.065112587.914.8214.7614.8814.7814.8514.8914.8300.052925095.415.8015.7115.7115.6915.7215.8115.7400.051450080.814.0514.0813.9613.9214.1313.9414.0130.0852100084.014.2814.3914.2914.3214.4414.3614.3470.0619200085.214.4814.3914.5414.5414.5114.5414.5000.0590400085.014.2914.3014.3314.3014.6214.3614.3670.1268800082.913.9514.2814.3614.2514.2914.4114.2570.1612電流靈敏度的重復(fù)性實際校準過程中以單次電流測量值作為校準結(jié)果，則輸出電流測量重復(fù)性引入的不確定度可用單次實驗標準偏差代替，則=0.062mA。3.1.2數(shù)字電流表示值誤差引入的標準不確定度數(shù)字電流表示值誤差為±0.1%，按均勻分布，取半寬區(qū)間為0.015mA，則：=0.015/2≈0.014mA數(shù)字電流表分辨力引入的不確定度分量非常小，且環(huán)境條件對電流表示值的影響也非常小，兩者均可忽略不計，因此電流測量值引入的不確定度為：=≈0.063mA3.2參考聲壓級引入的標準不確定度分量3.2.1參考傳聲器靈敏度級校準引入的標準不確定度根據(jù)標準傳聲器檢定證書，標準傳聲器聲壓靈敏度級在1kHz時的擴展不確定度為U=0.20dBk=2，則其對應(yīng)的標準不確定度為=0.20/2=0.10dB3.2.2聲校準器校準值引入的標準不確定度1級聲校準器最大允許誤差為±0.25dB，以均勻分布考慮，其半寬區(qū)間為0.25dB,取k=則=0.25/≈0.15dB聲校準器校準值引入的不確定度分量應(yīng)包含靜壓修正和腔體修正（如適用）引入的不確定度分量，因此后兩者不再重復(fù)計算。3.2.3測量放大器示值誤差引入的標準不確定度測量放大器示值誤差優(yōu)于±0.2dB，以均勻分布考慮，其半寬區(qū)間為0.2dB,取k=，則＝0.2/≈0.12dB3.2.4前置放大器傳輸損失引入的標準不確定度前置放大器傳輸損失優(yōu)于±0.2dB，以均勻分布考慮，其半寬區(qū)間為0.2dB,取k=，則＝0.2/≈0.12dB3.2.5校準空間位置互易性引入的標準不確定度根據(jù)規(guī)范中的校準方法，在自由聲場和低頻耦合腔中進行校準時，標準傳聲器系統(tǒng)與被測儀器的空間位置會發(fā)生一定的偏移，這類空間位置互換產(chǎn)生的偏移會造成測試聲源與傳聲器膜片的空間距離發(fā)生變化、入射角度發(fā)生變化等，且每次進行校準時，被測儀器與測試聲源間的測試距離也發(fā)生變化，這里假設(shè)其半寬區(qū)間0.5dB,按均勻分布考慮，取k=，則＝0.5/≈0.24dB3.2.6聲場修正引入的標準不確定度根據(jù)參考傳聲器壓力場靈敏度級和自由場靈敏度級間的修正因子及測量不確定度數(shù)據(jù)，考慮到實際校準過程中，消聲箱內(nèi)環(huán)境及空氣聲吸收等各種因素的影響，在自由場校準時應(yīng)引入由自由場修正帶來的測量不確定度，1000Hz時，按均勻分布考慮，取包含因子k=，則＝0.1/≈0.06dB3.2.7環(huán)境條件變化引入的標準不確定度用B類標準不確定度評定。根據(jù)JJG175-2015附錄D中給出的實驗數(shù)據(jù)，可直接引用環(huán)境條件變化引入的標準不確定度分量，1000Hz時，=0.012dB3.2.8數(shù)據(jù)修約引入的標準不確定度用B類標準不確定度評定。這里假設(shè)其半寬區(qū)間為0.05dB,按均勻分布考慮，取包含因子k=，則＝0.05/≈0.029dB因此，標準聲壓級引入的標準不確定度分量為==0.34dB3.3標準不確定度分量表：表C.1不確定度各分量匯總不確定度來源標準不確定度概率分布靈敏度系數(shù)不確定度分量重復(fù)性/0.062mA數(shù)字電流表示值誤差均勻分布0.014mA電流測量值引入的不確定度0.063mA標準傳聲器靈敏度級正態(tài)分布0.10dB聲校準器校準值均勻分布0.15dB測量放大器示值誤差均勻分布0.15dB前置放大器傳輸損失均勻分布0.15dB校準空間位置互易均勻分布0.24dB聲場修正均勻分布0.06dB環(huán)境條件變化均勻分布0.012dB數(shù)據(jù)修約均勻分布0.029dB標準聲壓級引入的標準不確定度分量0.34dB3.4合成標準不確定度各分量間彼此相互獨立，=0.0119；=-0.002，因此合成標準不確定度:0.001mA/dB3.5擴展不確定度取包含因子k=2，得擴展不確定度為：0.002mA/dB因此，噪聲變送器1000Hz時電流輸出的聲壓靈敏度為0.123mA/dB，測量結(jié)果的擴展不確定度為mA/dB4不確定度報告結(jié)論噪聲變送器在（20～8000）Hz范圍內(nèi)，電流輸出聲壓靈敏度的測量不確定度為表2（20～8000）Hz范圍內(nèi)的測量不確定度標稱頻率U(k=2)HzdB-1mAmA/dB2dBmA/dBmA/dB200.01870.1250-0.00370.37660.00270.00631.50.01550.0984-0.00280.37660.00190.004630.01290.0656-0.00220.37650.00120.0031250.01140.0536-0.00190.33420.00090.0022500.01050.0522-0.00170.33420.00080.0025