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摘要：作为重要测量工具的一种，电子天平精准度非常高，可以实现数据的精准测量，但是电子天平如果产生误差就会严重影响测量结果，因此需要对电子天平示值的误差进行评定，对误差测量结果进行分析和探讨，这样能够让电子天平的测量结果更加精准。本文对电子天平示值误差测量结果的不确定度进行了评定，分析了导致误差产生的因素，并突出了监测误差的方法，根据电子天平检定规程和测量不确定度评定对电子天平示值的误差结果进行了测评，对其不确定度进行了评定。
关键词：电子天平；不确定度；评定
电子天平的原理是电子平衡，人们想到可以利用电子平衡制作一种精密的测量工具，于是就诞生了电子天平。电子天平是现代电子数据的体现，其设计具有传统机械天平没有的优势，不需要采用砝码，就可以将测量结果显示在电子屏上。电子天平的反应非常灵敏，精确度高，并且操作简单，还可以与自动化设备相连，为实际应用带来更多的便利，也为数据的进一步计算提供了保障，目前已经广泛的应用于各个领域，但电子天平的使用的过程中容易受到多种因素的影响和干扰，影响了电子天平的准确性，导致其测量的结果不准确。针对这种情况，需要定期对电子天平进行检测，对其误差进行测量，并根据测量结果进行评定，对其误差进行研究，这样才能让电子天平得到更好的校准，测量结果更为准确，能够更好的被投入使用。
1电子天平的定义及原理
电子天平指的是采用电磁力平衡测量物体重力的天平，电子天平的测量结果比较准确，显示也很快速和清晰，还可以自动进行系统的监测，能够通过自动校准装置以及超载保护等装置进行简单的自动校准。其原理是采用应变式传感器，电容传感器以及电磁平衡传感器，对重量的变化进行感应。其中应变式传感器的结构比较简单，造价也比较低，但是测量精度有限。电容式传感器测量速度很快，性价比也很高，但是也达不到很高的精度。电磁平衡传感器则可以达到很高的精度，测量的结果也比较准确，并且显示清晰快速，带有自动检测系统和简单的校准和超载保护装置，因此相较于应变式和电容式传感器更加具有优势，广泛的运用于各个行业和场景。
2电子天平的测量条件
标准E2等级的砝码，常被用来作为电子天平测量的标准砝码，测量时的室内温度需要保持在20℃-24℃之间，室内的湿度要小于80%，在这样的室内环境下测量结果才能够更加准确。根据电子天平测量的相关规程，就可以开始对其进行误差的测量了。本文选取的是最大承重量为200克，分度值为0.1毫克的电子天平，也是比较常见的一种规格的电子天平。先用选取的电子天平测量标准砝码，由于标准砝码的重量的固定并且已知的，如果电子天平显示的数值和标准砝码对比不一样，就说明电子天平出现了误差。采用这样的测量方法进行测量，可以建立起数学模型，一般来说运用的模型是△m=m-mb，△m表示的是电子天平测量标准砝码显示数值的值，mb表示的是标准砝码的已知数值。
3电子天平示值误差测量结果不确定度评定
很多因素都会对电子天平的测量结果产生影响，常见的有测量的重复，大气的压力，以及天平本身灵敏度的问题。这些因素影响电子天平示值误差的核心因素是因为其影响了电磁，对其产生了干扰，从而影响测量结果。测量的时间如果过长或者过短，也会导致测量结果的不准确，测量时间过长电磁容易被干扰，测量时间过短则读数还没有稳定。本文无法将所有影响电子天平测量的因素都考虑完善，但选取了对其影响较大的因素进行了评定，其中有对输入量，合成标准以及扩展不确定度评定等。
3.1输入量标准的评定
对电子天平示值误差进行评定时选取了200g的标准砝码作为评定工具，mb表示的是输入量，μ（mb）表示的是不確定度，采用B类方法可以对输入量的不确定度进行评定。根据电子天平不确定度规程，经过计算砝码扩展的不确定度为0.10mg，将不确定值用U表示，得到其包含因子是2，将其用k表示。通过对其自由度的估算，可以得到200克的砝码，不确定度为0.05毫克，自由度为50。通过对其输入量的评定，可以得出不确定度和天平重复性相关的结论，这就需要进行反复的测量，这样才能最终获得其不确定性。测量时可以用统一的砝码，采用多次测量的形式，其他条件不变，直到将200克的砝码多次测量，得到10个数值，在对这是个数值进行平均值的计算，得到单次试验的标准差为0.07。为了数据更加准确和具有说服力，也可以再准备三台电子天平，规格相同，都进行同样的测试，得到九组结果，分别对其标准误差进行计算，再将其标准误差进行合并，得到合并后的标准误差为sp=0.07。由此可以得到 μ（m1）=0.07，自由度 v（m1）=9×（10-1）=81。对天平分辨度的测量，也可以将不确定度用μ（m2）表示，假设电子天平的分度值是0.1毫克，那么通过公职计算就可以得到不确定度是0.03毫克，自由度是50。
3.2合成标准的评定
对于合成标准的评定可以采用数学模型△m=m-mb，其灵敏度系数可以用C1和C2表示，分别为1和-1，并且根据得到的值，对不确定度进行计算，保持输入量之间的相互独立，计算合成标准，根据公式可以得到不确定度为0.09毫克。由此可以得出合成标准的不确定度有效自由度为veff=150，取有效自由度veff=∞，采用这种方法就可以对电子天平的合成标准进行评定。
3.3扩展不确定度评定
将置信概率的取值定为p=95%，根据有效自由度veff=∞可以查得kp=1.960，扩展不确定度为 U95=1.960×0.09=0.18mg，扩展度也是影响电子天平示值误差的重要因素，根据此测量结果就可以得出扩展不确定度的评定结果，对电子天平示值误差进行判定。
3.4不确定度的表示与意义
对电子天平测量，其最大称重量是200克，根据测量结果，可以得到不确定度为0.18毫克，veff=∞。影响电子天平的因素通过测量结果能够清晰的现实出来，对误差可以进行判定，观察是否在合理的范围内，这样可以更好的对电子天平进行校正，及时的对其进行调节，确保电子天平的示值是符合测量规定和要求的，从而让电子天平的使用年限更长，测量数据更加精确，不会由于误差影响到测量结果，造成严重的后果，为不同的行业提供更加精准的测量。
4结束语
综上所述，电子天平是一种重要的测量工具，其精度在其他测量工具中是比较高的，很多场所都使用了电子天平，尤其是医院、实验室等场所对电子天平的测量精度有较高的要求，因此需要对电子天平示值误差测量结果进行不确定度的评定。在电子天平的使用过程中，很多环境以及其他方面的因素都会影响电子天平的精度，导致电子天平失去原来的准确性，出现测量的误差。要想知道电子天平存在哪些问题，就必须对其进行误差结果的不确定性测评，通过对其主要影响因素的评定，判断测量误差，这样才能作为校准的依据进行校准，满足使用要求，让电子天平能够更好的进行工作。电子天平作为一种精密仪器难免会由于各种因素导致准确性的偏差，因此需要对电子天平定期的进行检查和测定，找出影响电子天平精度的原因，对其进行调节，让其保持精准度，满足测量的要求，从而能够更好的进行测量工作。
参考文献：
[1]徐超园，徐超君.电子天平示值误差测量值的不确定度评定方法解析[J].计量与测试技术，2018，45（04）：113-114.
[2]王学琴，李承荣，滕岩，张传洪.电子天平示值误差测量结果的不确定度评定[J].化学分析计量，2012（4）.
[3]王鲁.测量不确定度的评定及其在力值计量中的应用与研究[D].杭州：浙江大学，2014.
关键词：电子天平；不确定度；评定
电子天平的原理是电子平衡，人们想到可以利用电子平衡制作一种精密的测量工具，于是就诞生了电子天平。电子天平是现代电子数据的体现，其设计具有传统机械天平没有的优势，不需要采用砝码，就可以将测量结果显示在电子屏上。电子天平的反应非常灵敏，精确度高，并且操作简单，还可以与自动化设备相连，为实际应用带来更多的便利，也为数据的进一步计算提供了保障，目前已经广泛的应用于各个领域，但电子天平的使用的过程中容易受到多种因素的影响和干扰，影响了电子天平的准确性，导致其测量的结果不准确。针对这种情况，需要定期对电子天平进行检测，对其误差进行测量，并根据测量结果进行评定，对其误差进行研究，这样才能让电子天平得到更好的校准，测量结果更为准确，能够更好的被投入使用。
1电子天平的定义及原理
电子天平指的是采用电磁力平衡测量物体重力的天平，电子天平的测量结果比较准确，显示也很快速和清晰，还可以自动进行系统的监测，能够通过自动校准装置以及超载保护等装置进行简单的自动校准。其原理是采用应变式传感器，电容传感器以及电磁平衡传感器，对重量的变化进行感应。其中应变式传感器的结构比较简单，造价也比较低，但是测量精度有限。电容式传感器测量速度很快，性价比也很高，但是也达不到很高的精度。电磁平衡传感器则可以达到很高的精度，测量的结果也比较准确，并且显示清晰快速，带有自动检测系统和简单的校准和超载保护装置，因此相较于应变式和电容式传感器更加具有优势，广泛的运用于各个行业和场景。
2电子天平的测量条件
标准E2等级的砝码，常被用来作为电子天平测量的标准砝码，测量时的室内温度需要保持在20℃-24℃之间，室内的湿度要小于80%，在这样的室内环境下测量结果才能够更加准确。根据电子天平测量的相关规程，就可以开始对其进行误差的测量了。本文选取的是最大承重量为200克，分度值为0.1毫克的电子天平，也是比较常见的一种规格的电子天平。先用选取的电子天平测量标准砝码，由于标准砝码的重量的固定并且已知的，如果电子天平显示的数值和标准砝码对比不一样，就说明电子天平出现了误差。采用这样的测量方法进行测量，可以建立起数学模型，一般来说运用的模型是△m=m-mb，△m表示的是电子天平测量标准砝码显示数值的值，mb表示的是标准砝码的已知数值。
3电子天平示值误差测量结果不确定度评定
很多因素都会对电子天平的测量结果产生影响，常见的有测量的重复，大气的压力，以及天平本身灵敏度的问题。这些因素影响电子天平示值误差的核心因素是因为其影响了电磁，对其产生了干扰，从而影响测量结果。测量的时间如果过长或者过短，也会导致测量结果的不准确，测量时间过长电磁容易被干扰，测量时间过短则读数还没有稳定。本文无法将所有影响电子天平测量的因素都考虑完善，但选取了对其影响较大的因素进行了评定，其中有对输入量，合成标准以及扩展不确定度评定等。
3.1输入量标准的评定
对电子天平示值误差进行评定时选取了200g的标准砝码作为评定工具，mb表示的是输入量，μ（mb）表示的是不確定度，采用B类方法可以对输入量的不确定度进行评定。根据电子天平不确定度规程，经过计算砝码扩展的不确定度为0.10mg，将不确定值用U表示，得到其包含因子是2，将其用k表示。通过对其自由度的估算，可以得到200克的砝码，不确定度为0.05毫克，自由度为50。通过对其输入量的评定，可以得出不确定度和天平重复性相关的结论，这就需要进行反复的测量，这样才能最终获得其不确定性。测量时可以用统一的砝码，采用多次测量的形式，其他条件不变，直到将200克的砝码多次测量，得到10个数值，在对这是个数值进行平均值的计算，得到单次试验的标准差为0.07。为了数据更加准确和具有说服力，也可以再准备三台电子天平，规格相同，都进行同样的测试，得到九组结果，分别对其标准误差进行计算，再将其标准误差进行合并，得到合并后的标准误差为sp=0.07。由此可以得到 μ（m1）=0.07，自由度 v（m1）=9×（10-1）=81。对天平分辨度的测量，也可以将不确定度用μ（m2）表示，假设电子天平的分度值是0.1毫克，那么通过公职计算就可以得到不确定度是0.03毫克，自由度是50。
3.2合成标准的评定
对于合成标准的评定可以采用数学模型△m=m-mb，其灵敏度系数可以用C1和C2表示，分别为1和-1，并且根据得到的值，对不确定度进行计算，保持输入量之间的相互独立，计算合成标准，根据公式可以得到不确定度为0.09毫克。由此可以得出合成标准的不确定度有效自由度为veff=150，取有效自由度veff=∞，采用这种方法就可以对电子天平的合成标准进行评定。
3.3扩展不确定度评定
将置信概率的取值定为p=95%，根据有效自由度veff=∞可以查得kp=1.960，扩展不确定度为 U95=1.960×0.09=0.18mg，扩展度也是影响电子天平示值误差的重要因素，根据此测量结果就可以得出扩展不确定度的评定结果，对电子天平示值误差进行判定。
3.4不确定度的表示与意义
对电子天平测量，其最大称重量是200克，根据测量结果，可以得到不确定度为0.18毫克，veff=∞。影响电子天平的因素通过测量结果能够清晰的现实出来，对误差可以进行判定，观察是否在合理的范围内，这样可以更好的对电子天平进行校正，及时的对其进行调节，确保电子天平的示值是符合测量规定和要求的，从而让电子天平的使用年限更长，测量数据更加精确，不会由于误差影响到测量结果，造成严重的后果，为不同的行业提供更加精准的测量。
4结束语
综上所述，电子天平是一种重要的测量工具，其精度在其他测量工具中是比较高的，很多场所都使用了电子天平，尤其是医院、实验室等场所对电子天平的测量精度有较高的要求，因此需要对电子天平示值误差测量结果进行不确定度的评定。在电子天平的使用过程中，很多环境以及其他方面的因素都会影响电子天平的精度，导致电子天平失去原来的准确性，出现测量的误差。要想知道电子天平存在哪些问题，就必须对其进行误差结果的不确定性测评，通过对其主要影响因素的评定，判断测量误差，这样才能作为校准的依据进行校准，满足使用要求，让电子天平能够更好的进行工作。电子天平作为一种精密仪器难免会由于各种因素导致准确性的偏差，因此需要对电子天平定期的进行检查和测定，找出影响电子天平精度的原因，对其进行调节，让其保持精准度，满足测量的要求，从而能够更好的进行测量工作。
参考文献：
[1]徐超园，徐超君.电子天平示值误差测量值的不确定度评定方法解析[J].计量与测试技术，2018，45（04）：113-114.
[2]王学琴，李承荣，滕岩，张传洪.电子天平示值误差测量结果的不确定度评定[J].化学分析计量，2012（4）.
[3]王鲁.测量不确定度的评定及其在力值计量中的应用与研究[D].杭州：浙江大学，2014.