电学计量中测量不确定度评定方法的运用

孙明珠 王中禹 赵媞

摘 要：在我国当今的市场，不确定评定的能力越来越重要，在市场的竞争中占有重要的地位。基于此，本文就电学计量中测量不确定度评定方法的运用进行粗浅的探讨。

关键词：电学计量；不确定度评定；运用

在使用电学仪器进行试验的过程中，经常会出现与实际的数据有一定的差别的情况，这个在开始之初被解释为“误差”，因为电学测量的严谨性，也引起了很大的争议，海森伯在电学的基础上提出了不确定关系的相关理论，不确定理论被逐步引用并且得到广泛的应用。

1 不确定度的重要性

首先，不确定度的一个重要表现即是对不确定度的测量不是简单的误差，误差是试验中，是为了表达一个更接近实际数字的一个理想区间，是人为的最接近真实的一个数字，而不确定度在实际的试验中，有严格的计算和评定方法，有严格的步骤程序，所以区别于误差。

其次，误差只具有相对的参考作用，在实际的应用中应该避免，但是在实际的操作中却不能具体的量化，而不确定度有这方面的优势，更加具有实用性，在对不确定度的评比过程中，要将其评比的结果具体的分为A类和B类，在操作中，也能将两种评定方法根据实际情况，再来确定采用哪种，有很强的针对性。

2 测量方法

对于不确定度的测评是由建立数学模型作为第一部开始的工作，在最后的一部还要将测评的一系列程序、步骤等，以报告的形式展现出来。为了表达被测量量与影响量之间的关系，建立一种数学模型是最为直接、有效的方法了，在具体的函数表达中，被测量量用y来表示，影响量用i来表示，即：

Y=f（X1，X2，…，XN）

数学模型的建立之初，必须将影响不确定度的任何有关数值都输入到数学模型当中去，建立好数学模型后，要仔细分析模型里面的分量，找出其具体的来源，在实际的测评里还应该详细记录，这样才能做到分量的不遗漏，不重复。不确定分量用u来表示，A类和s类测量不确定度的函数表达式分别为：

3 对泄漏电流测量仪电压示值误差测量结果进行不确定度评定

3.1 测量流程

3.1.1 准备工作：首先，我们选取HL6626型号的漏电流测量仪作为我们实验的对象，实验的主要目的是对其进行校准，其环境温度为（20±3）℃，这是最适合校准的温度，其相对湿度的条件为不得>70%，在实验中有严格的交流电流限制必须是50Hz，我们选择在这类试验中较为常用的F45的数字多用表。

3.1.2 原理叙述：漏电检测仪，就是用来检测电器在通电的时候通过绝缘类似塑胶一样的工具隔开一些漏出的电流，从而达到检验电流安全正常运转的效果。它输入阻止电流的代码主要是为了保护身体的触电。

3.1.3 测量流程：对于具有可调输出电压的隔离变压器或由固定输出电压的隔离变压器和可调输出电压的自藕变压器组成的变压器组合的被检测试仪，首先对试验电压进行检定。

试验电压必须检定四个点：电压值的最大输出及最小输出、110V和220V输出电压值。

输出电压值必须测量两次，且按照从小到大的顺序，最终平均值，就是输出电压实际测量值。

在调节试验电压的过程中应保持其连续平滑。在试验电压为220V时用失真度测量仪直接测量，电压失真度最低不能超过5%。

我们用T1表示为可调输出的隔离变压器；V表示为测试仪的试验电压指示仪表；试验电压指示仪表的误差，按照指示测试仪是模拟式，并根据下面的公式计算试验电压误差。

引用误差：

相对误差

在上面的计算中，γvm表示为试验电压指示仪表引用误差；γv表示为试验电压指示仪表相对误差；Ux表示为试验电压指示仪表示值；U0表示为标准数字电压表示值；Um表示为试验电压指示仪表相应量程上限值。

误差输出电压最大为±5%。模拟式指示装置的最大允许误差为其所有刻度的引用误差。

3.1.4 评定结果的使用范围：符合上述条件的测量结果，可使用本不确定度的评定方法。

3.2 模型建立

r=VX-VN

在上面数字模型中，r表示为泄漏电流测量仪电压示值误差；VX表示为被测泄漏电流测量仪电压示值；VN被测电压实际值数量。

3.3 判定不准确性

依据所测电流的误差不准确性的标准主要靠变量VX，VN

（1）不准确性标准u（Vx）的判定

变量Vb的不准确性标准u（Vx）产生的原因是在检测漏电时的电流不连续波动，主要运用一类方法进行判定，用一辆漏电检测仪，选取100伏电压，在同等的环境下，也就是一样的温度类似的温度，而选取的同一两辆检测仪在连续工作抽样检查十次，并得到一组数据98.2，98.3，98.3，98.3，98.3，98.3，98.4，98.4，98.5，98.5。

选择两台同等级别、同等型号、同等规格的漏电检测仪，并在100伏电压的情况对每台检测仪随机重复上面所述同温同湿的的环境进行十次单独的检测，且各组检测数据按照上面所说的方法进行计算然后就得到了本次检测单组测试的标准误差：S1=0.097V；S2=0.083V；S3=0.086V

组合抽样样本的标准差：

则：u（Vx）= 0.089V

（2）标准不准确性u（VN）的判定

变量VN的不准确性的主要取决于标准检测仪的仪器的不准确性。厂家在说明书上指出交直流100伏电压可以产生的误差在0.2%前后正负移动10个字。可以看作是在可移动区间内服从平均状态分布，包括因子k=，则：u（Vn）=a/k=0.30V/=0.173V

3.4 合成标准不确定度的评定

（1）灵敏系数

数学模型：r=VX-VN

灵敏系数：c1==1 c2==-1

（2）合成标准不确定度汇总情况：

当不确定度来源为u（Vx）-被测表测量重复性时，标准不确定度为0.089V，ci为1，

cu（x）为0.089V。

當不确定度来源为u（VN）-直流标准器不准时，标准不确定度为0.173V，ci为-1，

cu（x）为0.173V。

3.5 扩展不确定度的评定

若K值为2，扩展不确定性：U=k×u （c r）=2×0.195V=0.4V

3.6 测量不确定度的报告

准确度等级为5，走漏电流测量仪电压的偏差测量结果扩展不确定度为：

衡量100V时， U=0.4V （k=2）

折算至不确定性为：

衡量100V时， U=0.4% （k=2）

4 结束语

在本文中通过对检测电流不准确性判定的研究，并进行实验，得出了检测电流不准确性分析的关键性和重要性，进行分析计算，根据最后得出的数据进行分析，并得出结论。

参考文献

[1]李娜，马修水，李桂华.测量不确定度及测量不确定度评定综述[J].安徽电子信息职业技术学院学报，2008（3）.

[2]张静薇.铂热电阻不确定度的评定[J].安徽化工，2010（5）.