標(biāo)準(zhǔn)裝置不確定度分析與評定的探討

龍梅

【摘 要】在標(biāo)準(zhǔn)裝置的建標(biāo)過程中，根據(jù)《測量不確定度的評定與表示》（JJF1059.1-2012）要求，應(yīng)作出統(tǒng)一的不確定度的評定。本文根據(jù)現(xiàn)行國家儀表檢定規(guī)程，探討不確定度分析與評定方法。

【關(guān)鍵詞】不確定度；標(biāo)準(zhǔn)儀器；分析與評定

0 引言

根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織《校準(zhǔn)及檢測實驗室能力的通用要求》（ISO17025）：校準(zhǔn)實驗室出具的每份證書或報告都應(yīng)包括有關(guān)測量結(jié)果不確定度的說明；在檢測實驗室出具的每份報告中，必要時也應(yīng)予以說明。在我國的《計量標(biāo)準(zhǔn)考核規(guī)范》（JJG1033-2008）中也明確：在申請計量標(biāo)準(zhǔn)考核時，應(yīng)向主持考核的計量行政部門提供《計量標(biāo)準(zhǔn)考核報告》，在《計量標(biāo)準(zhǔn)考核報告》中，要求提供測量不確定度的評定。因此，對于需建立檢定裝置標(biāo)準(zhǔn)的單位均需對檢測過程進(jìn)行不確定度評定與分析。

1 標(biāo)準(zhǔn)裝置檢測過程中不確定度分析與評定

以我公司BD—3D型三相交直流校驗儀為例通過分析與評定測量不確定度來表征測量過程中的測量不確定度。

1.1 計量標(biāo)準(zhǔn)的工作原理及其組成

BD—3D型多功能校驗儀是江西八達(dá)電子有限公司產(chǎn)品。能輸出交流（三相）電壓、電流，直流電壓、電流及電阻等量值。裝置具有自動保護(hù)功能，電壓短路、電流開路將自動關(guān)閉功放開關(guān)。表源一體，配有功率、頻率、相位、功率因數(shù)及交、直流電壓、電流標(biāo)準(zhǔn)，適合各種0.5級及以下三相指示儀表和盤表的校驗，可對0.5級及以下各類電能表進(jìn)行手動和自動校驗，并存儲管理數(shù)據(jù)。裝置具有外部校準(zhǔn)功能。

1.2 測量不確定度評定

測量不確定度的評定，應(yīng)按裝置的檢定項目分別進(jìn)行評定，這里我們僅以交流電流為例來說明測量不確定度的評定。

1.2.1 檢驗方法和檢定過程簡述

檢電流表時所依據(jù)的規(guī)程JJG124-93《電流表、電壓表、功率表及電阻表檢定規(guī)程》。

標(biāo)準(zhǔn)： BD-3D交直流校驗儀多功能標(biāo)準(zhǔn)表，輸出源組成的成套裝置。

測量方法：采用的多功能標(biāo)準(zhǔn)表電流測量標(biāo)準(zhǔn)來測量被檢交流電流表的實際值，調(diào)節(jié)電流，將被檢電流表指示在某分度線上，讀出標(biāo)準(zhǔn)電流表的讀數(shù)，即為被檢表電流示值的實際值，所測電流表示值誤差與實際值之差為被測電流表的示值誤差。

1.2.2 數(shù)學(xué)模型：ΔI=KI-IN

式中

K ——電流系數(shù) I——被測電流表示值

ΔI——被測電流表的示值誤差 IN——標(biāo)準(zhǔn)電流表的讀數(shù)

1.2.3 輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定

1）輸入量I的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定

輸入量I的不確定度來源主要是被測交流電流的測量不重復(fù)性引起，可通過連續(xù)測量得到測量列，采用A類方法評定交流電源的穩(wěn)定度，調(diào)節(jié)細(xì)度以及人員的視差引起的不確定均已包含在復(fù)現(xiàn)性條件下所得到的測量列中。

取一臺0.5級D26型交流電流表，滿量程為100格，選5A量程，既電流系數(shù)為K=20，當(dāng)頻率為50HZ時，對使表指示100格分度線的交流電流連續(xù)進(jìn)行獨立重復(fù)測量10次為一組，做4組得到測量列分別為：

4）標(biāo)準(zhǔn)表的分辨率引起的不確定度

標(biāo)準(zhǔn)電流表在5A量程的分辨力為0.0001A（由說明書得到），則由此帶來的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為U（IN2）=0.29×0.0001A=0.000029A。

由于與U（IN2）與U（IN1）相比非常小，在此忽略不計，所以以下不再考慮由標(biāo)準(zhǔn)分辨率引起的不確定度，既U（IN）=U（IN1）。

2 合成不確定度的評定

2.1 靈敏系數(shù)

數(shù)學(xué)模型：I=KI-In 靈敏系數(shù)：C1=K C2=-1

2.2 標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總

U（I），不確定的來源為交流電流表的測量不重復(fù)，通過計算U（I）=0.00014A，自由度為36.

U（In），不確定度來源為標(biāo)準(zhǔn)電流表的準(zhǔn)確度，其U（IN1）=0.0029A，自由度為50。

2.3 合同標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定。

3 擴(kuò)展不確定度

從計算結(jié)果查表：Kp=t99（50）=2.68（P=99%）

U99=Kp×Uc（I）=2.68×0.0029=0.008A

4 結(jié)束語

不確定度的評定，隨著人們對客觀事物認(rèn)識的加深而不斷改進(jìn)，不同的評定方法，只要是合理的均可采用，本文只是提供一種方法，供有識之士借鑒。

【參考文獻(xiàn)】

[1]ISO17025 校準(zhǔn)及檢測實驗室能力的通用要求[S].

[2]JJF1059.1-2012 電測不確定度評定與表示[S].

[3]JJG124-93 電流表、電壓表、功率表及電阻表檢定規(guī)程[S].

[責(zé)任編輯：王偉平]