電能表計量誤差不確定度分析

摘 要：在現實生活中，電能表作為一種相當重要的電能計量工具，其準確性相當的重要。因此對于電能表計量的測量就顯得相當的重要。在文中對電能表計量誤差以及計量損耗產生的原因進行了簡要分析，并就電能表計量的測量誤差不確定度測量的方法進行了探討。

關鍵詞：電能表； 不確定度； 電能

中圖分類號：TM933.4 文獻標識碼：A 文章編號：1006-3315（2014）08-174-001

電能作為一種重要的能源，已經成為了現代社會與經濟發展過程中所必不可少的能源，同時隨著社會與經濟的發展，對于電能的需求也越來越大。特別隨著生態城市與和諧城市建設的逐步深化，對于電能節約問題越來越重視，這就進一步讓社會對電能的準確計量問題更加重視。電能表作為最為普遍的電能計量儀表，其準確性對于電能的合理利用有著相當突出的作用，為此需要對電能表計量的準確性進行高度重視。特別是在對電能表計量進行測量的過程中，需要對其測量不確定度進行準確的測量分析。

一、電能表計量誤差與計量損耗產生原因分析

1.表計工作出現誤差

表計誤差是電能表計量工作之中最為常見的一種誤差，因其所導致的電能消耗也是計量損耗之中相當重要的構成種類。表計誤差出現的主要原因就是電能表自身的機械磨損，機械磨損會導致機械故障的發生，進而會導致電能表計量出現不連貫、不靈敏以及不準確等各種實際的問題，在電網之中超期工作的電能表、超強度工作的電能表都會導致表計不夠準確。[1]對于老式電能表來講，電磁效應也會對導致電能表產生表計工作誤差。

2.二次降壓帶來的影響

在電能表計量工作之中，存在有產生二次誤差的可能性，并且很可能對電能表帶來沖擊性破壞，導致電能表計量出現問題，并且這種損失以及誤差在實際的電能表計量之中是很容易被忽略的。特別是在二次降壓回路之上，這種現象相當的明顯，很容易導致電能表計量出現數值不準確的情況。并且因為其隱蔽性太強，很難被發現，而這種誤差如果得不到及時的處理，就會導致計量誤差不斷的擴大。

二、對電能表計量誤差不確定度測量的方法

1.測量不確定度的基本概念

所謂測量不確定度指的就是因為測量誤差的存在所導致的被測量值不能夠被肯定的程度，是表征被測量值真值所處的量值范圍的評定。實驗的結果不僅僅需要給出測量值X，同時還需要對測量的總不確定度U進行標出，并最終寫成x=X±U的形式，以此來表述被測量的真值在（X-U，X+U）的范圍之內的可能性與概率很大。很顯然，不確定度的范圍越小，那么就表示結果越準確可靠。從理論上來講，導致測量結果的不確定度的來源有很多，其中主要有以下的幾個原因：（1）在相同的條件之下測量值的變動性所反映出的各種隨機影響；（2）測量儀器的示值本身不夠準確；（3）標準物質所提供的標準值不夠準確；（4）所引用的數據或者是其它的各種參量存在不準確；（5）取樣缺乏充足的代表性，也即是被測樣本不能夠對其所定義的被測量物進行代表；（6）人員在讀數時候的離散性；（7）沒有控制好測量環境；（8）測量所使用的方法以及測量程序的近似與假設；（9）在相同的測量條件之下，被測量物在重復觀測過程中的變化，也即是重復測量的偶然變化。

2.對不確定度進行簡化估算的方法

因為誤差本身所具有的復雜性，在實際的工業計量之中想要準確計算不確定度是相當困難的。[2]因此在實際的工作過程之中，通常都是采用具備有一定的近似性的不確定度估算的方法。

不確定度根據其數值的評定方法能夠分為兩類分量：（1）通過多次測量并利用統計的方法評定的A類分量UA；（2）運用其他各種非統計方法所評定的B類分量UB，最后則合成標準不確定度UC，根據A類標準不確定度分量以及B類標準不確定度分量通過“方、和、根”的方法來進行合成，也就是

將公式變形為：

2.1對A類分量的估算。在只開展有限次的測量的時候，可以近似的將隨機誤差認為是符合正態分布規律的，并通過貝塞爾公式進行計算來得出。在相同的條件之下對同一被測量物進行多次（n次）測量，不確定度的A類分量就等于測量值的標準偏差Sx，也就是通過計算能夠知道，當n=6～8時，能夠作UA=Sx近似，置信概率將會更大，也就是能夠保證被測量的真值能夠落在 ±Sx，在這個范圍之內的概率更大。因此，在這種情況下可以直接的將Sx的值來當做是測量結果的總不確定度的A類分量UA。

2.2對B類分量的簡化估算。在電能表檢定過程中，通常情況下只會考慮儀器誤差所會帶來的總不確定度的B類分量。儀器誤差通常是指的誤差限，也即是在對儀器進行正確使用的條件之下，測量結果和真值之間所可能產生的最大的誤差，通常用△I表示。通常約定，大多數情況下將儀器誤差△I直接來當作是總不確定度之中通過非統計方法估計的B類分量UB，也就是

2.3對總不確定度UC的合成。從上訴公式之中，合成總不確定度公式，得到不確定度為

三、結語

電能表計量進行檢定測量的過程中所遇到的不確定性因素有很多，因此對其不確定度進行分析是非常有必要的，這可以更好的對電能表計量的準確性進行掌握。為此，需要對電能表計量檢測的不確定度進行滲入的分析，掌握其具體的數值，進行準確的判斷，更好的為電能表計量工作進行提供支持。

參考文獻：

[1]王淑平.電能表基本誤差測量不確定度評定[J]科技創新導報，2012（28）：105

[2]劉文虎.電能表誤差測量不確定度評定方法[J]云南電力技術，2012，40（05）：83-85