電器質量檢測中的不確定度的分析

呂智超

摘 要：隨著社會的發展和不斷進步，以及人們生活條件和質量的提升，越來越多的電器出現并走進了大眾視野。而電器的質量和使用安全性也成了人們關注的重點。在一定的范圍內分析電器質量檢測中的不確定度，從而確定該電器質量相應的判定標準。并且該不確定度的大小自一定程度上影響著測量值所存在的價值。所以對電器質量檢測中的不確定度進行測量和分析，有利于確定該測量系統的評判標準。因此對電器質量檢測的不確定度進行分析是重要且必要的。

關鍵詞：不確定度；電器精度；電器質量

1 不確定度的概念和意義

1.1 不確定度的概念

在進行電器質量的檢測時，所測定的真值通常會受到各種因素的影響，進而數值會在一定的范圍內進行波動，因此需要對不確定度進行精準的測量，從而明確出真值的波動范圍。不確定度即是對所測量的數值的可信度的一個評價標準，是一項重要的分散性的參數。

1.2 不確定度的意義

在進行科學技術的研究時，或在日常生活中，往往會通過一些測量工具對部門事物進行物理性質的測量，從而為研究或使用提供參考依據。但是所使用的部分測量工具因自身存在缺陷，受客觀因素的影響或人為因素的影響，進而影響到測量的質量，所測得的數據并非理論意義上的真值。在已經出現測量的近似值的情況下，還應對測量值的波動范圍即不確定度進行有效的說明。不確定度有利于對測量值的存在價值、可信度和可靠性等進行有效的判定，在通常情況下，若不確定度的數值較小則說明該測量值的可靠性越大，相應的存在價值也就愈大，二者成正比關系。反之，若不確定度的數值越大則說明該測量值的可靠性就越小，其存在的價值也就越小。在國際上，用不確定度來表征被測量值的分散性的合理性等。在實際中，測量值會受多種因素影響，如外界環境的影響、人為因素的影響等都會導致測量的結果出現誤差。導致實驗的結果出現一定程度上的分散性，通過不確定度有利于對這部分分散性進行合理有效的判定。不確定度的存在即是分散性的判定標準，是對測量結果進行解說的一種方式，從而幫助測量者更好的應用這些測量結果。

2 電器質量檢測中的不確定度的評定

對電器質量檢測中的不確定度進行評定和統計學、測量學的定義相同，因此可將不確定度分為兩種評定即A類和B類。其中A類的不確定度的測量即是對分析一系列數據的分量進行有效的評定。而B類的不確定度的測量即是通過相關的實用信息、客觀規律以及測量經驗等對概率分布進行確定的評價。通過對不同數據的參考，可以對這些不同的數據的不確定度進行合理有效且正確的評定，利用A類、B類不確定度的計算公式、函數關系等精準計算不確定度。

對電器進行質量的檢測通常會涉及到多個方面，在這其中所占比例最大的便是對不確定度進行檢測。通過對不確定度進行有效的檢測，可以為電器質量檢測結果的參數提供參考和依據。不確定度和系統測量的精度二者成反比關系，即不確定度越大則電器的精度越小，此時電器的質量存在一定的問題，反之當不確定度越小時則電器的精度就越大，此時電器質量較好。所以在對電器的質量進行檢測時，對不確定度進行檢測是重要且必要的。

3 電器產品質量檢測中不確定度的測量方法

在國際上，不確定度是一項可以對電器質量進行評定的具有公認性的重要參數，同時也是評判報告量度的一項標準。用不確定度對測量的相應結果進行評定，是國際貿易以及科技交流的共同要求，也是社會的實際需求。利用分散性的標準對測量的結果進行評定，從而實現不確定度的測量。既可以表明測量結果的分散性，又可以對測量值的不被肯定的程度進行有效反映。通常情況下可通過以下兩種方式測量不確定度。

以多次測量結果為依據進行統計與計算，并以最后的結果進行評估，通過實驗標準差來表示。如在統一的條件下，對某個量進行n此的測試，計算方法則為：

以其他信息與日常經驗相結合為判斷依據進行電器質量的評估，其評估過程需要詳細了解電器的相關信息。電器質量不確定度的檢測內容很多，包括：泄露電流、連接電網電源輸入電流、放電測量、電容量測量、殘留電壓測試、變壓器和相關電流的測量保護、水平燃燒、球壓測試、機械強度等檢測內容。電器不確定度的詳細計算參數如表1：

當對連接電網電源輸入電流實施測量時，電器的輸入電流會隨著施壓電壓發生變化，施加電壓變小，電器的輸入電流也會變小，兩者存在正比關系。根據上圖，重復誤差表示當重復進行統一測試時而引起的不確定度，例如：重復測量為5次，n=5，不確定度為其中n-1為自由度，這里的自由度為4。

4 應用不確定度評定電器質量的幾點建議

4.1 可簡化項目

在實驗室檢測電器不確定度時可根據CNAL提出的簡化建議：當檢測A類評定分量占主要地位時，可忽略不計B類評定分量。合成時，可以不考慮相關性。對檢測實驗室可以不計算等效自由度。因為某些檢測方法的性質決定了不能從統計學和計量學的觀點來嚴格測量不確定度，所以可以通過分析方法，逐一列出占主要的不確定度分量，從而做出合理的評定。另外應確保測量結果的書面報告不會使用戶對不確定度造成誤解。包含因子k可以統一用。在實驗室遵守被廣泛公認的測量標準和檢測方法時，則可認為符合要求。

4.2 日常檢測中合理評定不確定度

在一定程度上不確定度反映了電器產品的質量，不確定度值越小，則表明測定結果越好，而測定結果往往直接反映了電器產品的質量。同時不確定度也可以作為電器研發人員和檢測技術人員改善儀器性能、改進分析方法重要參考數據。因此，不確定度測試結果可作為用戶選擇電器的一項指標。在日常檢測中重視不確定度的檢測并合理評定不確定度對電器質量的檢測是十分關鍵的。

4.3 不確定度測定方法的應用

在電器質量評定過程中，兩種不確定度的測定方法并無本質的區別，也不能片面的認為哪種方法的好壞，應根據實際情況，采用簡單方便、可靠的原則進行選擇。兩種方法均為完整的評定，可靠度是由自由度來劃分，自由度越小，可靠值越小。不確定度分量的不同，是意味著需要采用不同的方法，這與不確定度的評定和合成標準無直接關系。因此，在實際操作過程中，是否注明分量的歸屬并不重要。

5 結束語

隨著科學技術水平的提升，促進了電器制造業的發展和進步，并在一定程度上提升了電器的生產質量和生產效率。但是在對電器的質量進行檢測時，因測量工具自身的缺陷、外界環境的影響以及人為等因素的影響，會導致測量的結果存在誤差，并在一定范圍內進行波動。因此需要對不確定度進行測量，從而為電器質量檢測結果的參數提供參考和依據。通過對不確定度進行有效的檢測，有利于提高電器質量檢測數據的可靠性和準確性。有利于提高電器的質量，進而提高其使用壽命，有利于電器使用功能的正常發揮，促進我國電器領域的發展和進步。

參考文獻

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