電學計量中測量不確定度評定的應用

杜海洋

摘要：在市場經濟和科技飛速發展的今天，由于其技術基礎靈活、技術基礎豐富、承包形式廣泛，已逐步被人們所接受。但是，在電力計量的校驗和校驗中，由于各種原因造成了系統的誤差，從而影響了測量的精度。因此，文章重點闡述了測量不確定度評價的基本原理，分析了引起測量系統誤差的主要因素，為電力儀表的測量和發展指明了方向。

關鍵詞：電學計量;不確定度評定;示值誤差;電流輸出

前言：電力計量是根據國家的計量法規制定的一門科學，它是利用電力測量儀器來定量地分析被測電力參數，是人們學習電力知識的一種重要手段。但是，由于各種因素的影響，測量的精度受到了很大的限制。海森泊以量子力學為基礎，提出了“不確定度”，并在電力測量中得到了廣泛的應用。

1.電學計量與測量不確定度評定

電力測量技術是目前應用最廣泛的一門學科，它的研究對象主要是對電參數進行定量分析，從而極大地促進了電力技術的研究與應用。而按測量側重點的不同，又可分為電測和參量測，其中，電測主要是測量內容，參量測量是測量電子器件的參數。電學計量具有精度高、用途廣、能實現長程測量等優點，再加上電信號自身的快速傳遞和快速地變換，極大地方便了配電系統的控制。將電能計量與測量傳感器相結合，可以很容易地將壓力、質量、位移、溫度、聲音、光線等轉換成電流、電壓等模擬數字信號。測量不確定度是衡量測量結果的重要因素，它直接影響著測量的可信度和可信度，一般的測量不確定度都是以標準偏差、給定倍數、給定置信區間的半寬為標準偏差、給定倍數、給定的可信度范圍等參數，這在電力計量中是必不可少的。近年來，隨著人們越來越多地關注計量不確定度，它可以有效地促進產品的制造和后續的認證和檢測，從而推動質量監管和相關技術的發展，從而促進經濟的持續發展。

2.測量不確定度的基本應用意義

隨著改革開放的深入，我國的經濟得到了快速的發展，對測量的總體要求也越來越高，無論是國內還是國外，都非常注重基礎的測量不確定度。測量不確定性在應用中的優越性是非常明顯的，它在測量技術中有著無可替代的作用。測量不確定度是提高測量精度和效率的一個重要基礎概念，它是衡量總體質量的一個重要指標。通過對不確定度的基礎應用，可以使產品在基本的生產流程中有效地運轉，并能合理地確保基礎的檢測和認證程序。測量的不確定度還可以極大地促進整個質量監控的進程，從而確保整體工藝的提高，并且對整個項目的檢測流程的順利進行起到了很好的輔助作用。因此，隨著經濟、社會的發展，各國在質量管理的基礎上，都對測量不確定度進行了大量的研究，并將其有效地加以運用。

3.電學計量中測量不確定度評定的應用

3.1 接地電阻測試儀電阻示值誤差測量

接地電阻測定器是利用測量電流與受檢者的電壓，兩者之比即為電阻測量的結果。目前常用的電阻示值誤差測試儀器HL6625，ZX128電阻盒，測試電流在5-30 A，測量電阻0.01-1.05歐姆。至于測試環境，則是以溫度和濕度為指標，一般來說，測試不確定度的測試方法，都會有不同的標準。

為了保證測試結果的可用性和準確度，必須對接地電阻試驗機的電阻示值誤差進行測量，必須選取5個以上的檢測點。根據試驗程序，當電流和電流都穩定后，就可以得到電阻R0的數值，再根據電路的線路，根據相應的計算公式，得到相應的電流輸入不確定度，從而產生不精確的測量結果。因此，僅憑一次試驗是遠遠不夠的，要對大量的實測資料進行分析、總結，最后得出的誤差數據，即不確定度的評估結論，是可信的。

3.2絕緣電阻表電阻示值誤差測量結果的不確定度評定

在電阻示值誤差測量中，選用了ZC25B-3型絕緣電阻計，其精度等級為10級，范圍為500歐姆。有關工作人員在實驗中進行濕度、溫控，確保實驗室的相對濕度在40%～70%之間，在19～25℃范圍內進行。為進一步確保試驗結果的準確性，選用ZX119-3型絕緣電阻計，使其絕緣電阻值維持在100～110歐姆之間。

3.3動態不確定度評定方法的運用

將動態不確定性評估與靜態不確定性評估相比較，是一項很大的挑戰。傳統的評估方法多采用統計分析，但它的出現，卻是彌補了靜態不確定性評估方法的不足。已有學者在不采用靜態不確定度評價的前提下，將灰色系統的理論與其他方法結合起來，并在此基礎上，提出了評價理論（非統計學），并取得了較好的結果。但在建模時，若有較大的誤差，或是計算結果不夠準確，都會對評估結果造成一定的影響。因此，在今后的發展中，必須將靜態和動態的不確定性評估方法緊密結合起來，這樣才能在電力計量的時候，對不確定度的測量更加精確。

3.4接地電阻測試儀電阻示值誤差的測量不確定度評定

在進行不確定度測試中，對接地電阻計的測試結果進行了多次試驗，通常采用的是接地電阻試驗機和電阻盒。根據相關的電路圖，需要設計相應的檢測點，一般是5個點，在穩定的輸出電流后，得到這里的電阻，它的實際電阻是R0，由相關的電路圖表可知，r=R0-R， r=R0-R， R=表示誤差，R=標準電阻值。由此可以看出，輸入量的不確定性對于整個系統的不確定性具有決定性的影響。通過引入相關的數據，可以得到相應的不確定度。在實際的實驗中，可以選擇五個以上的實驗來進行比較和分析，以減少人為因素造成的錯誤，所以在實際的實驗中，至少要進行五次的試驗，才能得出正確的結論。

結束語

總之，隨著計算機軟件、硬件和信號處理技術的不斷發展，電測儀器的分辨率、采集速度和存儲速度都有了很大的提高，能夠采集到超過 MHz的頻率。另外，電腦的運算速度也越來越快，可以進行電子測量、數據分析和處理。在計量和測量中，運用現代的物理效果，也能顯著地改善測量標準的重現量的一致性。另外，通過計算機技術和數字技術的運用，可以極大地提高電力計量的效率，推動計量的網絡化、智能化、自動化的發展。

參考文獻

[1]阿迪蘭，努爾古麗·阿不力肯木.測量不確定度評定及其在電學計量中的應用研究[J].工業，2016，（6）：00268.

1400501705216