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测量不确定度评定及其在电学计量中的应用

2018-03-16言敬

中国设备工程 2018年5期
关键词:示值测试仪电学

言敬

(浙江省方正校准有限公司,浙江 杭州 310018)

1 测量不确定度概述

1.1 测量不确定度评定方法

为了进行表示和使用过程中更加的便利,按照“A类”和“B类”对测量不确定度进行表示。“A类”不确定度主要是,采用一定的统计方法对数据进行评估分析,然后通过这样的方法最终得到不确定度;“B类”不确定度主要是指,不采用一定的统计方法进行评估分析,最终对不确定度进行获得。上述这两者的不确定度数据统计过程是相反方向的。

1.2 测量不确定度的重要性和意义

事实上,对于测量过程中所出现的简单误差情况,指的并不是不确定度,而是和准确数字有着非常小误差的数字,然后再按照严格的步骤和程序进行详细的计算,然后让最终的评定结果得以实现,不能混合其和误差,应该避免在对其进行应用的过程中,出现误差的情况。实际上,误差只是起到了一定的参考价值,并不能进行详细的量化,而不确定度有着较高的实用性,可以借助评比过程,对结果进行分配成“A类”和“B类”,并按照具体的情况,选择有着较强针对性的作为最终的测量结果,存在一定的价值。

1.3 测量不确定度的方法的运用

为了让测量的不确定度可以获取的更具有准确性,一般情况下所选取的方法为静态和动态不确定度方法。虽然这两种不确定度评定方法有着一定的区别,但是评定过程基本无差异,详细应该先将数学模型建立起来,然后对不确定度的来源进行分析,再评定“A类”和“B类”进行确定,对不确定度进行合成和扩展,最终让不确定度报告得以形成。

2 电学计量

计量在测量上,不但准确,同时还是非常可靠的一种活动,它的存在主要是为了让某一标准得到实现,如果从传统意识层面去认识,计量是被认为和测量不确定度联系在一起的测量。而电学测量是对有关电学设备的使用,从而进行计量的一门科学,而且因为其信号有着容易传播等优点,因此在现代生产生活中得到了广泛的应用。

3 电学计量中测量不确定度评定的应用

3.1 静态不确定度评定方法的运用

大部分学者在对测量不确定评定方法进行研究的过程中,都积极的采取了不同的方式进行实验。其中,有部分学者认为,可以最大程度的利用方差的方法,进而对静态不确定度进行评定,按照对测量结果采取测量不确定度的评定,还有部分学者提出了与之前不同的方法,也就是不确定度方法,其通过对最小二乘测量评定理论的利用,然后实施了各种不同的测量仪器和方法,顺利地测量了电阻的不确定度。其电阻如图1所示,测量的最终方程和数据结果详情如表1所示。

图1

表1 电阻R1、R2和R3测量方程和数据结果

3.2 动态不确定度评定方法的运用

对比动态不确定评定方法和静态不确定评定方法,事实上这对误差理论而言是一个非常重大的挑战。由于以往的传统方法主要是以统计作为理论的,但是其出现之后,有效的让静态不确定评定方法当中存在的缺陷得到了弥补。有相关的学者不使用静态不确定度评定方法的情况下,在判定上重新提出了新的途径,综合对灰色系统理论等进行了运用,而且在综合运用的基础上,还提出了评定理论(非统计)并取得了较为明显的成绩和效果。然而在建立模型的过程中,如果存在着比较大的误差,或者是出现精度不足的情况下,会在一定程度上影响不确定度评定的产生。基于此,在以后发展的过程中,应该紧密的结合静态和动态两者之间的不确定度评定方法,从而在电学计量当中,提高对不确定评定结果测量的准确性。

3.3 接地电阻测试仪电阻示值误差的测量不确定度评定

测量不确定度评定接地电阻测试仪的电阻示值误差的时候,需要实施几项实验,经常会使用到的是接地电阻测试仪和电阻箱。需要对有关测量的电路图进行设计,同时对检定点进行选择,一般定点选择为5个,待让电流稳定输出之后,然后得出此地电阻测试仪的电阻,其实际的电阻记为R0,从有关的线路图可以得出,r=R0-R,r→示值误差,R→标准电阻值。从而可以得出,输入量的不确定度,对整体的不确定度有着决定性的作用。在相对应的数学模型函数当中,将有关数据带入其中,可以将其的不确定度计算出来。

在实际进行实验的过程中,可以采取五组以上的实验进行对比和分析,这样的目的主要是为了降低人为操作出现误差的概率,因此在实际进行实验期间,需要实验五次以上,然后放在一起进行对比和分析,让误差更为准确,进而对不确定度的结果进行测量。

3.4 不确定度评定接地电阻测试仪电流示值误差的测量

对于电流示值误差的测量评定上,其实和上述的评定有着诸多的互通之处,它一样需要建立有关的数学模型。r=I-I0=I-V/R,r→示值误差,I→电流的显示值,I0→电流的实际值,V→电压示值。采用不确定度对其进行测量的时候,一样需要大于五组以上的数据实施测量,待准备好全部的数据之后,然后对其标准,还有其合成的不确定度分别进行评定,而需要采取平方等方法对合成的不确定度进行评价。需要注意的是,在合成的时候不能实施代数的方式进行合成,避免实验的相关数据出现误差的情况。

3.5 不确定度评定泄露电流测量仪电压示值误差测量结果

对漏电电流测量仪电压示值误差,采用确定度评定其测量结果的时候,而所采取的漏电电流测量仪型号为HL6626,在具体实施实验的过程中,对于测量的环境也会提出一定的要求,详细的标准按照有关实验室的准则,此次的测试区别于之前两组的是它最少要测量十个以上的数据,即确定十个试验点,不但如此,在同一个节奏上,要保证所调节的试验电压的节奏一致。

在一定的范围内,需要对检测仪器的输出电压进行控制,过大的情况在不确定度对电压示值误差测量结果进行评定时,是不容许出现的,这样极易造成偏差的情况出现,而基本上将试验的结果范围在±5%进行控制。

4 结语

本文的研究主要集中在电学计量中在测量不确定度评定应用方面,同时通过进一步的拓展,加强对测量不确定度评定的了解,所了解的内容主要是其精确性等因素的评定,以及其带给电学计量的优缺点,与此同时,对不确定度评定的重要性进行阐述和介绍。本文的重点主要对测量不确定度进行分析,以及其在电学计量当中的具体应用进行分析。事实上,对于电学计量而言,测量不确定度评定的应用,有效的解决了一些基本的问题,并带来了较好的利益。有关专家需要对其在温度计量的发展进行着重了解,从而更好的为其他行业领域进行服务。

[1]阿迪兰,努尔古丽·阿不力肯木.测量不确定度评定及其在电学计量中的应用研究[J].工业,2016,(6):00268.

[2]赵飞,徐沛,沙长涛等.分离圆柱谐振腔法测试系统的介电常数测量不确定度评定[C].2015国防无线电电学计量与测试学术交流会.2015.

[3]李子靖.讨论测量不确定度评定及其在电学计量中的应用[J].魅力中国,2016,(20).

[4]王洋.探讨电学计量的误差分析及不确定度理论研究[J].科技与企业,2015,(8):200.

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