摘要：随着科技的发展以及各种统计理论的成熟，导致测量硬件和软件极大发展的同时，对计量的准确性也提出了更高的要求。在电学计量中测量不确定度具有一定的实用性，是人们获得真实精确计量数字的关键途径，本文就电学计量中测量不确定度评定方法的应用进行简要分析，以期为未来电学计量测量的发展提供有价值的参考。
关键词：电学计量；测量不确定度；评定；应用
1电学计量中测量不确定度评定概述
1.1电学计量内容及特点
电学计量作为国家法定的电参量定量分析的科学，有利于推动电学相关知识的研究开发与应用。根据计量侧重点的不同，可以将电学计量划分为电学计量与参量计量两种不同内容的计量范畴。其中，电学计量侧重于内容，而参量计量更多地是与电路元件参数相关。电学计量是一种应用广、准确度高、可以进行远距离测量的技术，具有极大的计量测试优势，并且电本身信号传播转换速度快、便于分配控制。将其与测量传感器结合，可以将位移、压力、重量、温度、湿度、加速度、声、光、X射线等轻易转化为电压、电流等模拟数字信号。因此，力学、声学、光学、温度等不同计量领域都逐渐利用电学计量的优势，将测量因素转化为电信号，减少了测量工作量。
1.2测量不确定度评定方法概述
为了表示和使用方便，将测量不确定度分为“A类”和“B类”两类。“A类”不确定度是指对数据用一定的统计方法进行评估分析所得的不确定度；“B类”不确定度是指对相关数据不采用一定的统计方法进行评估分析而所得到的不确定度。“A类”不确定度与“B类”不确定度是相反的数据统计过程。以下对其做详细研究分析：
“A类”不确定度是对某一组观测数据进行详细分析研究，然后根据其频率分布在相关数据软件上得到其概率密度函数，再而分析得测量不确定度；而“B类”不确定度与“A类”不确定度不同，它是基于对某事件发生的信任之上的。两者类似的是，都必须建立在概率分布的基础上，都用方差或标准差表示。
现今将测量不确定度分为“A类”和“B类”，此分类无特别的意义，只是根据其有无对数据使用统计方法进行分析，故这两者这间并没有孰优孰劣的问题，并不能明确表示某一类更为可靠。但不可否认的是，两者之间存在一定的差别，一定程度上来说，“A类”不确定度比“B类”不确定度客观性更强，更服从于现实，且更符合统计学上的基本特征—严格性。
“A类”、“B类”不确定度和“系统误差”与“随机误差”的分类之间并没有简单的对应关系。误差存在两种性质，我们将之称为系统和随机，这才使得有“系统误差”、“随机误差”两名词的出现，而A、B两类表示的是评定不确定度的两种方法，是为了便于讨论不确定度才存在的。此外，“随机误差”与“系统误差”两者若是合成是完全无规律可循的，若是对其任意合成，可能会导致数据处理时的错误，造成实验结果的误差，是这不应该存在的问题。而“A类不确定度”与“B类不确定度”的合成是符合数据处理要求的，两者在合成时，可以都采用标准不确定度，以免发生数据处理的错误，这是在不确定度理论发展历程上的重要进步之一。
2电学计量中测量不确定度评定的应用
2.1接地电阻测试仪电阻示值误差的测量不确定度评定
在对接地电阻测试仪的电阻示值误差进行测量不确定度评定时需要进行几项实验，较为常用的接地电阻测试仪是HL6625型，而电阻箱采用的是ZX128型的大功率低值电阻箱。需要设计相关测量的电路图，并选取5个检定点，待输出电流稳定后，得出该接地电阻测试仪的实际电阻记为R0，从相关线路图可知，r=R0-R，r为示值误差，R为标准电阻值。从而可以知道整体的不确定度主要取决于输入量的不确定度。相关数据带入相对应的数学模型的函数中可计算得其不确定度。为了减少因人为操作导致的误差，需要进行五组以上的实验，进行共同分析比较，得出较为准确的接地电阻测试仪的示值误差测量结果的不确定度。
2.2绝缘电阻表电阻示值误差测量不确定度评定
用于进行绝缘电阻表电阻示值误差测量不确定度评定实验的仪器是ZC25B-3，它是量程大、准确度高的代表，量程高达500Ω。该实验同样对测量的温度、湿度有要求。与接地电阻测试仪电阻示值误差实验不同的是，规定环境温度为19～25℃，相对湿度保持在40%～70%间。为了提高实验结果的精准度，选择了特定的电阻表检定装置，将电阻维持在100～110Ω之间。兆欧表和设计的电路图如图1所示。
图1兆欧表实物及原理电路示意图
该测量不确定度评定的方法只要满足一定的条件就能轻易获得结果，这些条件包括测量指针在零分度线上、电压不低于500V、校准准确等级高。
2.3泄露电流测量仪电压示值误差测量结果的不确定度评定
对漏电电流测量仪电压示值误差的测量结果进行不确定度评定时，采用的是型号为HL6626的漏电电流测量仪，而实验对测量环境也有一定的要求，具体可参照相关实验室准则，此测试与之前两组不同的是，它至少需要测量10组以上的数据，即至少需要确定10个试验点，且要保证对试验电压的调节要保持在一个步调上。在对电压示值误差测量结果的不确定度评定中，需要控制检测仪器的输出电压在一定的误差范围之内，不可过大，导致试验结果发生偏差，而一般此控制范围为±5％。而与前两个试验相同的是，它同样要建立相关数学模型：r=V-V0，r为电压示值误差，V为电压仪器上的电压值，V0为实际电压值。上文中已提过误差的测量不确定度主要由输入量的测量不确定度决定，而输入量的各个分量同样要进行不确定度的分别评定。通过相关数据之间的联系与计算，对测量结果进行分析得出泄露测量仪电压示值误差测量结果的不确定度评定的综合报告。
3总结
综上所述，电学计量自身的特点决定了其应用的广泛性，对现代不同的计量测试领域具有重大贡献。本文更着重研究了测量不确定度评定在电学计量中的应用，其应用帮助电学计量领域解决了一些基本问题，并带来更大的经济效益，相关专家需要加强研究，着重了解发展其在温度计量、几何计量等方面的进一步发展，并进行扩展延伸，促使其在其他行业领域的更为广泛的应用，更好的为企业和人民服务。
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作者简介：
万薇薇（1985.11.15-），女，江苏南京，哈尔滨工业大学电气工程专业 硕士，职称：工程师，单位：国电科学技术研究院，研究方向：测量不确定度分析，计量在电力行业的应用。
论文作者:万薇薇
论文发表刊物:《电力设备》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/10
标签：不确定论文; 测量论文; 电学论文; 误差论文; 的是论文; 电压论文; 电阻论文; 《电力设备》2017年第27期论文;