摘要：交流电能表检定装置是检定交流电能表的必备设备，广泛应用于电力公司、电能表生产企业。加强对电力公司等企业所属交流电能表 检定装置的计量检定，对于打破行业垄断、维护消费者权益意义重大。针对此从检定交流电能表检定装置的数学模型、不确定度来源等方面 对其不确定度进行分析探讨。
关键词：交流电能表；检定装置；测量不确定度评定
引言
任何测量都不可能绝对准确，应当完整地对测量结果的质量有个定量的描述，以便使人们能了解其可靠性。《测量不确定度表示指南》简称 GUM采用当前国际通行的观点和方法，使涉及测量的技术领域和部门，可以用统一的的准则对测量结果及其质量进行评定、表示和比较，即 给出测量结果的同时给出其测量不确定度。电能表检定装置是电能表检定的标准装置，是功率和电能量值传递的重要计量仪器设备，它能直 接判定电能表量值传递的准确性能。
1测量不确定度计算的一般方法与步骤
根据国家计量技术规范（JJG1059.1-2012测量不确定度评定与表示）的要求，一般把计算分析测量不确定度分析归纳为7方面的内容。
（1）测量方法：简述测量方法和测量过程，必要时画出简图；
（2）数学模型：建立被测量和各影响量的数学关系；
（3）计算灵敏度系数并列标准不确定度合成公式；
（4）确定对应于各输入量的标准不确定度分量，列出一览表；
（5）计算并充分评定各分量标准不确定度：计算并说明获得每一个分量数值所使用的方法、依据；
（6）对各标准不确定度分量进行合成；
（7）确定扩展不确定度；
2测量不确定度的基本概念和来源分析
测量不确定度是指测量结果变化的不肯定，是表征被测量的真值在某个量值范围的一个估计，是测量结果含有的一个参数，用以表示被测量 值的分散性，是定量描述测量结果质量的指标。根据测量不确定度定义，在测量实践中如何对测量不确定度进行合理的评定，这是必须解决 的基本问题。对于一个实际测量过程，影响测量结果的精度有多方面因素，因此测量不确定度一般包含若干个分量，其中一些具有统计性， 另一些分量具有非统计性。不确定度的评定可分为两种A类评定和B类评定。
在交流电能表检定装置的测量结果不确定度分析中，凡能用统计方法计算的不确定度分量均作为测量不确定度的A类评定，以统计观测列的 方法得到。如：电压、频率、温度、功率因数在允许偏差内波动，光电采样、外界电磁干扰和线路电容电流的变化，标准仪表响应速度和自 热影响的变化，手动方式控制标准表和被检表、仪表的估读计数，电压电流波形失真度不稳定，仪表示值的升降变差，都是应作A类评定的 不确定度主要来源。因为以上影响量的变化有些非常微小，有些是同时并存的，很难用试验方法确定每一不确定度来源对产生A类评定不确 定度的“贡献”。因此，采用一台稳定性较好、变差很小而示值分辨力足够高的检验标准，接在检定装置的输出端，在认为相同的测量条件 下，在预定的测试点对检定装置误差进行多次重复测量，根据贝塞尔公式计算出标准偏差作为合成的A类标准不确定度。
不确定度分量的B类评定是用各种非统计方法来求各分量的表征值u，并作为该类分量的近似的标准不确定度。不确定度的这类分量主要从检 定装置的标准仪器方面进行考虑。因此，可从有关检定证书和技术资料数据进行分析计算，确定其各项误差分布特征及传播系数。如：标准 功率电能表的自身最大允许误差，电流电压互感器的误差，标准仪表和仪器受更高等级的标准检定时所带来的传递误差，均可以认为是正态 分布；而计数电路量化误差，数据修约误差，导线压降引起的误差，这些误差均可以认为属于均匀分布。在分析中当某项误差不了解其分布 特征时，假定它是均匀分布来进行计算。
3测量不确定度评定实例
1）测量依据
JJG1085-2013《标准电能表》；JJG597-2005《交流电能表检定装置》；JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》；《华北大区省级法 定计量检定机构电能表标准装置量值比对实施细则》。
2）环境条件
温度：20.5℃，湿度：45％ＲＨ。
3）测量标准
名称：三相电能表检定装置；
型号：ST-9001D5V3；
准确度等级：0.02级；
测量范围：3×（57.7~380）Ｖ，3×（0.1~120）Ａ。
4）被测对象
0.01级三相标准功率电能表出厂编号：300365。
5）测量过程
三相电能表检定装置输出电能给被检表，并将被检表的输出脉冲输入到装置内置标准表的脉冲输入端，由装置将得到的被检表的输出脉冲与 标准表的标准脉冲进行比较，从而确定被检表的电能测量误差。
6）数学模型
γ＝γw
式中：γ—被检表的电能测量相对误差。
γw—装置显示的被检表电能测量相对误差。
7）输入量的标准不确定度的评定
输入量γw的标准不确定度ｕ（γw）的主要来源有两个方面：在重复性条件下由于被检表测量不重复引起的不确定度分量ｕ（γw1），采用 Ａ类评定方法；检定装置最大允许误差引起的不确定度分量ｕ（γw2），采用Ｂ类评定方法，上级检定引起的标准不确定度根据证书为 0.005％β≈0.002％可以忽略。
8）不确定度分量ｕ（γw1）的评定
该不确定度分量主要是由于被检表的测量不重复引起的，可以通过得到测量列，采用Ａ类方法进行评定。对0.01级被校表在规定的每一个测 量点连续测量10次得到测量值，由贝塞尔公式：
取ｋ＝２，取２位有效数字，得到测量结果的扩展不确定度计算，见表４。
12）扩展不确定度评定方法的使用
0.01级交流电能表检定装置单相Ｃ的扩展不确定度评定方法，
对于装置的Ａ相和Ｂ相的扩展不确定度评定同样适用；其他等级的交流电能表检定装置的测量不确定度，也可参照本文给出的方法进行评定 。
4结束语
通过对交流电能表检定装置测量不确定度评定的分析，我们对影响测量结果的各因素及其影响程度有了清晰的认识，这将非常有助于交流电 能表检定装置的计量检定工作。
参考文献
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[4]三相电能表检定装置测量结果不确定度的评定[J].霍云生.中国计量. 2003(06)
[5]三相电能表检定装置相对误差的测量不确定度评定实例[J].刘景姝,徐敏.计量与测试技术.2012(07)
论文作者:詹燕苗1,张小言2
论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期
论文发表时间:2018/9/18
标签：不确定论文; 测量论文; 装置论文; 电能表论文; 误差论文; 标准论文; 分量论文; 《基层建设》2018年第20期论文;