电学计量中测量不确定度评定的应用

杜海洋

摘要：在市场经济和科技飞速发展的今天，由于其技术基础灵活、技术基础丰富、承包形式广泛，已逐步被人们所接受。但是，在电力计量的校验和校验中，由于各种原因造成了系统的误差，从而影响了测量的精度。因此，文章重点阐述了测量不确定度评价的基本原理，分析了引起测量系统误差的主要因素，为电力仪表的测量和发展指明了方向。

关键词：电学计量;不确定度评定;示值误差;电流输出

前言：电力计量是根据国家的计量法规制定的一门科学，它是利用电力测量仪器来定量地分析被测电力参数，是人们学习电力知识的一种重要手段。但是，由于各种因素的影响，测量的精度受到了很大的限制。海森泊以量子力学为基础，提出了“不确定度”，并在电力测量中得到了广泛的应用。

1.电学计量与测量不确定度评定

电力测量技术是目前应用最广泛的一门学科，它的研究对象主要是对电参数进行定量分析，从而极大地促进了电力技术的研究与应用。而按测量侧重点的不同，又可分为电测和参量测，其中，电测主要是测量内容，参量测量是测量电子器件的参数。电学计量具有精度高、用途广、能实现长程测量等优点，再加上电信号自身的快速传递和快速地变换，极大地方便了配电系统的控制。将电能计量与测量传感器相结合，可以很容易地将压力、质量、位移、温度、声音、光线等转换成电流、电压等模拟数字信号。测量不确定度是衡量测量结果的重要因素，它直接影响着测量的可信度和可信度，一般的测量不确定度都是以标准偏差、给定倍数、给定置信区间的半宽为标准偏差、给定倍数、给定的可信度范围等参数，这在电力计量中是必不可少的。近年来，随着人们越来越多地关注计量不确定度，它可以有效地促进产品的制造和后续的认证和检测，从而推动质量监管和相关技术的发展，从而促进经济的持续发展。

2.测量不确定度的基本应用意义

随着改革开放的深入，我国的经济得到了快速的发展，对测量的总体要求也越来越高，无论是国内还是国外，都非常注重基础的测量不确定度。测量不确定性在应用中的优越性是非常明显的，它在测量技术中有着无可替代的作用。测量不确定度是提高测量精度和效率的一个重要基础概念，它是衡量总体质量的一个重要指標。通过对不确定度的基础应用，可以使产品在基本的生产流程中有效地运转，并能合理地确保基础的检测和认证程序。测量的不确定度还可以极大地促进整个质量监控的进程，从而确保整体工艺的提高，并且对整个项目的检测流程的顺利进行起到了很好的辅助作用。因此，随着经济、社会的发展，各国在质量管理的基础上，都对测量不确定度进行了大量的研究，并将其有效地加以运用。

3.电学计量中测量不确定度评定的应用

3.1 接地电阻测试仪电阻示值误差测量

接地电阻测定器是利用测量电流与受检者的电压，两者之比即为电阻测量的结果。目前常用的电阻示值误差测试仪器HL6625，ZX128电阻盒，测试电流在5-30 A，测量电阻0.01-1.05欧姆。至于测试环境，则是以温度和湿度为指标，一般来说，测试不确定度的测试方法，都会有不同的标准。

为了保证测试结果的可用性和准确度，必须对接地电阻试验机的电阻示值误差进行测量，必须选取5个以上的检测点。根据试验程序，当电流和电流都稳定后，就可以得到电阻R0的数值，再根据电路的线路，根据相应的计算公式，得到相应的电流输入不确定度，从而产生不精确的测量结果。因此，仅凭一次试验是远远不够的，要对大量的实测资料进行分析、总结，最后得出的误差数据，即不确定度的评估结论，是可信的。

3.2绝缘电阻表电阻示值误差测量结果的不确定度评定

在电阻示值误差测量中，选用了ZC25B-3型绝缘电阻计，其精度等级为10级，范围为500欧姆。有关工作人员在实验中进行湿度、温控，确保实验室的相对湿度在40%～70%之间，在19～25℃范围内进行。为进一步确保试验结果的准确性，选用ZX119-3型绝缘电阻计，使其绝缘电阻值维持在100～110欧姆之间。

3.3动态不确定度评定方法的运用

将动态不确定性评估与静态不确定性评估相比较，是一项很大的挑战。传统的评估方法多采用统计分析，但它的出现，却是弥补了静态不确定性评估方法的不足。已有学者在不采用静态不确定度评价的前提下，将灰色系统的理论与其他方法结合起来，并在此基础上，提出了评价理论（非统计学），并取得了较好的结果。但在建模时，若有较大的误差，或是计算结果不够准确，都会对评估结果造成一定的影响。因此，在今后的发展中，必须将静态和动态的不确定性评估方法紧密结合起来，这样才能在电力计量的时候，对不确定度的测量更加精确。

3.4接地电阻测试仪电阻示值误差的测量不确定度评定

在进行不确定度测试中，对接地电阻计的测试结果进行了多次试验，通常采用的是接地电阻试验机和电阻盒。根据相关的电路图，需要设计相应的检测点，一般是5个点，在稳定的输出电流后，得到这里的电阻，它的实际电阻是R0，由相关的电路图表可知，r=R0-R， r=R0-R， R=表示误差，R=标准电阻值。由此可以看出，输入量的不确定性对于整个系统的不确定性具有决定性的影响。通过引入相关的数据，可以得到相应的不确定度。在实际的实验中，可以选择五个以上的实验来进行比较和分析，以减少人为因素造成的错误，所以在实际的实验中，至少要进行五次的试验，才能得出正确的结论。

结束语

总之，随着计算机软件、硬件和信号处理技术的不断发展，电测仪器的分辨率、采集速度和存储速度都有了很大的提高，能够采集到超过 MHz的频率。另外，电脑的运算速度也越来越快，可以进行电子测量、数据分析和处理。在计量和测量中，运用现代的物理效果，也能显著地改善测量标准的重现量的一致性。另外，通过计算机技术和数字技术的运用，可以极大地提高电力计量的效率，推动计量的网络化、智能化、自动化的发展。

参考文献

[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.

1400501705216