测量结果的扩展不确定度-解释

对1.0级电能表进行检测时所得测量结果的扩展不确定度对0.1级电能表检定装置(装置上标准表为0.1级全量程标准电能表)检测1.0级被试表时的测量不确定度进行评定和分析。1测量方法釆用标准电能表法。2数学模型：本装置采用比较法检测1.0级三相电能表(型号： ;量限： V, A,出厂编号XXXX,等级_)，测量过程的不确定度分析如下。在理想状态下装置输出电能并测出其值Wo,若被检表测量值为驱则由计算机按WoxlOC(%)WoxlOC(%)计算出被检表误差并显示出來，作为实测结果.在实际工作中，考虑到各种实际因素的影响，则有e结果=ex+et+ex(T,F,Q,R)-[eQ+e0(T,F,Q,R)]+ecj"式中e机够一装置计算机计算并显示的被试表误差e揪一被试表误差的测量结果装置测出的电能值驱一被试表测出的电能值耳一时间控制误差—被试表误差e。一标准装置误差SfT'F'QR)—被试表由于受到温度、频率、功率稳定度及其它原因影响引入的误差e°fr,F,Q,R)—标准装置由于受到温度、频率、功率稳定度及其它原因影响引入的误差ele‘‘一数据处理带入的误差clclC <71CCC <71CCF)切疋心)有依据JJF1059-1999中,

22222222

C(ex)U(ex)+C[exCT,QRF)]ll[exCT,QRF)]+%t)U(et)+C(ecl)U(ecl)+C(eo)u(eo)+C[eo(T,QRF)]u[eo(T,Q^F)]式中灵敏系数C(eo)C[e°(T,Q,R,F)]=-1,其它=14标准不确定度一览表 （以1・0级被试表为例）馄(Xi)确U不量溉分F険0-5)11不(XI!注备尸时OSOC11-时O5C0尸时OSOC1O)%融M)as分ws类1*1*1*6113.R与检定装置、测量过程有关3RI1*2001*1*)2u<e/3335/41*001*005.1*)3/31*30/1*1*333.333qI!蛀H/V32021*5511.R*i!竝H/3535/1*11RH/3535/1*11ROR)u<e/3535/1*.6711671*/3535/.6711671*RCu(e/V35O/V35)2c0/V351187&287&2与被试表有关AHOO宀OO11HRH30/O/3O11333.3RAH30/O/3O11333.3RRH30/O/3O11333.3R心?•??川??•???????•??x)l心?•??心??•???????•??

5标准不确定度分量的评定(以1级被试表为例)5.1标准误差的不确定分量1乜。)5.1.1由实验测定的检定装置的重复性(A类不确定度分量，t分布)<7按JJG597-1989,检定装置对一台核查标准进行10次重复试验，数据如下:<7功率因数误差(%)X1X2X|X5x7XXiocos0=l.O0.040.050.060.050.040.040.050.040.050.05cos0=O.5L0.080.090.080.070.090.080.070.080.070.09根据O-!0=0.007(%)^05L—0.008(%)再由：11=10,得 _CT(eo)sy/To=0.00221(%) 1.0时=0.00253(%) 0.5L时5.1.2标准表的误差引入的不确定度分量标准表最大允许误差为土0.10%,属均匀分布u(eo)i=0.10/y/i=0.05774(%)以上标准表等级为0.1级，若为0.05级，则按标准表最大允许误差为土0.05%。5.1.3量值传递引入的不确定度分量由上级标准向本标准表传递时引入的扩展不确定度为0.030%(1.0时)，0.045%(0.5L时)正态分布，故：u(eo)2=°03%=0.0100(1%) 1.0时%)厂° =00150(1%)o.5L时若标准表等级为0.05级，由上级标准向本标准表传递时引入的扩展不确定度为0.020%(1.0时)，0・030%(0・5L时)5.1.4人员操作引入的不确定度分量由人员操作引起的误差限为0.01%,属正态分布，故：U(eo)3=°咲=°°°33M%)5.2标准装置由于受到影响量变化影响而引入的不确定度分量5.2.1受温度变化影响引入的不确定度分量该检定装置的温度系数为0.01%/°C,当温度在(20±2)°C内变化时，温度变化呈均匀分布，由此引入的不确定度分量为u=002/-0.0115^%)(eoT)/yJ3温度变化带入的误差限为装置误差限的扌5.2.2受频率变化影响引入的不确定度分量该标准釆用数字波形合成技术，频率十分稳定由此带入的误差限为0.005%,呈正态分布，故：w(eoF)=0005/3=0.00167(%)频率变化带入的误差限为装置误差限的存5.2.3受功率稳定度影响引入的不确定度分量由此带入的误差限为0.005%,呈正态分布。故：w(eoQ)=0005/3=0.00167(%)功率稳定度变化带入的误差限为装置误差限的存5.2.4受其它未知因素的影响引入的不确定度分量受其它未知因素影响造成的不确定度分量一般是多个微小量的共同贡献，在检定装置受控工作时，该分量误差限为0.005%,呈正态分布。故：w(eoR)=0.005/3=0.00167(%)其它未知因素变化带入的误差限为装置误差限的法5.3时间控制引入的不确定度分量装置靠对釆用脉冲控制计数以获得电能量的信息，控制时间t引入的误差不超过0.005%,呈正态分布。故：u(eoT)=0005/3=0.00167(%)5.4数据处理引入的不确定度分量5.4.1数据运算量化引入不确定度分量数据运算量化误差的极限值为0.005%,属均匀分布，故:U(ecl)1=00^=0.00289(%)数据运算量化误差的极限値为0.005%(装置显示误差小数点后有2位)或0.0005%(装置显示误差小数点后有3位)5.4.2结果化整引入不确定度分量结果化整间距与被试表的级别有关，1.0级被试表的化整间距为0.1%,故:U(eci)2=°^3=002887%)结果化整带入的误差限为被试表误差限的帶5.5被试表受影响量变化引入的不确定度分量5.5.1受温度变化影响引入的不确定度分量根据对大量被试表数据和有关技术资料的分析，1级表的温度系数小于0.05%TC,实验室温度在(20±2)°C变化，且呈均匀分布，故：U©T)二%"05774%)温度变化带入的误差限为被试表误差限的洽5.5.2受频率变化影响引入的不确定度分量正常的被试表受频率变化影响引起的误差变化极限为0.1%,呈正态分布，故:1】幽)=°%=00333$%)频率变化带入的误差限为被试表误差限的存5.5.3受功率稳定度影响引入的不确定度分量受功率稳定度影响引入的误差极限为0.1%,呈正态分布，故:%q)=°%=0.03332(%)功率稳定度变化带入的误差限为被试表误差限的当5.5.4受其它未知因素影响引入的不确定度分量

受其它未知因素影响造成的不确定度分量一般是多个微小量的共同贡献，在标准装置受控工作时，该误差限为0.1%,呈正态分布。故:u（exR）=0.1/3=0.03333（%）其它未知因素带入的误差限为被试表误差限的/5.6被试表误差变化引入的不确定度分量5.6.1被试表的重复性引入的不确定度分量通过实验方法获得被试表的重复性g功率因数E】（％）e2(%)e3(%)e4（%）E5(%)COS0=1.Ocos(p=Q5L己知被试表的重复性为鼻国，呈t分布，则被试表的重复性引入的不确定度分量1氓彷为COS（p=1.0时，U（ex）s=S（ex）/k= = %co®=0.5L时，l^ex）^S（ez）/k= %/书= %5.6.2被试表的复现性引入的不确定度分量通过实验方法获得被试表的复现性a（ex）1组别功率因数Ei(%)E2(%)e3(%)E4(%)E5(%)i=ln(%)1cos<p=1.0cos(p=0.5L2cos</)=1.0cos(/)=0.5L3cos</)=1.0cos(/)=0.5L每组实验间隔一定的时间。

则被试表的复现性引入的不确定度分量U(ex)lcos0=1.0时，u（ex）i=aexi/k=co朝=0.5L时9U（ex）l=aexi/k=6合成标准不确定度Uc（y）=J》c?u2（xj）=60.0X2（1.0时）=61.0X10'5（0.5L时）=???X10'5（1.0时）=???X1O'5（O.5L时）不考虑被检表的贡献，即为测量过程中装置的标准不确定度(分量)考虑被检表的贡献,即为测量结果的标准不确定度7扩展不确定度不考虑被检表的贡献，即为测量过程中装置的标准不确定度(分量)考虑被检表的贡献,即为测量结果的标准不确定度取置信水平P=99.73%(取P值为95%至99.73%之间),1^3(取k值为2至3之间)故:u师1o=kXUc=3X60.0XI05=0.18%U%H0.5L=kXUc=3X61.0X10'5=0.19%U结果