探讨电学计量的误差分析及不确定度理论研究

响。 但是 ， 如果没有及时发现 存在的系统误 差， 就会 对计量 校准或 者检 定结 果产生影 响， 与偶 然误差不 同， 它不易被 发现 ， 不能通过 数据去 排 除 和发现， 对计 量检定影响很大 。 系统误差可以反映测 量的不确定度 。
… １肖婷 婷 ． 电字计量 的误 差分 析及不 确 定度 理论 研 究【 Ｊ 】 ． 科 技信 息， ２ ０ １ ５ ， （ ６ ） ． ［ ２ 】 陈军． 测量不确定度 在基础实验中的应用 研 究［ Ｊ 】 ． ２ ０ １ ０ ， （ ６ ） ．
的评定， 分为Ａ和Ｂ 类； 四是合成 不确定 度ｔ 五是 扩展不确定 度。 六是不 确定度报告。 建立数 学模型 ： 在不确定度 的测量 中， 即是 测量模型化 ， 是要建 立
满足评定 的数学模 型， 即影 响量ｘ ｉ 和被 测量Ｙ 之间的函数关 系， 关 系式 （ ＞＞ 上接 第１ ９ ９ 页） 为Ｙ ＝ ｆ （ Ｘ， ， Ｘ “ ， Ｘ ） 。 要对测量 过程足够了解 ， 尽可能 不要遗漏和 重 干燥效 果 ； 由于增压机运行时 排气温度较 高， 可 以依据 循环流 水的实际 复， 所 有影 响 不确 定度 测量 的输入 量ｘ都 要在 数学 模型 中， 这样 才 能 情况 ， 控制循环水压 力。 对压缩 机进行 电机散热改 造 ， 达 到压缩 机节 能 建立 正确 的模 型。 由ｘ输入 量得 出的最 佳值ｘ ， Ｙ得出的最 佳值 为ｙ ， 即 降温的 目的， 大大增加了二氧化碳的液化 量。 ｙ ＝ ｆ （ ｘ ． ． Ｘ ） 。 因此被测量 的不 确定度 由ｘ ； 的不 确定度决定 ， 所以要先 ３ ． 总 结 评 定 Ｘ的 不 确 定 度 。 通过 对几种常见液化装 置在 生产 过程中所存在的 问题 进行研 究和 分析不 确定度的来源 ： 从已经建立的数学模 型中， 把影响 被测量的 分析， 优化生产操作 ， 保证液化 装置正常安全的启动、 运行。 改善液化装 不确定度的分量 全面详细地列 出来。 在评定被测量 的不确定度之前 ， 要 置 的液化 流程 ， 有利于进 一步 提升生产效率和产品利用率 ， 增加经济效 把修 正量加入测得值 来确定被测量的最佳 值， 并剔除异常值。 益， 具有 明显的综 合效 益。 不确 定度 的评定 ： 影 响测 量结果 的不 确定 度有很 多， 而对 评定每 参考 文献 个不 确定度 来源 的标准 偏差即是标 准不确 定度分量 ， 可 以用ｕ 表示 。 有 【 １ 】 张炜森 ． Ｐ １ 己 Ｉ ｃ Ｏ 液化 工艺在珠 海Ｌ Ｎ Ｇ 装置中的应 用． 《 上海煤气》 ， ２ ０ １ １ Ａ 类和 Ｂ 类评定两种 方法 ， 两类评定 基本 没有 区别 ， 只是 获得 的方法 不 年 ５ 期 同。 所以 ， 无论 哪种 方法， 评定 的各 个不 确定度的分量 都要能 在数学 模 ［ ２ 】 杜海胜 ， 安亮， 韩来喜． 影响神 华煤直接 液化 性能的因素及 分析． 《 煤 型中找 到对应的输入量。 炭转化》， ２ ０ １ ２ 年５ 期 合成 不确 定度 ： 被测 量 的估计 值 的标 准不 确 定度可 以用 ｕ （ ｙ ） 表 ［ ５ 】 张雯， 张 晓丽 ． 液化ｌ Ｉ 装 置 故障原 因分 析及 处理 ． 《 中国化 工贸 示， 它是由相应的输 入量的不 确定度合成的。 扩 展不确定度是可以确 定 易》， ２ ０ １ ５ 年２ 期
探讨电学计量的误差分析及不确定度理论研究
王 洋
秦皇岛市计量测试研究所
河北秦皇岛
【 摘 要ｌ 在电学校准和检 定中， 有很 多 因素会产生误 差， 而在对不确定 测量 结果的 区间的 值， 赋予被 测量值分布 的， 大部分可能包含于这个 区 有时也称 为范围不确定度或者 展伸不确定度 。 扩展不确定 度通常用 度进行计算时， 也会受到误差的干扰 。 文章总结了 电学计量 中系 统误 差产生 间。 来 表示 ， 是通过合成标 准不确 定度的倍数 来表示 的测量不 确定度 ， 是 的原因， 使操作人 员 可以清晰地 了 解这些原因， 从 而减少 在实验中产生不必 ｕ 要 的系统误 差， 提 高精确度 ， 还介 绍了 在计量校 准中的不确 定， 用关 系式 表示是Ｕ＝ ｋ ｕ ， 其 中ｋ 论， 为 电学计 量提 供 了 依据。 般为２ ， 可能有时 为３ ， 这是 由被测量的效 益、 重要性 和风险决定的 。 不确 定度报 告 ： 分析 评定过 测量 不确 定度后 ， 给 出测 量 的最后 报 【 关键词 】电 学计量； 误差 ； 不确 定度
及电路稳定性 等 ， 元件 因素有线性 与非线性及稳 定性 ； 电路 因素 包括交
流电路 中的相 角和模 、 直角误差 。
２ ． 不确 定 度的评 定 方法 国内常用的评 定不确定度 的方法有传统 的静态不 确定度评 定方法
和 动态测量 不确定 度的评定 方法 。 不 确定度 的评定过 程有几个环 节构 成： 一 是建立数学 模型 ； 二是分析不确 定度的来源 ・ 三是进行不 确定度
一
告。 如 用合成 标准不 确定度 表示 的测量不确定 度， 则应该把 自由度和ｕ 随着 经济和科技 的发 展， 测量 的软硬件也 在快速 发展 ， 同时 ， 对测 给出。 当用扩展不确定 度表示测量不 确定度的时候 ， 则要给 出ｕ ｃ ， ｐ ， ｖ 、 量结果 的精确性也 提高了要 求。 因此 ， 系统误 差的发现和消除是 至关重 ｋ 。 尽可能 在不确 定报告 中提 供更详细 地信息 ， 可以提 高结果的 使用价 要 的工作。 电学 计量 的特点有准确度 和灵敏度高 ， 应用广泛 ， 已经应用 值 。 到各种计 量技术和控 制的工作 中， 但 是影响电学测量 的影 响因素很多， ３ ． 结束 语 很 难察觉 。 在 实际的 电学 测量 中， 测 出的结果不是 真实值 ， 因为存在着 对不确 定度的评定研 究， 可以得出在电学计 量中， 测 量不 确定度评 误差。 物 理学家 海森伯根 据量 子力学提 出了一种不确定 关系 ， 之 后， 这 定的应用 是极其重要 的 ， 而 电学计 量的好坏 受评定 科学性 和精 确性 等 种不确定度的评定就被用在 了电学 的计量中。 因素的直接影 响 ， 文章介 绍的测量不确定 度评定方法和 理论 ， 评定了电
根据 测量 的数据 评定事 物的优 劣， 其测 出结 果 的精 度对 经济效 益和产 ［ ５ 】 刘 兆平 ． 测 量 不 确 定度 评 定 及 其 在 电学 计 量 中的应 用研 究 品的质量产生 直接的影 响。 在 经济快 速发展 的今天， 国家的贸易经济效 ［ Ｊ ］ ． ２ ０ ０ ｇ ， （ １ ２ ） ． 益也受到测 量精度 的影响 所 以， 近 年来 ， 测 量方法成 了 各 国研 究者关
１ ． 电学 计量 误差 分析 学计 量中的相 关仪器显 示的误 差不 确定度 ， 使不确 定度的测 量评 定更 系统误 差是按 照一定的规 律变化或者 是恒值 不变的 误差 ， 也成 为 加准确和科学。 确定 性 误差 。 它是 有一定的 规律 出现 的， 在测量 结果 中可以消 除其影 参考文献
注 的热点， 也进行了很 多研究 。 在计量检 定和 电学测量 中， 系统误差 主要来 自人为、 仪 器、 测量装 置、 环境 、 元件、 电路 等等因素， 因素 的不同产生 的误差也不 同。 具体来
说： 人为因素包括人 员误差 、 操作误 差、 读数 误差 以及温 度等外界环境 等， 仪器误 差包括标 准量具误差 、 间隔采样 以及显示特 性等 ； 测量装 置 因素具 体包括灵敏度和 实验设 备ｔ 环境 因素有磁场 、 电流热 效应 、 电场