CNAS-GL007：2020電器領(lǐng)域測(cè)量不確定度的評(píng)估指南

1、2020年9月1日發(fā)布2020年9月1日實(shí)施C/VASCNAS-GL007電器領(lǐng)域測(cè)量不確定度的評(píng)估指南Guidance on Evaluating the Uncertainty ofMeasurement in Electrical Apparatus TestingCNAS-GL007:2020第 頁(yè)共74頁(yè)2020年9月1日發(fā)布2020年9月1日實(shí)施目錄 TOC o 1-5 h z 1概述32引用和參考文件33定義和符號(hào)3不確定度的基本術(shù)語(yǔ)3通用符號(hào)44不確定度6WF估5不確定度來(lái)源5測(cè)量模型8測(cè)量值的基本分布10標(biāo)準(zhǔn)不確定度的A類評(píng)定15標(biāo)準(zhǔn)不確定度的B類評(píng)定17合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度20

2、擴(kuò)展不確定度21不確定度報(bào)告22不確定度評(píng)定方法流程圖23評(píng)定測(cè)量不確定度的注意事項(xiàng)23不確定度與限值的符合性判定25（資料性附錄）電器領(lǐng)域測(cè)量不確定度評(píng)估案例26 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document A1溫度（熱電偶法）不確定度評(píng)估26 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document A2電流和功率測(cè)量不確定度評(píng)估29 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document A3電量不確定度評(píng)估32 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document A

3、4電容器電容量不確定度評(píng)估34 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document A5接地電阻不確定度評(píng)估40 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document A6噪聲不確定度評(píng)估42 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document A7電氣間隙和爬電距離測(cè)量方法不確定度46 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document A8繞組溫升（電阻法）不確定度評(píng)估 49 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document A9頻

4、率不確定度評(píng)估54 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document A10工作溫度下的泄漏電流不確定度評(píng)估56 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document A11光伏組件開(kāi)路電壓、短路電流及最大功率測(cè)量方法不確定度59（資料性附錄）電器領(lǐng)域儀器設(shè)備準(zhǔn)確度限值73-XX1刖百本文件由中國(guó)合格評(píng)定國(guó)家認(rèn)可委員會(huì)實(shí)驗(yàn)室專門委員會(huì)電氣專業(yè)委員會(huì)編制，旨 在為電器檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行不確定度評(píng)估提供指南。本文件是CNAS的指南性文件，對(duì)電器檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室在實(shí)施認(rèn)可時(shí)提供指引，并不 增力對(duì)CNAS-CL01檢測(cè)和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室能力認(rèn)可準(zhǔn)則WCN

5、AS-CL01-A003檢測(cè)和 校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室能力認(rèn)可準(zhǔn)則在電氣檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用說(shuō)明的要求。本文件部分采用了IEC Guide 115 Application of uncertainty of measurement to conformity assessment activities in the electrotechnical sector電工領(lǐng)域合格評(píng)定活動(dòng)測(cè) 量不確定度的應(yīng)用的內(nèi)容，附錄A中的案例由各專業(yè)領(lǐng)域機(jī)構(gòu)提供。附錄B采用 了 IECEEod-5014： 2019 Instrument Accuracy Limits儀器設(shè)備精確度。本文件的編制得到了中國(guó)家用電器研究院大力支持和協(xié)

6、助，在此表示感謝。電器領(lǐng)域測(cè)量不確定度的評(píng)估指南1概述本文件根據(jù)CNAS-CL01-G003： 2019測(cè)量不確定度的要求，并結(jié)合電器檢測(cè)實(shí) 踐制定，本文件參照了國(guó)際相關(guān)組織有關(guān)不確定度應(yīng)用指南，如：EC Guide 115,對(duì)于 防爆和高壓領(lǐng)域還可進(jìn)一步參考以下兩個(gè)文件：正CExOD012Ex7iGGNide for Application of Uncertainty of Measurement to conformity for laboratory tests carried out under the lECEx System 和 STL 技術(shù)報(bào)告 Handling of Meas

7、urement Uncertaintiesin Testing and Test Documents o本文件不包括電磁兼容測(cè)量不確定度的評(píng)估內(nèi)容。2引用和參考文件CNAS-CL01-G003： 2019測(cè)量不確定度的要求CNAS-GL015： 2018聲明檢測(cè)或校準(zhǔn)結(jié)果及與規(guī)范符合性的指南JJF 1059.1-2012測(cè)量不確定度評(píng)定與表示JJF 1001-2011通用計(jì)量術(shù)語(yǔ)及定義技術(shù)規(guī)范ISO/TS 16491-2012： Guidelines for the evaluation of uncertainty of measurement in air conditioner and

8、heat pump cooling and heating capacity testsAPLAC TC 005 ： Interpretation and Guidance on the estimation ofiincertainty of measurement in testingIEC Guide 115： Application of uncertainty of measurement to conformity assessment activitiesin the electrotechnical sectorIECEE OD-5014： 2019 (Edl.l) ： Ins

9、trument Accuracy LimitslECEx ODO 12 ExTAG GUM Edition 2： ExTAG Guide for application of uncertainty of measurementto conformity for laboratory tests carried outunderthe lECEx System STL Tecluiical Report ： Handling of Measurement Uncertaintiesin Testing and Test Documents3定義和符號(hào)不確定度的基本術(shù)語(yǔ)測(cè)量不確定度與測(cè)量結(jié)果相聯(lián)

10、系的參數(shù)，表征合理地賦予被測(cè)量之值得分散性。標(biāo)準(zhǔn)不確定度(Standard uncertainty)以標(biāo)準(zhǔn)偏差表示的測(cè)量不確定度。31 .3(不確定度的)A 類評(píng)定(Type A evaluation of uncertainty)對(duì)在規(guī)定測(cè)量條件下測(cè)得的量值用統(tǒng)計(jì)分析的方法進(jìn)行的測(cè)量不確定度分量的 評(píng)定。注：規(guī)定測(cè)量條件是指重復(fù)性測(cè)量條件，期間精密度測(cè)量條件或復(fù)現(xiàn)性測(cè)量條件。(不確定度的)B 類評(píng)定(Type B evoluation of uneitainty)用不同于測(cè)量不確定度A類評(píng)定的方法對(duì)測(cè)量不確定度分量進(jìn)行的評(píng)定。合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度(Combined standaid uncert

11、ainty)由在一個(gè)測(cè)量模型中各輸入量的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量不確定度獲得的輸出量的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量不 確定度。注：在數(shù)學(xué)模型中的輸入量相關(guān)的情況下，當(dāng)計(jì)算合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度時(shí)必須考慮協(xié)方 差。擴(kuò)展不確定度(Expandeduncertainty)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度與一個(gè)大于1的數(shù)字因子的乘積。(JJF 1059.1 3.18)用于確定測(cè)量結(jié)果區(qū)間的量。合理賦予被測(cè)量的值分布的大部分可望落于該區(qū)間。擴(kuò) 展不確定度有時(shí)也稱為展伸不確定度、范圍不確定度。合理賦予被測(cè)量的值不只一個(gè)，而是多個(gè)，且具有一定分散性，對(duì)測(cè)量結(jié)果)，而言，若 其擴(kuò)展不確定度為U,則被測(cè)量的值將以一定概率包含于區(qū)間y-U,y+即中。包含因子(Cover

12、agefactor)為獲得擴(kuò)展不確定度，對(duì)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度所乘的數(shù)字因子，記為鼠包含概率(Level of confidence)擴(kuò)展不確定度確定的測(cè)量結(jié)果區(qū)間包含合理賦予被測(cè)量值分布的概率，記為p,有 時(shí)也稱為置信水平、包含概率。相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度(Relativeuncertainly)標(biāo)準(zhǔn)不確定度除以測(cè)得值的絕對(duì)值。(JJF 1059.1 3.17)通用符號(hào)Xi：輸入量知必的估計(jì)值U(Xi): Xi的標(biāo)準(zhǔn)不確定度G：靈敏系數(shù)y：測(cè)量結(jié)果，被測(cè)量的估計(jì)值iQy）： y的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度左：包含因子u： y的擴(kuò)展不確定度4不確定度的評(píng)定不確定度來(lái)源從影響測(cè)量結(jié)果的因素考慮，測(cè)量結(jié)果的不確定度一

13、般來(lái)于：被測(cè)對(duì)象、測(cè)量設(shè)備、測(cè)量 環(huán)境、測(cè)量人員和測(cè)量方法。被測(cè)對(duì)象1）被測(cè)量的定義不完善被測(cè)量即被測(cè)對(duì)象的特定量，深刻全面理解被測(cè)量的定義是進(jìn)行正確測(cè)量的前提。如果定 義本身不明確或不完善，則按照這樣的定義得出的測(cè)量值必然和真值之間存在一定偏差。2）實(shí)現(xiàn)被測(cè)量定義的方法不完善被測(cè)量本身定義明確，但由于技術(shù)的困難或其它原因，在實(shí)際測(cè)量中，對(duì)被測(cè)量定義的實(shí) 現(xiàn)存在一定誤差或采用與定義近似的方法去測(cè)量。例如：被測(cè)對(duì)象的輸入功率是在額定電 壓、正常負(fù)載和正常工作溫度下工作時(shí)的功率。但在實(shí)際測(cè)量中，電壓是由穩(wěn)壓源提供的, 由于穩(wěn)壓源自身的精度影響，使得工作電壓不可能精確為額定值，故測(cè)量結(jié)果中應(yīng)考慮此

14、項(xiàng)不確定因素。因此，只有對(duì)被測(cè)量的定義和特點(diǎn)，仔細(xì)研究、深刻理解，才能盡可能減 小采用近似測(cè)量方法所帶來(lái)的誤差或?qū)⑵淇刂圃谝粋€(gè)確定范圍內(nèi)。3）測(cè)量樣本不能完全代表定義的被測(cè)量被測(cè)量對(duì)象的某些特征，如：表面光潔度，形狀、溫度膨脹系數(shù)、導(dǎo)電性、磁性、老化、 表面粗糙度、重量等在測(cè)量中有特定要求，但所抽取樣本未能完全滿足這些要求，自身具有 缺陷，這種情況對(duì)測(cè)量結(jié)果的不確定度產(chǎn)生影響。4）被測(cè)量不穩(wěn)定當(dāng)被測(cè)量的某些特性受環(huán)境或時(shí)間因素影響，在整個(gè)測(cè)量過(guò)程中保持動(dòng)態(tài)變化，這種情況 對(duì)測(cè)量結(jié)果的不確定度產(chǎn)生影響。測(cè)設(shè)備計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器、測(cè)量?jī)x器和附件及其狀態(tài)均會(huì)引入誤差。計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器和測(cè)量?jī)x器校準(zhǔn)不確定 度，或測(cè)

15、量?jī)x器的最大允差或測(cè)量?jī)x器的準(zhǔn)確度等級(jí)均是測(cè)量不確定度評(píng)定必須考慮的因 素。測(cè)量環(huán)境1）當(dāng)環(huán)境條件在一定范圍內(nèi)變化，或在環(huán)境條件不完善的情況下進(jìn)行測(cè)量時(shí)產(chǎn)生不 確定度。此類環(huán)境條件如：溫度、振動(dòng)噪聲、供給電源的變化、空氣組成、空氣污染、空 氣流動(dòng)、熱輻射、大氣壓、空氣流動(dòng)等。2）由于對(duì)影響測(cè)量結(jié)果的環(huán)境條件認(rèn)識(shí)不足，致使測(cè)量中或分析中忽視了對(duì)某些環(huán) 境條件的設(shè)定和調(diào)整，從而造成不確定度。測(cè)量人員1）人員讀數(shù)誤差測(cè)量人員使用模擬式測(cè)量?jī)x器引起的讀數(shù)誤差即估讀誤差。即測(cè)量人員讀取帶指針儀 表或帶標(biāo)線儀器的示值，也就是讀取非整數(shù)刻度值時(shí)，由于估讀不準(zhǔn)而引起的誤差。2）人員瞄準(zhǔn)誤差采用顯微鏡等光學(xué)儀器

16、，通過(guò)使視場(chǎng)中的兩個(gè)幾何圖形重合對(duì)線進(jìn)行測(cè)量，對(duì)線準(zhǔn)確度與 操作者經(jīng)驗(yàn)和對(duì)線形狀有關(guān)。3）人員操作誤差測(cè)量過(guò)程中時(shí)間的控制、測(cè)試點(diǎn)的布置等取決于測(cè)試人員的經(jīng)驗(yàn)、能力、知識(shí)水平及 工作態(tài)度、身體狀態(tài)等人為因素而引入的操作誤差。測(cè)方法1）測(cè)量原理誤差測(cè)量方法本身就存在一定的原理誤差，對(duì)被測(cè)量定義實(shí)現(xiàn)不完善。例如，在電氣強(qiáng)度試驗(yàn) 中，由于耐壓試驗(yàn)臺(tái)自身內(nèi)阻影響，使得加于樣品兩端的電壓低于實(shí)際設(shè)定值，這樣必然 造成試驗(yàn)結(jié)果存在一定的不確定度。2）測(cè)量過(guò)程測(cè)量順序應(yīng)嚴(yán)格按照測(cè)量規(guī)范的規(guī)定的順序進(jìn)行。遺漏或顛倒某一操作過(guò)程都有可能造成測(cè)量結(jié)果 的誤差，甚至使測(cè)量失去意義。測(cè)量次數(shù)一般來(lái)說(shuō)測(cè)量次數(shù)不同，測(cè)量

17、精密度也不同，增加測(cè)量次數(shù)，可以提高測(cè)量精度。但 n10以后，先己減少得非常緩慢。此外，由于測(cè)量次數(shù)愈大，也愈難保證測(cè)量條件的 恒定，從而帶來(lái)新的誤差，因此一般情況下取n=10以內(nèi)較為適合。測(cè)量所需時(shí)間有的測(cè)量規(guī)定必須在一定條件下，一定時(shí)間內(nèi)完成，超出則結(jié)果不準(zhǔn)確。如器具耐潮濕試 驗(yàn)后的泄漏電流測(cè)試必須在5s內(nèi)完成。測(cè)量點(diǎn)數(shù)操作規(guī)范規(guī)定測(cè)量若干點(diǎn)，但實(shí)際檢測(cè)中，為節(jié)省時(shí)間或出于其它考慮減少或增加了測(cè)量 點(diǎn)數(shù)，也對(duì)最終結(jié)果有影響。瞄準(zhǔn)方式測(cè)量方法不同，采用的測(cè)量?jī)x器不同，對(duì)應(yīng)的瞄準(zhǔn)方式也不同，如采取目測(cè)或用光學(xué)瞄準(zhǔn), 其瞄準(zhǔn)精度必然不同。方向性測(cè)量結(jié)果須在一定穩(wěn)態(tài)下獲得，試驗(yàn)往往以不同方向趨于穩(wěn)

18、態(tài)，對(duì)于有些測(cè)量?jī)x器，如 具有滯后性或磁滯性的儀器讀數(shù)是不同的。3）數(shù)據(jù)處理測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的賦值不準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)器具本身不可避免存在著制造偏差，它是由更高一級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)檢定的，這些高一級(jí)的 標(biāo)準(zhǔn)本身也存在著誤差。物理常數(shù)或從外部資料得到的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)外部資料中提供的數(shù)據(jù)很多是由以前的測(cè)量為基礎(chǔ)或單純憑經(jīng)驗(yàn)得出的，不可避免地存在 著誤差。算法及算法實(shí)現(xiàn)采用不同的算法處理數(shù)據(jù)，如計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差S，分別運(yùn)用貝塞爾法和極差法，所得結(jié)果必 然不同。有效位數(shù)數(shù)據(jù)有效位數(shù)不同，測(cè)量精密度不同，應(yīng)根據(jù)測(cè)量要求或所采用的測(cè)量設(shè)備而定。數(shù)值修約由于數(shù)字運(yùn)算位數(shù)有限，數(shù)值修約或截尾造成不確定度。修正有些系統(tǒng)誤差是可以修正的，但由

19、于對(duì)誤差因素本身的認(rèn)識(shí)不充分，修正值也存在著不確 定度。測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定，既不能過(guò)大，也不能過(guò)小，以免造成誤判。在考慮不確定 度分量時(shí)，應(yīng)作到不遺漏、不重復(fù)、不增加，并正確評(píng)定其數(shù)值。評(píng)定不確定度的原則，不能代替人的思維、理智和專業(yè)技巧。它取決于對(duì)測(cè)量和被測(cè)量本 質(zhì)的深入了解和認(rèn)識(shí)。因此，測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定的質(zhì)量和實(shí)用性，主要取決于對(duì)不 確定度影響量的認(rèn)識(shí)程度和細(xì)致而中肯的分析。測(cè)模型通常，被測(cè)量丫并非直接測(cè)得，而是由其它n個(gè)己知量小,乂2,入產(chǎn) 通過(guò)函數(shù)關(guān)系f來(lái)確定，即：Y = f（X,X2 Xj為簡(jiǎn)便起見(jiàn)，同一符號(hào)既表示物理量（被測(cè)量），又代表該量可能的觀測(cè)結(jié)果（隨機(jī) 變量）。例

20、如：導(dǎo)線直徑為d,電阻率為p,匝數(shù)為N的線圈，其電阻值為：2 R = 4pNl/ndI一一線圈平均匝長(zhǎng)測(cè)量模型，即測(cè)量過(guò)程中的數(shù)學(xué)模型，往往與測(cè)量程序有關(guān)。例如，被測(cè)產(chǎn)品的輸入功率測(cè)量，其數(shù)學(xué)模型完全取決于被測(cè)產(chǎn)品的測(cè)量程序。1）對(duì)于整個(gè)測(cè)試過(guò)程中能保持穩(wěn)定工作狀態(tài)的被測(cè)產(chǎn)品，輸入功率測(cè)量方法如圖 4-1,測(cè)量結(jié)果可直接由數(shù)字功率分析儀表頭讀取，數(shù)學(xué)模型為：Px =PPx被測(cè)功率W ；P一一表頭讀數(shù)W A單相器具 內(nèi)接法被測(cè)器具被測(cè)器具Co_1被測(cè)器具圖41輸入功率測(cè)量（穩(wěn)態(tài)）2）對(duì)于整個(gè)測(cè)試過(guò)程中工作狀態(tài)會(huì)發(fā)生變化的被測(cè)產(chǎn)品，其輸入功率測(cè)量方法如圖 4-2,數(shù)學(xué)模型為：px = W w =

21、nx 3.6 X 1（）6 瓦秒 t NPx一一被測(cè)功率W;W電度表累積測(cè)得電能；N電度表每千瓦時(shí)盤轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)；n電度表的轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)；t測(cè)量時(shí)間sA單相器具內(nèi)接法外接法三相矍表被測(cè)器具圖4-2輸入功率測(cè)量（非穩(wěn)態(tài)）測(cè)量值的基本分布在同一條件下，對(duì)某個(gè)量值進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量，由于測(cè)量不確定度的影響，所得結(jié)果具有 分散性，且呈現(xiàn)一定的分布規(guī)律，常見(jiàn)的分布情況有以下幾種：正態(tài)分布測(cè)量值x服從期望標(biāo)準(zhǔn)差,的正態(tài)分布，記為xN（X。正態(tài)分布N（,），如圖4-3所示，其測(cè)量值具有以下特點(diǎn)：（1）單峰性：距近的值比距遠(yuǎn)的值出現(xiàn)的概率大；（2）對(duì)稱性：比大某量的測(cè)量值出現(xiàn)的機(jī)會(huì)等于比小同一量的測(cè)量值出現(xiàn)的機(jī)會(huì)；（3）有

22、界性：在一定的測(cè)量條件下，很大或很小的測(cè)量值不會(huì)出現(xiàn)。（4）抵償性：各測(cè)量值的平均值隨測(cè)量次數(shù)增大而趨于期望正態(tài)分布N（,），其概率密度函數(shù)f（X）為:1f（x）=e 2cN2tt圖4-3正態(tài)分布f（切具有以下性質(zhì):（1）曲線關(guān)于x = 對(duì)稱;（2）當(dāng)欠=時(shí)取到最大值。欲使落于區(qū)間口+收的包含概率為P，即f /（x） dx = p可通過(guò)查正態(tài)分布密度函數(shù)數(shù)值表得出對(duì)應(yīng)一定p的值，常見(jiàn)如下表:表4-1常見(jiàn)正態(tài)分布密度函數(shù)表PkPk0.50.67450.954520.682710.992.5760.91.6450.997330.951.96正態(tài)分布是測(cè)量中的基本分布。理論研究表明，若測(cè)量值受到大量

23、的、獨(dú)立的、大小可比 的多個(gè)效應(yīng)的影響，則該測(cè)量值服從正態(tài)分布。均勻分布在實(shí)際測(cè)量中，均勻分布是經(jīng)常遇到的一種分布，其主要特點(diǎn)是：測(cè)量值在某一范圍中各 處出現(xiàn)的機(jī)會(huì)一樣，即均勻一致。故又稱為矩形分布或等概率分布，如圖4-4所示。測(cè)量值%服從均勻分布其中Q為出現(xiàn)的下界，為x出現(xiàn)的上界，其概率分布密度函數(shù)：a_xa+/(x) =，。+ -0 其它若測(cè)量值服從均勻分布, ,則其期望E為區(qū)間Q., Q.的中點(diǎn),而其標(biāo)準(zhǔn)差為1L-=（% 。.）2,3f（工）圖4-4均勻分布遵從均勻分布或假設(shè)為均勻分布的測(cè)量值為：S 數(shù)據(jù)修約引起的舍入誤差，例如：測(cè)量結(jié)果要求保留到小數(shù)點(diǎn)后3位，將 實(shí)測(cè)或算出的數(shù)據(jù)第4位

24、按四舍五入原則舍去，則存在舍入誤差0.0005；電子計(jì)算器的量化誤差；摩擦引起的誤差；(4)儀表度盤刻度誤差或儀器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的空程誤差：平衡指示器調(diào)零不準(zhǔn)引起的誤差，此項(xiàng)誤差和儀器的調(diào)節(jié)精度與人員操作有 關(guān)；數(shù)字示值的分辨力；顯示裝置的分辨力指顯示裝置能有效辨別的最小示值差，一般即為最小顯示單位，設(shè) 為小則其標(biāo)準(zhǔn)差：As =2,3S 人員瞄準(zhǔn)誤差；用人眼進(jìn)行瞄準(zhǔn)時(shí)的精度與人眼的分辨本領(lǐng)指標(biāo)線的形狀和對(duì)準(zhǔn)方式有關(guān)。當(dāng)用兩條 實(shí)線重合時(shí)瞄準(zhǔn)精度為60 X250mm(明視距離)；用兩條實(shí)線的線端對(duì)準(zhǔn)，瞄準(zhǔn)精 度為(10 -20 )X250mm：用一條虛線壓一條實(shí)線或輪廓邊緣瞄準(zhǔn)精度為 士(2030 )

25、X250mm；用雙線對(duì)移跨單位線，瞄準(zhǔn)精度為5 X250mmo以上 數(shù)據(jù)均是直接由人眼觀測(cè)時(shí)的數(shù)據(jù)。人員讀數(shù)誤差。因?yàn)橐暡钜鸬淖x數(shù)誤差或讀取非整數(shù)刻度值時(shí)，由于估讀不準(zhǔn)而導(dǎo)致的誤差， 一般為最小分度的工。10三角分布若測(cè)量值出現(xiàn)的機(jī)會(huì)在中點(diǎn)最大，隨即自中點(diǎn)向兩邊直線下降，在邊緣處為0,則 稱其服從三角分布，如圖4-5所示。兩獨(dú)立均勻分布0, %Ua, a,則q = 0 + f2服從三角分布。圖4-5三角分布在實(shí)際測(cè)量中若整個(gè)測(cè)量過(guò)程必須進(jìn)行兩次才能完成，而每次測(cè)量均服從相同的均勻 分布，則總的結(jié)果服從三角分布，其概率密度函數(shù)為：x+a）/a2 _axQ=0 x/n4 注：（1）多次測(cè)量必須在

26、重復(fù)測(cè)量條件下進(jìn)行，重復(fù)性條件指：相同的測(cè)量程序；相同的測(cè)量人員；在相同條件下使用相同的測(cè)量設(shè)備；相同的地點(diǎn)；短時(shí)間內(nèi)重復(fù)測(cè)量，所謂短時(shí)間，一般理解為其它條件能充分保證的時(shí)間。（2）以算術(shù)平均值作為測(cè)量結(jié)果時(shí)，通常為未修正的結(jié)果，如有修正值或修正因子, 應(yīng)對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)修正才能作為最終測(cè)量結(jié)果。4.4.2預(yù)評(píng)估重復(fù)性在日常開(kāi)展同一類被測(cè)對(duì)象的常規(guī)檢測(cè)工作中，如果測(cè)量系統(tǒng)穩(wěn)定，測(cè)量重復(fù)性無(wú)明 顯變化，則可用該測(cè)量系統(tǒng)以與測(cè)量被測(cè)件相同的測(cè)量程序、操作者、操作條件和地點(diǎn)， 預(yù)先對(duì)典型的被測(cè)件的典型被測(cè)量值，進(jìn)行成頷惺（一般取值6T0次為宜），由貝塞爾公 式計(jì)算出單個(gè)測(cè)得值的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差s（，即測(cè)量重

27、復(fù)性。在對(duì)某個(gè)被測(cè)件實(shí)際測(cè)量 時(shí)可以只測(cè)量九次（ln力，并以九次獨(dú)立測(cè)量的算術(shù)平均值作為被測(cè)量的估計(jì)值, 則該被測(cè)量估計(jì)值由于重復(fù)性導(dǎo)致的A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度按公式5計(jì) 算：應(yīng)注意，當(dāng)懷疑測(cè)量重復(fù)性有變化時(shí)，應(yīng)及時(shí)重新測(cè)量和計(jì)算實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差S（M）。例如，在對(duì)壓力計(jì)校準(zhǔn)中，我們預(yù)先對(duì)與被校壓力計(jì)同類的壓力計(jì)的典型刻度上測(cè)量10次（n=10）,用貝塞爾公式計(jì)算出測(cè)量系統(tǒng)的重復(fù)性s（*）,然后在重復(fù)性條件下，對(duì)被校壓力計(jì)的刻度進(jìn)行5次測(cè)量（n =5）,取5次測(cè)量的平均值作為被測(cè)量的估計(jì)值，則由測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量用A類評(píng)定為：=一為-4.5標(biāo)準(zhǔn)不確定度的B類評(píng)定B類評(píng)定的分量來(lái)源測(cè)量工作中

28、，有時(shí)無(wú)法取得觀測(cè)列并作統(tǒng)計(jì)分析，如由于時(shí)間或資源不足不能進(jìn)行或不需進(jìn)行重復(fù)測(cè)量的情況下，不確定度就無(wú)法由A類評(píng)定得到，而只能采取非統(tǒng)計(jì)方法即B類評(píng)定方法。B類評(píng)定需要根據(jù)有關(guān)信息進(jìn)行科學(xué)判斷和評(píng)估得出，這些信息可來(lái)自：（1）以前的測(cè)量數(shù)據(jù)；（2）對(duì)有關(guān)材料及儀器的特點(diǎn)、性能的經(jīng)驗(yàn)或一般知識(shí)；（3）生產(chǎn)部門提供的制造說(shuō)明書(shū)或技術(shù)文件：（4）檢定證書(shū)、校準(zhǔn)證書(shū)提供的數(shù)據(jù)，包括目前暫在使用的極限誤差等；（5）取自手冊(cè)的賦予參考數(shù)據(jù)的不確定度。此類信息往往也是通過(guò)統(tǒng)計(jì)方法得到的，只不過(guò)給出的信息不全，不能直接用以作為測(cè)量 不確定度的一個(gè)分量。這類信息往往只是一個(gè)極大值與極小值，或提供了結(jié)果的一個(gè)概率

29、 區(qū)間，但未給出其分布。根據(jù)現(xiàn)有信息，對(duì)這一分量進(jìn)行評(píng)定，包括計(jì)算近似的相應(yīng)方差 或標(biāo)準(zhǔn)不確定度，這就是不確定的B類評(píng)定。B類評(píng)定的方法（1）若輸入估計(jì)值壬取自說(shuō)明書(shū)、檢定或校準(zhǔn)證書(shū)或其他來(lái)源，并說(shuō)其不確定度U （%）為標(biāo)準(zhǔn)差的占倍，則外的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 （）如下式表達(dá)：kt例：校準(zhǔn)證書(shū)上指出標(biāo)稱值為1kg的法碼的質(zhì)量為m=1000.00032g,該值的不確定度按三倍標(biāo)準(zhǔn)差為0.24mg,則該標(biāo)準(zhǔn)法碼的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：0.24u（m） = 0.08mg3（2）如乙的擴(kuò)展不確定度不是按標(biāo)準(zhǔn)差的A倍給出，而是給出了包含概率 p為0.9, 0,95, 0.99的置信區(qū)間的半寬Uog.UogUnQQ，除

30、非另有說(shuō)明，一般按正態(tài) 分布考慮評(píng)定其標(biāo)準(zhǔn)不確定度(土)，對(duì)應(yīng)于上述三種包含概率的包含因子分別為 1.645, 1.960 和 2.576o例：檢定證書(shū)上給出某千分尺的示值誤差擴(kuò)展不確定度為1.3pm, (p=0.99)則 其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：1.3u,. = 0.50 jim1 2.58(3)若輸入量的值以50%的概率落于區(qū)間,則%的最佳估計(jì)值為該區(qū) 間中點(diǎn)，該范圍的半寬用?= a表示，假設(shè)X,近似正態(tài)分布，則外的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 為：aw (%) =_ a = 1.49ai耳一面例：某電器產(chǎn)品的額定功率估計(jì)以50%的概率落于區(qū)間56W和64W,則額定 功率的最佳估計(jì)值為P=(56+64) /2=

31、60W,區(qū)間半寬=(64-56) /2=4W,假設(shè)P值 為正態(tài)分布，則標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：(P)= 1.49 X4= 5.96W (4)若輸入量匕的值以2/3的概率落于區(qū)間a.,a J 則Xa+；a_的最佳估計(jì)值為該區(qū)間中點(diǎn)，該范圍的半寬用 工一=q表示，假設(shè)近似正態(tài)分 布，則外的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：aw(%)= =ai kK2 3(5)若輸入量4的值以概率1落于區(qū)間a.,a.,即全部落于其中而不在區(qū)間外 出現(xiàn)，如果對(duì)毛在該范圍內(nèi)的可能值無(wú)具體了解，則只能假設(shè)凡在該區(qū)間內(nèi)各處出現(xiàn) 的機(jī)會(huì)均等，即服從均勻分布。該范圍的半寬用=a表示，則叫的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 為：au fx )=（6） B類也可按其它分布考慮

32、，當(dāng)%落在*區(qū)間內(nèi)，則其標(biāo)準(zhǔn)不確 定度a比。）=1 kk的取值根據(jù)n的實(shí)際分布來(lái)確定：當(dāng)X,受到兩獨(dú)立同均勻分布影響，則服從三角分布，左=丁6Q 。當(dāng)X受到均勻分布的正余弦函數(shù)影響，則服從反正弦分布,吟）=廣廠k V2當(dāng)X,.在某兩點(diǎn)取值概率各為50%,即服從兩點(diǎn)分布,（7）在輸入量4可能值的下界和上界相對(duì)于其最佳估計(jì)值外并不對(duì)稱的情況下, 這時(shí)匕不處在區(qū)間的中心，在缺乏準(zhǔn)確判定其分布狀態(tài)的信息時(shí)，按均勻分布處理，近似評(píng)定為：2 TOC o 1-5 h z 2 （a a ）u （%）=:；112例：設(shè)手冊(cè)中給出的銅膨脹系數(shù)a2o（Ca） = 16.52 X 10；6-1并說(shuō)“最小可能值4二 6

33、*二 64為16.40X10 ,最大可能值為16.92 X 10 ” ,可見(jiàn)，最佳值并不處于區(qū)間中心，則標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：2二 6.-i=0.15 X 10 u (0J(16.92xl0-6： 16.4以10-6)20)=12在標(biāo)準(zhǔn)不確定度的B類評(píng)定中，只有具有一定經(jīng)驗(yàn)和對(duì)相關(guān)知識(shí)的透徹了解,才能正確使用提供的有效信息，這種技巧需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)逐步掌握。4.6合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度相關(guān)為了有效應(yīng)用統(tǒng)計(jì)方法合成各不確定度分量，各分量之間應(yīng)沒(méi)有相關(guān)的公共因素，輸 入量應(yīng)相互獨(dú)立。相關(guān)輸入量可能產(chǎn)生增大或減小合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的影響。例如，為了測(cè)量矩形面積，使用同一工具測(cè)量寬度和長(zhǎng)度，那么相關(guān)性將增大不確定 度。

34、另一方面，如果使用不同的同質(zhì)材料量塊測(cè)量，由于溫度對(duì)不確定度的影響將取決于 兩個(gè)量塊之間的溫差，因而相關(guān)性對(duì)不確定度的影響將趨于抵消。如果相關(guān)將導(dǎo)致合成不確定度增加，最直接的方法是在合成統(tǒng)計(jì)結(jié)果之前，對(duì)這些分 量增加標(biāo)準(zhǔn)不確定度。如果相關(guān)導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)不確定度減小，在進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)不確定度合成時(shí)，應(yīng)將標(biāo)準(zhǔn)不確定度的 差異作為輸入量。合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度測(cè)量結(jié)果y由測(cè)得量%1，而按測(cè)量模型算出：y = /(%2,n)根據(jù)A類評(píng)定和B類評(píng)定，得到看的標(biāo)準(zhǔn)不確定度(/)，它對(duì)y的影響的分量標(biāo)準(zhǔn)不確定度= |虹| u (x ), 了,連靈敏系數(shù)，表示%變化單位量時(shí)，引起y變化 i dxt I 弭i的絕對(duì)值。則測(cè)量結(jié)果

35、的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:NN：1 Ndfdf dxt dx.U(玉) ()丁 (4 外)(y) + 2 w E /(y)%(y)丁(小馬) ilil ;i=l2 2 N右)u(%。+ Sil iil ；i=l當(dāng)各分量相互獨(dú)立時(shí)，r(%.,%.) = 0,上式簡(jiǎn)化為:”2“ df 2 2%s= 2%(y)= S(G)dx；ilil I合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度除以測(cè)量結(jié)果，即5(y)/y稱為相對(duì)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度。2例：R = 4pNl/7id, d、p、N相互獨(dú)立，則其靈敏系數(shù)及合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：2j =dR dp =4Nl/nd2c2 =dR dl =4pN/nd3c3 =dR dd = -8pNl/n

36、dJ(r)= *竺+(p)+ *竺+ ()+*竺+%dpdldd 1 ；222=*R(p)+ + *c2u(Z)+ +*c3u(d)+ 222=% (R) + %(R) + “3 (R)擴(kuò)展不確定度包含因子合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度氣)己經(jīng)可以直接用于表示測(cè)量結(jié)果的不確定度，但在某些工 業(yè)、商業(yè)、規(guī)程應(yīng)用及衛(wèi)生和安全領(lǐng)域，通常需要將合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度乘以一個(gè)系數(shù)匕 得出擴(kuò)展不確定度，用以提供測(cè)量結(jié)果的一個(gè)區(qū)間y - U,y +5，期望對(duì)被測(cè) 量有相當(dāng)影響的值落在該區(qū)間內(nèi)，并具有較高的包含概率。這里所乘的系數(shù)稱為包含因子。 要計(jì)算擴(kuò)展不確定度U,必須先確定包含因子k (k是與置信區(qū)間所具有的包含概率 p密切

37、相關(guān)的)，同時(shí)還需要對(duì)表征測(cè)量結(jié)果及合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的概率分布有詳細(xì)的 了解。例如對(duì)一個(gè)隨機(jī)變量X可以很快算出包含概率p的置信區(qū)間 X-kp fix M X +的勺值。常見(jiàn)的有p=68.27%, k=1； p=90%, k=1.645； p=95%,仁.96=2； p=99%,展2.576=3； p=99.73%, k=3.在電氣檢測(cè)領(lǐng)域，一般情況下可?。赫?或者k=3, k=2常用于一般的測(cè)量； k=3常用于有較高質(zhì)量要求的測(cè)量。擴(kuò)展不確定度U = （丁）U一擴(kuò)展不確定度k包含因子被測(cè)量的最終測(cè)量結(jié)果可表示為：Y = yU不確定度報(bào)告當(dāng)給出完整的測(cè)量結(jié)果時(shí)，一般應(yīng)報(bào)告其測(cè)量不確定度。在實(shí)際工

38、作中，正式報(bào)告測(cè) 量結(jié)果及其不確定度時(shí)，應(yīng)包括哪些信息，取決于測(cè)量目的，一般應(yīng)有：（1）闡明試驗(yàn)觀測(cè)列和輸入量得到測(cè)量結(jié)果及其不確定度的評(píng)定方法；（2）列出全部不確定度分量，并給評(píng)定方法；（3）數(shù)據(jù)的分析方法；（4）列出不確定度分析中使用的全部修正因子和常數(shù)及其來(lái)源。對(duì)于比較重要的測(cè)量，不確定度的報(bào)告一般應(yīng)包括：（D 被測(cè)量y的明確定義； 輸出量與輸入量之間的函數(shù)關(guān)系及靈敏系數(shù)； 每個(gè)輸入量的估計(jì)值、標(biāo)準(zhǔn)不確定度，并列出表格，見(jiàn)表42；所有相關(guān)輸入量的協(xié)方差或相關(guān)系數(shù)及得到的方法。被測(cè)量的估計(jì)值、合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度或擴(kuò)展不確定度及計(jì)算過(guò)程； 對(duì)擴(kuò)展不確定度應(yīng)給出包含因子、包含概率；（7）修正值和

39、常數(shù)的來(lái)源及其不確定度；（8）用y = yU表示測(cè)量結(jié)果并有適當(dāng)?shù)膯挝?。?2不確定度分量匯總表標(biāo)準(zhǔn)不 確定度 分量不確定度來(lái)源類型數(shù)值概率分布包含因 子標(biāo)準(zhǔn)不 確定度 U（Xi）靈敏系數(shù)C1不確定度 貢獻(xiàn)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度山拓血包含因子k （包含概率：xx%）=擴(kuò)展不確定度U=kxuc不確定度評(píng)定方法流程圖圖4-7測(cè)量不確定度評(píng)定流程評(píng)定測(cè)不確定度的注意事項(xiàng)評(píng)定測(cè)量不確定度的嚴(yán)密程度應(yīng)以滿足實(shí)際應(yīng)用需要為依據(jù)，力求合理。(1)首先要全面考慮不確定度的各種來(lái)源，應(yīng)避免疏漏或重復(fù)估算；(2)力求合理評(píng)定各個(gè)分量的數(shù)值，要避免不適當(dāng)?shù)母吖阑虻凸溃绕涫侵饕?分量；（3）只要保持測(cè)量穩(wěn)定，盡可能利用己

40、有的標(biāo)準(zhǔn)不確定度信息，或已有的其它信 息資源進(jìn)行A類或B類評(píng)定；（4）當(dāng)用相同的測(cè)量方法測(cè)量基本上相同的被測(cè)量時(shí)，可以利用預(yù)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)差計(jì) 算當(dāng)前被測(cè)量的不確定度；（5）當(dāng)測(cè)量中有多個(gè)隨機(jī)影響存在時(shí)，可以用測(cè)量結(jié)果的重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)差作為各個(gè) 隨機(jī)影響的合成重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)差：（6）各分量對(duì)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的貢獻(xiàn)和它們的標(biāo)準(zhǔn)差平方成正比。當(dāng)某一分量 比最大不確定度分量的三分之一還小時(shí)只需估計(jì)其上限。小于最大分量的五分之一或者小 于合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的十分之一的分量可以忽略，除非數(shù)目較多。凡是忽略的分量需要說(shuō) 明，可以不評(píng)定；（7）用同一臺(tái)計(jì)量?jī)x器做增量或減量測(cè)量（求兩次測(cè)量差值）時(shí)，由偏差和靈 敏度引入的不確

41、定度分量可以抵消；（8）當(dāng)重復(fù)性引入的不確定度分量大于數(shù)值修約間隔和測(cè)儀器分辨率所引入的不 確定度分量時(shí)，可以不考慮修約間隔和分辨率所引入的不確定度分量。反之必須考慮后者;（9）如果適合按合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度運(yùn)算規(guī)則計(jì)算合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度，則無(wú)需求偏 導(dǎo)數(shù)。（10）當(dāng)測(cè)量模型中各輸入量之間相關(guān)性不明顯或不清楚時(shí)，可以視為不相關(guān)；（11）報(bào)告測(cè)量結(jié)果應(yīng)報(bào)告修正后的結(jié)果，不確定度中不應(yīng)包含已識(shí)別的系統(tǒng)誤 差；（12）如無(wú)特殊要求，對(duì)于通常的應(yīng)用，在計(jì)算擴(kuò)展不確定度U時(shí)，取包含因子 k=2；在報(bào)告擴(kuò)展不確定度時(shí)，包含概率取95%；（13）報(bào)告中不確定度的有效數(shù)字不要多于兩位：（14）在完成不確定度評(píng)定后，

42、可以利用以前的測(cè)量量和有關(guān)質(zhì)量控制數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn) 證，以檢查結(jié)果的合理性；（15）如果有關(guān)質(zhì)量控制數(shù)據(jù)證明測(cè)量體系是穩(wěn)定的，不確定度的估計(jì)值能可靠 地適用于以后該實(shí)驗(yàn)室使用該方法所得到的結(jié)果中，并不需要在每測(cè)量之后重復(fù)評(píng)定不確 定度；（16）檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室在下述情況中，應(yīng)提供測(cè)量不確定度信息：當(dāng)客戶在合同中有要求時(shí)；當(dāng)不確定度與檢測(cè)結(jié)果的有效性或應(yīng)用有關(guān)時(shí)；當(dāng)不確定度影響到規(guī)格限的符合性判定時(shí)；通常，在報(bào)告測(cè)量不確定度時(shí)，應(yīng)同時(shí)報(bào)告擴(kuò)展不確定度和包含因子，包含因 子k一般取2,除非另有說(shuō)明；當(dāng)需要對(duì)產(chǎn)品作合格判定時(shí)，需要根據(jù)與數(shù)據(jù)用戶的協(xié)議考慮測(cè)量不確定度。4.11不確定度與限值的符合性判定不確定度與

43、限值的符合性判定依據(jù)CNAS-GL015:2018聲明檢測(cè)或校準(zhǔn)結(jié)果及與 規(guī)范符合性的指南執(zhí)行。附錄A:（資料性附錄）電器領(lǐng)域測(cè)不確定度評(píng)估案例A1溫度（熱電偶法）不確定度評(píng)估Al. 1本次檢測(cè)項(xiàng)目為在工作溫度下電動(dòng)機(jī)繞組表面溫度值，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 12350-2009,測(cè)試步驟 與說(shuō)明如下：根據(jù)電氣產(chǎn)品的檢測(cè)要求，選用合適的熱電偶-數(shù)據(jù)采集器系統(tǒng)；按照操作規(guī)程規(guī)定，確定電動(dòng)機(jī)繞組表面測(cè)量點(diǎn)（溫度最高點(diǎn)），用專用粘接膠將熱電偶的測(cè)量端固定在繞組表面上。預(yù)留粘膠固化時(shí)間；將熱電偶連接到數(shù)據(jù)采集器的輸入端上；樣品按圖A1-1接線，電動(dòng)機(jī)帶實(shí)際風(fēng)扇負(fù)載運(yùn)行。環(huán)境溫度按樣品的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)要求;通過(guò)穩(wěn)壓電

44、源給被試樣品供電；繞組溫度穩(wěn)定后，記錄穩(wěn)定的溫度值。穩(wěn)一熱電偶+圖A1-1電動(dòng)機(jī)繞組表面溫度測(cè)量原理圖主要檢測(cè)設(shè)備：J型熱電偶、數(shù)據(jù)采集器檢測(cè)樣品描述：空調(diào)器風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)帶實(shí)際風(fēng)扇運(yùn)行，電動(dòng)機(jī)的額定參數(shù)為220V/50Hz、90W、 B級(jí)絕緣。Al. 2數(shù)學(xué)模型T = t其中：T為溫度值；為實(shí)際測(cè)試溫度值。A1.3方差與靈敏系數(shù)uc T = uctcT = 1Al. 4不確定度匯總標(biāo)準(zhǔn)不 確定度 分量不確定度來(lái) 源類型數(shù)值概率分布包含 因子標(biāo)準(zhǔn)不確 定度 MW靈敏 系數(shù) Ci不確定 度貢獻(xiàn) ui（y）U重復(fù)性A0.31正態(tài)-0.3110.31U數(shù)據(jù)采集器 校準(zhǔn)B0.2正態(tài)k=20.110.13熱

45、電偶檢定B0.042mV正態(tài)k=20.4410.44U4熱穩(wěn)定的判 定B0.5均勻k0.2910.29熱電偶安裝B0.5均勻k30.2910.29合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度Uc =1工CU0.68包含因子k （包含概率：95%）=2擴(kuò)展不確定度U=kx&c1.4Al. 5標(biāo)準(zhǔn)不確定度（1）測(cè)量重復(fù)性重復(fù)進(jìn)行相同測(cè)量產(chǎn)生的不確定度，如果檢測(cè)中進(jìn)行5次測(cè)量，但實(shí)際檢測(cè)中只進(jìn)行1次，根 據(jù)貝塞爾公式，不確定度為：/笈目一幻 ，0388u = 7- = V= 0.31n- 14（2）數(shù)據(jù)采集器的校準(zhǔn)a數(shù)據(jù)采集器的校準(zhǔn)證書(shū)給出包含概率95%時(shí)，包含因子k = 2,擴(kuò)展不確定度% = 0.2。* 則標(biāo)準(zhǔn)不確定度：0

46、.2u= _= 0.1023）熱電偶的檢定收熱電偶的檢定證書(shū)給出包含概率95%時(shí)，包含因子k=2,擴(kuò)展不確定度% = 0.042mV,查閱J型熱電偶分度表，可得熱電偶在測(cè)量溫度值附近的微分電勢(shì)為Sg = 0.048mV , 則換算成溫度值的不確定度為：U3 = U.44UC0.048（4）熱穩(wěn)定的判定山在熱穩(wěn)定過(guò)程中，被測(cè)物表面的熱穩(wěn)定是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡的狀態(tài)。因此在測(cè)量中，一種通常使用的 熱穩(wěn)定判定標(biāo)準(zhǔn)被引用：若被測(cè)物在1小時(shí)內(nèi)的溫度變化不超過(guò)1,即認(rèn)為被測(cè)物已達(dá)到 熱穩(wěn)定，均勻分布，k = B 不確定度為12u=一= 0.29V35）熱電偶的固定德根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，熱電偶的固定方式影響結(jié)果為1,均勻分

47、布，k二13,不確定度為：12德=0.29V3A1.6合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc = y/u + u + u + u + u= 0.68 345A1. 7擴(kuò)展不確定度取k = 2計(jì)算擴(kuò)展不確定度U = kxuc = 2x 0.68 = 1.4A1.8結(jié)果表示測(cè)量的風(fēng)扇的電動(dòng)機(jī)繞組溫度為90.3,則最后的結(jié)果表示為：T = 90.3 1.4 （k= 2,對(duì)應(yīng)約95%的包含概率）A2電流和功率測(cè)量不確定度評(píng)估A2.1本次檢測(cè)項(xiàng)目為室內(nèi)加熱器的電流和輸入功率，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB4706.1-2005的第10章要求進(jìn)行，測(cè) 試步驟與說(shuō)明如下：（1）樣品通過(guò)穩(wěn)壓電源供電，在正常工作條件下工作至穩(wěn)定：（2）整個(gè)檢測(cè)過(guò)

48、程中，環(huán)境溫度保持在232。以（3）用數(shù)字式電參數(shù)表直接測(cè)量被試樣品的電流和輸入功率，測(cè)量線路如圖A2-1所示；穩(wěn)壓電源電參數(shù)表被測(cè)樣品圖A2-1測(cè)量原理圖A2.2數(shù)學(xué)模型由于采用數(shù)字式電參數(shù)表直接測(cè)量被試樣品的電流和輸入功率，故測(cè)量模型為:Y = XA2.3方差與靈敏系數(shù)UcY = UcXdfuc 丫=（爐 X = C Xu X Olc X =1A2. 4不確定度匯總表A2-1電流不確定度匯總表標(biāo)準(zhǔn)不確 定度分量不確定度來(lái)源類 型數(shù)值概率分布包含因子標(biāo)準(zhǔn)不確定 度 u（x）靈敏系數(shù) Ci不確定度貢 獻(xiàn) Ui （y）U重復(fù)性A0.0122A正態(tài)0.0122A10.0122AU儀器測(cè)量準(zhǔn)確 度B

49、+ 0.0297A均勻0.0172A10.0172A3電源電壓波動(dòng)B+ 0.0320A均勻k = 30.0185A10.0185A合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度汝=0u0.0281A包含因子上（包含概率：95%）=2擴(kuò)展不確定度U = kxuc0.056A表A2-2功率不確定度匯總表標(biāo)準(zhǔn)不確 定度分量不確定度來(lái)源類 型數(shù)值概率分布包含 因子標(biāo)準(zhǔn)不確 定度U（Xi）靈敏系 數(shù)a不確定度貢獻(xiàn) m （y）U重復(fù)性A2.22W-2.22W12.22WU儀器測(cè)量準(zhǔn)確 度B8.70W均勻k = V35.02W15.02W3電源電壓波動(dòng)B1.40W均勻k = V38.08W18.08W合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度Uc =&CU9.7

50、7W包含因子k （包含概率：95%）=2擴(kuò)展不確定度U = kxuc20WA2. 5標(biāo)準(zhǔn)不確定度（1）電流1）測(cè)量重復(fù)性分量重復(fù)進(jìn)行相同測(cè)量產(chǎn)生的不確定度，如果進(jìn)行4次測(cè)量，但實(shí)際檢測(cè)中只進(jìn)行1次，根據(jù)貝塞 爾公式，不確定度為： x 0.000445u = V-=0.0122An 132）數(shù)字儀表誤差分量a根據(jù)儀表說(shuō)明書(shū)，電流測(cè)量的準(zhǔn)確度土（0.23%X讀數(shù)+0.15%X量程），實(shí)際測(cè)量的量程和讀數(shù)下, 測(cè)量的誤差為：（0.23%x6.398+0.15%X10）=0.0297A,均勻分布，k = 13, 0.0297u = = 0.0172A3）電源波動(dòng)分量M根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，電源電壓波動(dòng)對(duì)測(cè)量結(jié)

51、果的影響取0.5% ,均勻分布，k=73,0.5% X 6.398-U3 - = 0.0185AV3（2）功率1）測(cè)量重復(fù)性分量重復(fù)進(jìn)行相同測(cè)量產(chǎn)生的不確定度，如果檢測(cè)中進(jìn)行4次測(cè)量，但實(shí)際檢測(cè)中只進(jìn)行1次，根 據(jù)貝塞爾公式，14.75-= 2.22W O/x-%u = *n 12）功率表誤差分量aCNAS-GL007:2020第 頁(yè)共 74 頁(yè)2020年9月1日發(fā)布2020年9月1日實(shí)施根據(jù)儀表說(shuō)明書(shū)，功率測(cè)量的準(zhǔn)確度為：（0.3%X讀數(shù)+0.15%X量程），測(cè)量的最大誤差: （0.3%X1400+0.15%x3000）=8.7W,且假定為均勻分布，k = V3,8 7u = _=5.02W

52、V33）電源電壓波動(dòng)分量由1% X 1400U3 - = 8.08WV3根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，電源電壓波動(dòng)對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響取1%,均勻分布,k =73。A2. 6合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度（1）電流的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：uc = Vu + u + u = Vo.0122 + 0.0172 + 0.0185 = 0.02 81A3（2）功率的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：uc = -a + a + a = -2.22 + 5.02 + 8.08 = 9.77W3A2. 7擴(kuò)展不確定度（1）電流：k = 2,電流的擴(kuò)展不確定度U = kxuc = 2x 0.0281 = 0.056A（2）功率：k = 2,功率的擴(kuò)展不確定度

53、U = kxuc = 2 x 9.77 = 20WA2. 8結(jié)果表示電流測(cè)量的室內(nèi)加熱器電流I = 6.398A 0.056A （k=2,對(duì)應(yīng)約95%的包含概率）功率測(cè)量的室內(nèi)加熱器功率P= 1400W20W （k=2,對(duì)應(yīng)約95%的包含概率）CNAS-GL007:2020第 頁(yè)共74頁(yè)2020年9月1日發(fā)布2020年9月1日實(shí)施A3電量不確定度評(píng)估A3.1檢測(cè)方法本次檢測(cè)項(xiàng)目為按摩椅的電量測(cè)量，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB4706.1-2005的第10章要求進(jìn)行，測(cè)試步驟與 說(shuō)明如下：1）樣品通過(guò)穩(wěn)壓電源供電，在正常工作條件下（樣品施加額定負(fù)載）工作15min,用數(shù)字式 電參數(shù)表直接測(cè)量被試樣品消耗的電量；

54、2）整個(gè)檢測(cè)過(guò)程中，環(huán)境溫度保持在232。*3）用數(shù)字式電參數(shù)表直接測(cè)量被試樣品的電量，測(cè)量線路如圖A3-1所示；圖A3-1測(cè)量線路圖A3. 2測(cè)量模型由于采用數(shù)字式電參數(shù)表直接測(cè)量被試樣品的電量，故測(cè)量模型為:Y=XA3. 3方差與靈敏系數(shù)按不確定度傳播律，靈敏系數(shù)的計(jì)算方法為：= =1 duA3. 4不確定度匯總表A3-1不確定度匯總表標(biāo)準(zhǔn)不確定度分1汕不確定度來(lái)源類型數(shù)值概率分布包含因子標(biāo)準(zhǔn)不確定 度 u（xi）靈敏系數(shù)a不確定度 貢獻(xiàn)ut（y）111重復(fù)性A0.134Wh正態(tài)0.134Wh10.134WhU儀器測(cè)量準(zhǔn)確 度B0.135W h均勻k = V30.078Wh10.07 8W

55、hU3電源電壓波動(dòng)B0.084W h均勻k = V30.049Wh10.049WhU4秒表讀數(shù)誤差B0.019W h均勻k = V3O.OllWh1O.OllWh合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度= VX C”0.163Wh包含因子上（包含概率：95%）=2擴(kuò)展不確定度U=kxw0.32 6WhA3. 5標(biāo)準(zhǔn)不確定度1）測(cè)量重復(fù)性分量重復(fù)進(jìn)行相同測(cè)量產(chǎn)生的不確定度，如果檢測(cè)中進(jìn)行4次測(cè)量，但實(shí)際檢測(cè)中只進(jìn)行1次，根 據(jù)貝塞爾公式，不確定度為：處：于 30.0S4u =V-=0.134Wh2）數(shù)字儀表的準(zhǔn)確度分量根據(jù)儀表說(shuō)明書(shū)，電能測(cè)量的準(zhǔn)確度：（0.5%X讀數(shù)+0.2%量程），實(shí)際測(cè)量條件時(shí)，測(cè)量的誤差為：0.

56、135Wh,均勻分布，k = 60.135u= = 0.078Wh3）電源電壓波動(dòng)分量 3根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，電源電壓波動(dòng)對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響取0.5% ,均勻分布，k=73,0.5% X 16.89,u3 = = 0.049WhV34）秒表讀數(shù)誤差分量4根據(jù)秒表說(shuō)明書(shū)，其測(cè)量準(zhǔn)確度為土1s,其對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響為1/900,均勻分布，k = 13,1 X 16.89,4 = = 0.01 lWh900 xV3A3. 6合成標(biāo)準(zhǔn)襁定度uc = -a+ & + & + a =工0.134 + 0.078 + 0.049 + 0.011 : 0.163WhA3. 7擴(kuò)展不確定度取k = 2,擴(kuò)展不確定度U=

57、kx c=2x0.163=0.326WhA3. 8 結(jié)測(cè)量的按摩椅消耗的電量W=16.89 Wh0.33Wh （k = 2,對(duì)應(yīng)約95%的包含概率）A4電容器電容量不確定度評(píng)估A4. 1測(cè)量原理電容器的電容量采用自動(dòng)平衡電橋法如圖1-1所示，首先由信號(hào)源發(fā)生一個(gè)一定頻率和幅度的正弦交流信號(hào)，這個(gè)信號(hào)加到被測(cè)件上產(chǎn)生電流流到虛地“0V”，由于運(yùn)放輸入電流為零，所以流過(guò)DUT的電流完全流過(guò)Rr,最后根據(jù)歐姆定律算出DUT的阻抗：Z = -Vl*Rr/V2o通過(guò)電容測(cè)量?jī)x直接由儀器所顯示的容量值測(cè)得。虛地（電勢(shì)為0 V）交流 信號(hào)湖i本不確定度評(píng)定案例選取測(cè)量條件為1kHz頻率下對(duì)InF、lOOnF

58、. 10uF金屬化聚丙烯膜抗干擾電容器測(cè)量方法情況下的測(cè)量不確定度進(jìn)行評(píng)定為例。測(cè)量使用TH2818型電橋作為測(cè)量?jī)x表，測(cè)試連接圖如圖A4-2所示。圖 A4-2對(duì)本電容器測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量不確定度分析可見(jiàn)，測(cè)量主要產(chǎn)生測(cè)量不確定度的來(lái)源有被測(cè)樣品 的額定容量值的不均勻性、測(cè)量設(shè)備準(zhǔn)確度引入的測(cè)量不確定度、測(cè)量設(shè)備的顯示精確度引入的不確 定度和測(cè)量環(huán)境（含測(cè)試連接的分布電容、被測(cè)樣品與測(cè)試設(shè)備連接的狀態(tài)、測(cè)量環(huán)境的溫度與濕度 影響、測(cè)量環(huán)境的電磁場(chǎng)的影響和測(cè)量系統(tǒng)使用的電源影響）等，為此確定對(duì)電容器電容量參數(shù)測(cè)量 的不確定度分量確定為重復(fù)性測(cè)量分量（吸收了環(huán)境影響部分），測(cè)量設(shè)備的不確定度引入的 分

59、量：U,和測(cè)量設(shè)備顯示引入的分量：U3oA4.2數(shù)學(xué)模型C = CX (A4-1)式中：被測(cè)電容的電容值Cx-電容測(cè)量?jī)x示值A(chǔ)4.3方差與靈敏系數(shù)根據(jù)公式 C = C Cxu Cx,因 CG = -=1, 故 u C = u C x A4. 4不確定度匯總(InF)表A4-1. InF電容器容量測(cè)量不確定度計(jì)算表標(biāo)準(zhǔn)不 確定度 分量M不確定度分量來(lái)源類型估計(jì)值概率 分布包含 因子標(biāo)準(zhǔn)不確定度靈敏系數(shù)不確定度貢 獻(xiàn)U重復(fù)性測(cè)量分量A1.00542nF正態(tài)/0.00028nF1.00.00028U電容測(cè)量?jī)x校準(zhǔn)溯源分量BO.OOlOnF正態(tài)2O.OOOSnF1.00.000SU3電容測(cè)量?jī)x分辨率分

60、量B0.00001/2nF均勻V30.0000029nF1.00.0000029合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度Uc (nF)0.000S7擴(kuò)展不確定度次上=2)(nF)0.0011A4. 5標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)估(InF)對(duì)數(shù)學(xué)模型(A4-1)中等式右側(cè)的各影響量的不確定度分量進(jìn)行評(píng)估和計(jì)算。D測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量U1當(dāng)樣品到達(dá)實(shí)驗(yàn)室后，在恒溫條件(232) C下放置2h以后進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量條件是溫度： (232) C,相對(duì)濕度：(25-75) %,大氣壓：86kPa106kPa。測(cè)量?jī)x器規(guī)定正常工作溫度為 (0-40) ,相*j濕度W75%。實(shí)驗(yàn)中在相同的環(huán)境條件下，連續(xù)對(duì)InF進(jìn)行了 20次重復(fù)測(cè)量