隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們認(rèn)識(shí)能力的提高，計(jì)量檢測手段、檢測方法的改進(jìn)，電能計(jì)量檢測水平也在不斷提高，檢測方法也日臻完善。測量不確定度作為一項(xiàng)新的檢測技術(shù)方法，在電能計(jì)量實(shí)驗(yàn)室比對試驗(yàn)中也得到很好的應(yīng)用。測量不確定度是指表征合理地賦予被測量之值的分散性，與測量結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù)。比對是指在規(guī)定條件下，對相同準(zhǔn)確度等級(jí)的同種計(jì)量基準(zhǔn)、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)或工作計(jì)量器具的量值進(jìn)行的比較。電能計(jì)量實(shí)驗(yàn)室比對則是按照預(yù)先規(guī)定的條件下，由多個(gè)實(shí)驗(yàn)室，對選定的電能計(jì)量器具進(jìn)行檢定及測試，利用不確定度評定方法，進(jìn)行量值的分析、評定，給出檢測結(jié)果和測量不確定度結(jié)論，最終對各電能計(jì)量實(shí)驗(yàn)給出評價(jià)的一個(gè)過程。本文結(jié)合本單位參加全區(qū)范圍的電子式電能表量值比對的實(shí)際工作成果，著重給出測量不確定度評定在電能計(jì)量實(shí)驗(yàn)室比對中的應(yīng)用實(shí)例，為廣大電能計(jì)量工作者在進(jìn)行電能計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)測量不確定度評定時(shí)提供參考、借鑒或交流。

0.5級(jí)三相電子式電能表示值誤差檢定結(jié)果的不確定度評定實(shí)例。

一、 概述

（1）檢定依據(jù)：JJG596-1999《電子式電能表檢定規(guī)程》。（2）環(huán)境條件：溫度：19℃，濕度：60%PH。（3）檢定標(biāo)準(zhǔn)：0.1級(jí)三相電能標(biāo)準(zhǔn)裝置，型號(hào)：YC-1893D，規(guī)格：0V～380V，0V～100A。（4）被測對象：0.5級(jí)三相四線電子式多功能電能表。（5）檢定過程：裝置輸出一定功率給被檢表，并對被檢表進(jìn)行脈沖采樣，將得到的電能值與裝置輸出的標(biāo)準(zhǔn)電能值比較，得到被測表在220V，1.5A的相對誤差。

二、 數(shù)學(xué)模型

1.數(shù)學(xué)模型：r=r0；式中r為被檢單相交流電能表的相對誤差，r0為電能表檢定裝置上測得的相對誤差。

2.靈敏系數(shù)：c= r/ r0=1。

三、不確定度分量的計(jì)算

輸入量r0的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u的來源主要有三方面：在重復(fù)性條件下由被測電能表示值重復(fù)性引起的不確定度u1，采用A類評定方法評定；電能表檢定裝置的誤差引起的不確定度u2，采用B類評定方法評定；數(shù)據(jù)修約引入的不確定度u3，采用B類評定方法評定。

1.標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1的評定：該不確定度分項(xiàng)主要是由于被檢電能表的示值誤差重復(fù)性引起，可以通過連續(xù)測量得到測量列，采用A類方法進(jìn)行評定。對0.5級(jí)三相四線電子式多功能電能表，在220V/1.5A功率因數(shù)為1.0和0.5L時(shí)，各連續(xù)測量5次，測得數(shù)據(jù)為：

標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1的評定：u1=S（xi）/=0.00212/

=0.000948%（cosφ=1.0時(shí)）

u1=S（xi）/=0.00684/=0.00306%（cosφ=0.5L時(shí)）

自由度：v1=5-1=4（cosφ=1.0時(shí)）v1=5-1=4（cosφ=0.5L時(shí)）

2.標(biāo)準(zhǔn)不確定度u2的評定：該不確定度主要是電能表檢定裝置示值誤差引起的，該0.1級(jí)裝置經(jīng)廣西計(jì)量測試研究院檢定合格，檢定證書號(hào)為電能字第0283289號(hào)，根據(jù)檢定證書可知該裝置的最大允許誤差MPE為±0.1%，則其變化半寬為a=0.1%，在此區(qū)間內(nèi)服從均勻分布，包含因子k=。u2=

0.1%/=0.0577%。因?yàn)樵u定信息來源于上級(jí)檢定證書，故u2很可靠，所以v2=∞。

3.標(biāo)準(zhǔn)不確定度u3的評定：該不確定度主要是數(shù)據(jù)修約引起的，0.5級(jí)電能表修約間距為0.05%，則其半寬為a=

0.025%，在此區(qū)間內(nèi)服從均勻分布，包含因子k=。u3=

0.025%/=0.0144%。因?yàn)樵u定信息來源于國家計(jì)量檢定規(guī)程，故v3很可靠，所以v3=∞。

4.標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算：

u=[u21+u22+u23]1/2=0.0595%（cosφ=1.0時(shí)）

u=[u21+u22+u23]1/2=0.0595%（cosφ=0.5L時(shí)）

5.標(biāo)準(zhǔn)不確定度u的自由度：

v=u4/（u14/v1+u24/v2+u34/v3）→∞（cosφ=1.0時(shí)）

v=u4/（u14/v1+u24/v2+u34/v3）→∞（cosφ=0.5L時(shí)）

四、合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度：uc：uc2=c2u2

uc=cu=1×0.0595%=0.0595%（cosφ=1.0時(shí)）

uc=cu=1×0.0595%=0.0595%（cosφ=0.5L時(shí)）

合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的有效自由度：

veff=v=∞（cosφ=1.0時(shí)）

veff=v=∞（cosφ=0.5L時(shí)）

五、取置信概率

置信概率P=95%，有效自由度veff=∞，查t分布表可得

kp=t95（∞）=1.96

六、擴(kuò)展不確定度U95

U95rel=KpUc=1.96×0.0595%= 0.117%（cosφ=1.0時(shí)）

U95rel=KpUc=1.96×0.0595%=0.117%（cosφ=0.5L時(shí)）

經(jīng)區(qū)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局組織專家進(jìn)行評價(jià)，該次電能量值比對試驗(yàn)的各檢測項(xiàng)目全部合格，比對結(jié)果均為滿意。這是對武鳴供電公司電能實(shí)驗(yàn)室的檢定設(shè)備和人員技術(shù)水平、能力的充分肯定，也充分說明電能量值是準(zhǔn)確的，電能表檢定數(shù)據(jù)是可靠的。

本文通過電能計(jì)量實(shí)驗(yàn)室比對實(shí)例介紹了三相電子式電能表示值誤差測量結(jié)果的不確定度評定方法和步驟。測量不確定度理論是在測量誤差理論基礎(chǔ)上完善和發(fā)展起來，測量不確定度評定，不僅能夠說明計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)測量能力的好壞，反映計(jì)量人員技術(shù)水平的高低，還是評價(jià)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)綜合性能的依據(jù)，是計(jì)量考核規(guī)范的重點(diǎn)考核內(nèi)容。測量不確定度在電能計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)建標(biāo)工作中已成為一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)，在電能計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)期間核查中也成為一種重要的方法，在電能實(shí)驗(yàn)室比對工作中也是重要的比對依據(jù)。對測量不確定度評定方法的正確理解、掌握和正確熟練地運(yùn)用到實(shí)際測量工作中是當(dāng)代每個(gè)計(jì)量人員都應(yīng)該具備的技能。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]《JJF1059-1999測量不確定度評定與表示》國家質(zhì)監(jiān)局發(fā)布1999-05-01實(shí)施

[2]《JJG596—1999電子式電能表檢定規(guī)程》國家質(zhì)監(jiān)局發(fā)布2000-03-15實(shí)施

[3]《計(jì)量基礎(chǔ)知識(shí)》.中國計(jì)量出版社，2001-6