孫搏 崔堯堯

摘要： 鑒于電動自行車電機(jī)測功機(jī)作為專業(yè)性較強(qiáng)的檢測設(shè)備，已被國內(nèi)大多數(shù)電動自行車生產(chǎn)企業(yè)和專業(yè)實驗室廣泛使用，此文依據(jù)JJG（輕工）101-—2018《電動自行車電機(jī)測功機(jī)校準(zhǔn)規(guī)范》，介紹了對電機(jī)測功機(jī)轉(zhuǎn)矩示值誤差測量結(jié)果的不確定度評定方法，以便今后電動自行車電機(jī)測試工作更好地開展。

關(guān)鍵詞：電動自行車;電機(jī)測功機(jī);不確定度評定

1 ? ?引言

近年來，隨著電動自行車產(chǎn)品份額不斷提升，銷售市場不斷擴(kuò)大，消費(fèi)群體不斷增大，對電動自行車產(chǎn)品質(zhì)量的要求亦愈發(fā)嚴(yán)格。我國于2019年4月實施的電動自行車新國標(biāo)將電動自行車由生產(chǎn)許可制轉(zhuǎn)為強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證管理，即“3C”認(rèn)證，進(jìn)一步加強(qiáng)了電動自行車的質(zhì)量管理。電動自行車電機(jī)測功機(jī)是用于電動自行車電機(jī)測試的關(guān)鍵儀器，其作為專業(yè)性較強(qiáng)的檢測設(shè)備，已被國內(nèi)大多數(shù)電動自行車生產(chǎn)企業(yè)和專業(yè)實驗室廣泛使用。我國工信部于2018年10月發(fā)布，并于2018年年底實施的JJG（輕工）101—2018《電動自行車電機(jī)測功機(jī)校準(zhǔn)規(guī)范》，統(tǒng)一了檢測機(jī)構(gòu)和計量校準(zhǔn)部門校準(zhǔn)方法，提高了計量校準(zhǔn)能力，填補(bǔ)了自行車行業(yè)專用計量器具校準(zhǔn)技術(shù)規(guī)范的空白，依據(jù)此校準(zhǔn)規(guī)范，本文介紹了對電機(jī)測功機(jī)轉(zhuǎn)矩示值誤差測量結(jié)果的不確定度評定方法。

2 ? ?測量過程

2.1 方法依據(jù)：JJG（輕工）101—2018《電動自行車電機(jī)測功機(jī)校準(zhǔn)規(guī)范》。

2.2 測量環(huán)境：實驗室溫度為20±5℃，相對濕度不大于75%RH。

2.3 測量標(biāo)準(zhǔn)：M1等級的5 kg砝碼，其質(zhì)量最大允許誤差為±250 mg;力臂杠桿，其長度誤差為613 mm±0.5 mm，對稱度誤差為±0.25 mm。

2.4 被測對象：測量上限為100 Nm的電機(jī)測功機(jī)（以下簡稱“測功機(jī)”）。

2.5 測量方法：采用比較法，將測功機(jī)轉(zhuǎn)矩示值與標(biāo)準(zhǔn)砝碼與力臂杠桿組合產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)扭矩值進(jìn)行比較得到測功機(jī)轉(zhuǎn)矩示值誤差[1]?，F(xiàn)以30 Nm的測量點為例進(jìn)行不確定度分析。

3 ? ?數(shù)學(xué)模型

4 ? ?各輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的評定

4.1 ? ?輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u（）的評定

標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u（）是由測量重復(fù)性引起的，采用A類評定。在測量過程中，被測測功機(jī)的示值波動、溫度特性、零位調(diào)整、示值分辨率等都綜合體現(xiàn)于測功機(jī)示值的測量重復(fù)性中，不予重復(fù)考慮。

測功機(jī)正向與逆向的示值重復(fù)性相同，故取30 Nm測量點單方向重復(fù)測量10次，得到轉(zhuǎn)矩xi的測量列為：29.6 Nm、29.7 Nm、29.6 Nm、29.7 Nm、29.7 Nm、29.6 Nm、29.8 Nm、29.6 Nm、29.7 Nm、29.8 Nm。

4.2 ? ?輸入量m的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u（m）的評定

標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u（m）是由作為標(biāo)準(zhǔn)的砝碼質(zhì)量引起的，采用B類評定，其中，加速度、空氣密度和砝碼材料密度對測量影響很小，可忽略不計。

已知砝碼質(zhì)量m為5 kg，其最大允許誤差為±250 mg，即±2.5×10-4 kg，則區(qū)間半寬度a = 2.5×10-4 kg，按均勻分布，k = ，則，砝碼的最大允許誤差引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

4.3 ? ?輸入量L的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u（L）的評定

標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u（L）是由力臂杠桿的長度誤差和對中心點的對稱度誤差引起的，采用B類評定，其中，溫度、材質(zhì)密度對測量影響很小，可忽略不計。

5.2 ? ?標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總

各輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總見表1。

5.3 ? ?合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計算

因各輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量之間是不存在相關(guān)性的，彼此獨立[2]，則合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

6 ? ?擴(kuò)展不確定度的評定

參考文獻(xiàn)

[1]中華人民共和國工業(yè)和信息化部.JJG（輕工）101—2018，電動自行車電機(jī)測功機(jī)校準(zhǔn)規(guī)范[S].北京：中國輕工業(yè)出版社，? ? ? 2018.

[2]國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.JJF 1059.1—2012，測量不確定度評定與表示[S].北京：出版者不詳]，2012.