电器质量检测中的不确定度探究.doc

1、电器质量检测中的不确定度探究摘要：一个被测物测量结果的质量的判定标准， 在一定范围内可由测量不确定度来决定，也可以这么说不确定度的大小可以决定测量值存在的价值如何。因此， 测量不确定度是测量系统最基本评判标准， 。不确定度的研究对质量检测深入探究有重要的意义。 关键词：电器质量 不确定度 产品质量的竞争是争夺国际国内市场的最重要因素，已是众所周知的共识。一产品的质量的好坏会影响使用的性能和使用的时间，从而影响消费者对产品市场价值的判断。而不确定度是电器质量检测的重要课题，因此我们应该重视对不确定度的研究，更好地提高电器质量检测技术从而满足国际市场的要求，提高产品竞争力。 1.不确定度的概念 测

2、量不确定度是由于测定的真值在各种因素影响下产生的波动范围，是对测定真值范围大小的评定，可以说是一个测量数值可信度的评定标准。 不确定度是被测量值的一种重要的分散性参数。 2.不确定度的意义 在日常生活和科学技术的研究中，我们会用各种测量工具来测量一些已知事物的物理性质，以便更好的研究。但是由于一些测量仪器本身存在的缺陷，客观因素对测量仪器的影响以及一些人为误差，我们测量出的数值往往不是理论上的真值，而是存在一些误差范围的近似值。所以一般情况下我们的测量结果不仅有测量的相似值，而且还应该有对测定值波动范围的说明即不确定度。测量值的可信度和存在的价值由不确定度来判定，一般不确定度的值越小测量值就越

3、可靠，存在的价值就越大。国际规定将不确定度用以表征合理赋予被测量的分散性。实际情况下造成测量误差的因素很多，使得实验结果具有一定的分散性，而不确定度就是这些分散性的判定标准。不确定度的存在是对测量结果的一种解说，可以让测量者更好地使用测定结果。 3.电器质量检测中的不确定度的评定 电器质量检测中的不确定度评定与统计学和测量学定义的分类一致，我们将不确定度的评定分为两类，其中测量不确定度的 A 类是将一系列数据进行分析的分量进行评定。测量不确定度的 B 类是由测量的经验，一些实用信息以及客观存在的规律而确定的概率分布而评定。根据所得数据的不同我们可以分别对其不确定度作出正确的评定，并根据不确定度

4、 A 类和 B 类各自的公式以及函数关系对不确定度做精准的计算。 4.测量不确定度分析在电器质量检验中的实际应用 4.1.使用数字功率表测量台灯的实际功率 首先在测量前应该对数字功率表做 24 小时的校准，保证在规定功率测量时仪器的示数在一个很小的变动范围内。在标准情况下对实验的台灯做适当次数的测量，设为 n 次（n10） ，记录并分析在规定功率下数字功率表的测量值。 数据处理 计算出测量数据的平均值并分析测量不确定度的来源。一般在标准情况下环境因素的影响可以忽略不计，所以数字功率表示值的稳定度、误差、以及数字功率表的重复性的是测量不确定度的主要来源。分析被测量与输入量的关系建立正确的函数关系

5、，根据数字功率表示值的稳定度、误差以及数字功率表的重复性各自的自由度算出其代表的不确定度分量。由于这三种不确定度相互独立，我们可以根据合成标准不确定度的计算公式算出合成标准不确定度，再用韦尔奇-萨特思特公式算出其有效自由度的数值，最后，根据 t 分布表查得包含因子，再取置信概率为99%算出扩展不确定度。 4.2 测量耐漏电起痕 所谓测量耐漏电起痕是指家用电器在日常使用过程中由于污染物、温度、湿度等环境因素的影响使绝缘材料在电场和污染物的共同作用下发生解离，腐蚀并使电线表面的绝缘能力降低发生漏电和局部性放电的现象。绝缘材料的漏电起痕性质严重时影响电器的使用时间，而且对于使用者来说这也是很大的安全

6、隐患，特别是在环境非常恶劣如工作的电器漏电起痕会缩短电器的使用寿命，降低电器的质量和使用效果，极大的增大了电器对人的隐患性。所以我们应该加强对电器耐漏电起痕的测试，提高电器的质量和对环境的适应能力。 我们可以根据测量电器的耐漏电起痕指数（PTI ）和相比漏电起痕指数（CTI）的值来完成对耐漏电起痕评定，首先介绍下测定 PTI 来评定电器的漏电起痕性能的方法。准备测量的绝缘材料，将两电极水平地放置在样品上且保持两电极的距离为 （0.4 0.1）mm，然后把适当温度下的电解液 NH4Cl 溶液从 30mm 左右的高度以 35s 的间隔时间滴到两极之间。在两电极之间加上适当的电压，如果在样品上任意五

7、点位置都能承受 50 点电解液的电压的同时而不被破坏，测量样品材料的最大电流值，若最大电流值小于 0.5A 时说明该样品材料通过 PTI 测量，反之说明不合格。 对实验数据进行分析我们可以知道，本次试验的不确定度应该采取B 类分析方法评定。 4.2.1 计算实验中的电阻率的变化导致的电阻变化从而引起的不确定度分量 查询资料可得由于电阻率的变化在（395 5）cm 使得实验中的电流变化范围为0.02A，从数据的性质可以发现电流的变化服从均匀分布的规律，由它们间的函数关系作图可知电流变化的相对不确定度为50%，由此可以计算有电阻变化引起的不确定度分量。 4.2.2 计算有实验电压误差所引起的不确定

8、度分量 查询设备的说明书确定电压表的精确度，假定电压表的值为一个合理的数值，经公式计算可得电流的变化量为0.03A，一般情况下我们认定所得数据服从均匀分布，相对不确定度为 50%。由试验资料所给公式计算该不确定度分量。 4.2.3 计算实验中由于电流值的表示值误差所带来的不确定度误差分量 4.2.4 根据电流表数据，代入实验所给公式计算其不确定度分量 由电流表的规格可知电流表达到 1.5 级时可判定为合格的电流表，查询设备资料可得该电流表的示数误差为 0.002A，相对不确定度为10%，由实验所给公式代入数值计算其不确定度分量。 4.2.5 计算由实验中液体滴量的大小所带来的不确定度分量 由试

9、验标准的规定可知，实验中液滴的大小应该为每立方厘米 44 到55 滴，而实际上实验中的液滴大小为每立方厘米 50 滴左右，所以可以将液滴大小所引起的不确定度分量忽略不计即该分量为 0。 4.2.6 数据处理 将上面的各种不确定度的分量代入实验公式中，分别求出合成标准不确定度、有效自由度和扩展不确定度，并确定包含因子，完成不确定度的实验报告。 总之，随着市场竞争的加剧，对产品质量有了更严格的要求，不确定度的测量是产品质量测量的重要内容，在生产和实验中确定不确定度的大小能让实验者和生产者更好的得到理想的数据，提高效益并降低相应的风险。 参考文献： 1张红飙. 产品质量检测不确定度的分析及应用J. 中国测试技术，2005，06，28（3）：65-67. 2王晓红，杨世元，曹敏，姜萍萍. 电器质量检验及其不确定度评定软件系统的研究J. 计量技术，2002，10，28（10）：17-19. 3倪济宇. 测量不确定度分析及其在电器检验中的应用研究J. 日用电器，2006，11，10（10）：50-54. 4张英才. 不确定度的评定在检测中的应用J. 物理测试，2002，10，15（5）：13-16. 5曾芸. 不确定度在机电类检测中的应用J. 机电一体化，2008，9，20（9）：51-52.