1、Application 创新应用232 电子技术 第 52 卷 第 2 期(总第 555 期)2023 年 2 月对测量结果准确性对应的怀疑程度,同时也是对真值所在区域,或计算误差可能范围的一种估算。不确度问题主要说明了测量值中存在着分散度的特征,这仅仅表征着分散度,而并不预示着系统性的偏差。所以,如果是观察到了测量值中出现明显的系统性误差问题,便应当改正。而未知的系统性偏差问题则可以作为分散化加以解决。在其概念的解释中,“赋予”这一词汇较为关键,因为测量不确定度是代表测量分散性的一个参数,是比较模糊的一个范围,其边界便需要人“赋予”。所以,这一“赋予”无可规避地与评定者经验、掌握资源和风险性
2、要求、精密度要求之间存在密切的关联。这一“赋予”需要保证是合理的,应与统计相关规律相符合,并符合具体的情况。2 测量不确定度的分类测量不确定度一般包含几个分量,依照相关评定方式,主要分为A类和B类不确定度。对其进行分类,主要为了确立两种不同处理方式,这样更加利于合成不确定度的计算,然而这并非表示这种两种类型相互间具有根本上的差异,两种方式都将概率分布作为基础,无论通过哪一种方式所获取的不确定分量,均能够采用方差定量的形式加以表示。3 电压互感器测量不确定度评定测量方法。根据JJG1021-2007,电力互感0 引言测量是一种特殊的技术方式,用以获取被测量物理量真实值的实验。测量比较主要的一个特
3、点是,测量结果和精度。在这其中,测量结果精度的科学评定一向都是令科学领域和工程领域备受困扰的一个难题。过往所说的测量误差,往往只是对测量准确度的一个体现,然而因为被测量的真值不能有效获取,使其只是作为一种近似的反映。为合理避免应用“误差”这一概念对测量结果加以表示所带来的相关问题。国际上很多专家、国际组织提出应用“测量不确定度”取代了传统所采用概念,对测量结果精度相应的评定标准进行描述,并同时提出了具体的测量不确定度评价模式。1 测量不确定度 表面上看,测量不确定度便是说针对计量结果有效性的怀疑程度,或是不肯定性。从传统意义上的理解,它是被测真数所在区域中一定的标准差,然而这种真值并不存在,因
4、此很难获得理想数值1。所谓测量不确定度,指的是结合应用的相关信息,表征赋予被测量值相应分散性的非负数。其定义具有一定的抽象性,这里给出更加通俗易懂的解释,不确定度一词主要指的是怀疑程度。从广义上来说,测量结果的不确定度既是指我们对于所得到测量结果无法确定相应范围的一个反映,或者针作者简介:穆生乐,天津天传电控设备检测有限公司,天津电气科学研究院有限公司;研究方向:电气工程。收稿日期:2022-05-09;修回日期:2023-02-12。摘要:阐述测量不确定度的特点、分类,电压互感器测量不确定度评定,测量方法和数学模型,标准不确定度分量中的不确定度的评定、合成不确定度评定、扩展不确定评定、评定结
5、果的确认。关键词:电压互感器,测量方法,数学模型。中图分类号:TM451文章编号:1000-0755(2023)02-0232-02文献引用格式:穆生乐,李昕,李颖,国亚磊.测量不确定度评定方法分析与展望J.电子技术,2023,52(02):232-233.测量不确定度评定方法分析与展望穆生乐1,2,李昕1,2,李颖1,2,国亚磊1,2(1.天津天传电控设备检测有限公司,天津 300300;2.天津电气科学研究院有限公司,天津 300180)Abstract This paper describes the characteristics and classification of measu
6、rement uncertainty,evaluation of voltage transformer measurement uncertainty,measurement methods and mathematical models,evaluation of uncertainty in standard uncertainty components,evaluation of combined uncertainty,evaluation of expanded uncertainty,and confirmation of evaluation results.Index Ter
7、ms voltage transformer,measuring method,mathematical model.Analysis and Prospect of Measurement Uncertainty Evaluation MethodsMU Shengle1,2,LI Xin1,2,LI Ying1,2,GUO Yalei1,2(1.Tianjin Tianchuan Electric Control Equipment Testing Co.,Ltd.,Tianjin 300300,China.2.Tianjin Electric Research Institute Co.
8、,Ltd.,Tianjin 300180,China.)Application 创新应用电子技术 第 52 卷 第 2 期(总第 555 期)2023 年 2 月 233器,针对标准器通常应用高两个之上准确级别的相应感应分压器,或是电压互感器,于相对湿度小于95%,环境条件在-25+55的温度范围中予以实施。选择使用500kV电压互感器作为标准,针对电压等级对应的电压互感器实施校准,应用比较线路法完成接线的过程中,被校准电压互感器相应的误差,通过电压互感器多个不同的仪器组合至互感器校验仪器的数字示值予以直接性的加压读取。所采用的标准是电压互感器HJBQZ-500/270,对应的准确度为0.05
9、级。应用0.2级电磁式电压互感器80%额定电压实施现场校验。数学模型。被校准的电压互感器相应的误差,从互感器校验仪来看,主要分成相位差示值与比值差示值,因此能够进行相应模型创建,具体如下:通过=x,可以得出f=fx,=x。标准不确定度分量。(1)A类不确定度的评定。输入量所对应的标准不确定度分量uA通常的来源是被校验样品测量上的重复性,能够借助连续测量获取对应的测量列,通过A类方法加以评定,获取的标准不确定度称之为A类不确定度分量,一般都是应用uA加以表示。针对样品互感器(500/31/2)kV/(100/31/2)V,在满载10VA的状况下,80%额定电压工况之下行10次独立的测量。经 过
10、计 算 平 均 值 比 差=0.0 4 1 6%,角 差=5.722。实验标准差S(x)(xi-x-)2/(n-1)1/2,所以比差u1f=S(x)=0.000516%,角差u1=S(x)=0.036。针对样品互感器(500/31/2)kV/(100/31/2)V,在轻载2.5VA的状况下,80%额定电压工况之下行10次独立的测量。经 过 计 算 平 均 值 比 差=0.0 8 0 6%,角 差=0.984。实验标准差S(x)(xi-x-)2/(n-1)1/2,所以比差u1f=S(x)=0.000516%,角差u1=S(x)=0.012。(2)B类不确定的评定。实际进行测量期间,采用与观测列不
11、同实施统计分析的方法,针对标准不确定度加以评定,称之为B类不确定分量,采用uB的形式加以表示。借助实验或是其他掌握的相关信息,对影响结果的有关因素予以估计,但具有一定的主观鉴定成分,实际中通常依赖于相关测量工作人员的选择。针对电压互感器进行测量的过程中,通常需要对年稳定性、工作磁场干扰、上级传递等多方面因素予以充分考虑。电压标准引入所引起的不确定度,80%Un的情况下,标准电压互感器对应的比值误差不确定度都是0.01%,相位误差不确定度都是0.4。所以,u1f=0.005%,u1=0.2。因电压标准稳定性的引入所引起的不确定度,连续两次上级量值传递过程中的最大变差,80%Un情况下标准电压互感
12、器对应的比值误差变差是0.01%,是一种正态分布,其中包含因子k=31/2。所以,u2f=0.0029%。因误差测量装置的引入所引起的不确定度,误差测量装置的引入对应的误差小于x1/10,是一种正态分布,其中包含因子k=。所以u3f=0.0116%,u3=0.58。(3)合成不确定度评定。满载合成不确定度的计算如下:u3f=(ciuif)2)1/2=0.0183%,u3f=(ciui)2)1/2=0.893。轻载合成不确定度的计算如下:ucf=(ciuif)2)1/2=0.0183%,uc=(ciui)2)1/2=0.893。(4)扩展不确定评定。其中包含因子取值为k=2,比差:80%Un:U
13、rel=0.037%。角差:80%Un:U=1.8。(5)电压互感器现场测量不确定评定结果。根据以上评定方法,能够获取该项实验电压互感器相应的校准能力如下:比差:80%Un:Urel=0.037%。角差:80%Un:U=1.8。其中包含因子均取值为k=2。(6)测量不确定度评定结果的确认。本次所采用的是0.2级被测对象,对应的角差与比值差测量结果扩展不确定度都超出误差限值的0.2%、10的1/3。所以,满足了电压互感器相关检定规程要求。在对电压互感器20%110%进行测量过程中的角差与比值差,在每一测量点相应的评定方法和以上方法保持相同。通过以上不确定度评定能够得知,B类不确定度分量所产生的影
14、响更大,这一不确定度的大小和整体合成不确定相应的评定值之间存在较为密切的关联。关于A类不确定度,能够解释成为因随机误差而导致的情况,但B类不确定度是因系统误差所导致的情况,能够借助提升标准器和校验器等相应的准确等级而使其有所减小。4 结语由于测量不确定度原理不仅能够使用在各种物理量和几何量的测定中,而且还可以使用在各类基础科研与商业性活动中的领域中,国家要想在国际经济中占据优势地位,便需要在各领域同国际相接轨,主要包含测试报告、产品目录、校准证书等有关文件中的测量结果和测量不确定度相应的表述,都需要使用与国际上一致的表达方式。参考文献1 梅益芹,尧赣东,黄昕龑.电压互感器测量误差不确定度评定方法J.中国仪器仪表,2022(02):31-34.