行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：CNAS-GL007：2020 電器領(lǐng)域測(cè)量不確定度的評(píng)估指南

1、 CNAS-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 Testing2020年 9月 1日發(fā)布 2020年 9月 1日實(shí)施 CNAS-GL007:2020 第 1頁(yè)共 74頁(yè)目錄1 概述 . 32 引用和參考文件. 33 定義和符號(hào) . 33.1 不確定度的基本術(shù)語(yǔ). 33.2 通用符號(hào) . 44 不確定度的評(píng)估. 54.1 不確定度來(lái)源. 54.2 測(cè)量模型 . 84.3 測(cè)量值的基本分布 . 104.4 標(biāo)準(zhǔn)不確定度的 A類評(píng)定. 154.

2、5 標(biāo)準(zhǔn)不確定度的 B類評(píng)定 . 174.6 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度 . 204.7 擴(kuò)展不確定度. 214.8 不確定度報(bào)告. 224.9 不確定度評(píng)定方法流程圖 . 234.10 評(píng)定測(cè)量不確定度的注意事項(xiàng) . 234.11 不確定度與限值的符合性判定 . 25附錄 A：（資料性附錄）電器領(lǐng)域測(cè)量不確定度評(píng)估案例 . 26A1 溫度（熱電偶法）不確定度評(píng)估 .26 A2 電流和功率測(cè)量不確定度評(píng)估 .29 A3 電量不確定度評(píng)估 .32 A4 電容器電容量不確定度評(píng)估.34 A5 接地電阻不確定度評(píng)估 .40 A6 噪聲不確定度評(píng)估 .42 A7 電氣間隙和爬電距離測(cè)量方法不確定度 .46 A8

3、 繞組溫升（電阻法）不確定度評(píng)估 .49 A9 頻率不確定度評(píng)估 .54 A10 工作溫度下的泄漏電流不確定度評(píng)估 .56 A11 光伏組件開路電壓、短路電流及最大功率測(cè)量方法不確定度 .59 附錄 B：（資料性附錄）電器領(lǐng)域儀器設(shè)備準(zhǔn)確度限值 . 732020年 9月 1日發(fā)布 2020年 9月 1日實(shí)施 CNAS-GL007:2020 第 2頁(yè)共 74頁(yè)前言本文件由中國(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，并不增加對(duì) CNAS-CL01檢測(cè)和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室能力

4、認(rèn)可準(zhǔn)則和 CNAS-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 toconformity assessment activitiesin 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 IECEE od-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

5、大力支持和協(xié)助，在此表示感謝。2020年 9月 1日發(fā)布 2020年 9月 1日實(shí)施 CNAS-GL007:2020 第 3頁(yè)共 74頁(yè)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：IEC 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：IECEx OD012ExTAG Guide forApplication of Uncertainty of Measurement to conformity for laboratory tests c

6、arried outunder the IECEx System和 STL技術(shù)報(bào)告 Handling of Measurement UncertaintiesinTesting and Test Documents。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

7、 of uncertainty of measurement in airconditioner and heat pump cooling and heating capacity testsAPLAC TC 005：Interpretation and Guidance on the estimation ofuncertainty ofmeasurement in testingIEC Guide 115：Application of uncertainty of measurement to conformity assessmentactivitiesin the electrote

8、chnical sectorIECEE OD-5014：2019（Ed1.1）：Instrument Accuracy LimitsIECEx OD012 ExTAG GUM Edition 2：ExTAG Guide for application of uncertainty ofmeasurement to conformity for laboratory tests carried out under the IECEx SystemSTL Technical Report：Handling of Measurement Uncertaintiesin Testing and Tes

9、tDocuments3 定義和符號(hào)3.1 不確定度的基本術(shù)語(yǔ)3.1.1測(cè)量不確定度2020年 9月 1日發(fā)布 2020年 9月 1日實(shí)施 CNAS-GL007:2020 第 4頁(yè)共 74頁(yè)與測(cè)量結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù)，表征合理地賦予被測(cè)量之值得分散性。3.1.2標(biāo)準(zhǔn)不確定度(Standarduncertainty)以標(biāo)準(zhǔn)偏差表示的測(cè)量不確定度。3.1.3(不確定度的)A類評(píng)定(TypeA 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。3.1.4（不確

10、定度的） B類評(píng)定（Type B evoluation of unertainty）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。3.1.5合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度（ Combined standard uncertainty）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。3.1.6擴(kuò)展不確定度（Expanded uncertainty）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

11、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 y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)間中。3.1.7包含因子（Coverage factor）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 k。3.1.8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。3.1.9相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度（ Relative uncertaitny）標(biāo)準(zhǔn)不確定度除以測(cè)得值的絕對(duì)值。（ JJF 10

12、59.1 3.17）3.2 通用符號(hào)Xi：輸入量xi：Xi的估計(jì)值u(xi)：xi的標(biāo)準(zhǔn)不確定度2020年 9月 1日發(fā)布 2020年 9月 1日實(shí)施 CNAS-GL007:2020 第 5頁(yè)共 74頁(yè)ci：靈敏系數(shù)y：測(cè)量結(jié)果，被測(cè)量的估計(jì)值uc(y)：y的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度k：包含因子U：y的擴(kuò)展不確定度4 不確定度的評(píng)定4.1 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。4.1.1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

13、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，

14、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。4.1.2測(cè)量設(shè)備2020年 9月 1日發(fā)布 2020年 9月 1日實(shí)施 CNAS-GL007:2020 第 6頁(yè)共 74頁(yè)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)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。4.1.3測(cè)量環(huán)境1）當(dāng)環(huán)境

15、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。4.1.4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，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

16、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。4.1.5測(cè)量方法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)2020年 9月 1日發(fā)布 2020年 9月 1日實(shí)施 CNAS-GL007:2020 第 7頁(yè)共 74頁(yè)一般來(lái)說(shuō)測(cè)

17、量次數(shù)不同，測(cè)量精密度也不同，增加測(cè)量次數(shù)，可以提高測(cè)量精度。但n10以后， 已減少得非常緩慢。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

18、方向趨于穩(wěn)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 ，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。2020年 9月 1日發(fā)布 20

19、20年 9月 1日實(shí)施 CNAS-GL007:2020 第 8頁(yè)共 74頁(yè)修正有些系統(tǒng)誤差是可以修正的，但由于對(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。4.2 測(cè)量模型通常，被測(cè)量 并非直接測(cè)得，而是由其它 N個(gè)已知量 X1, X 2, ，通過(guò)函數(shù)關(guān)系來(lái)確定，

20、即：1, 2 )為簡(jiǎn)便起見，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）。例如：導(dǎo)線直徑為 ，電阻率為，匝數(shù)為 N的線圈，其電阻值為：24 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：=被測(cè)功率 W；表頭讀數(shù) WA 單相器具內(nèi)接法2020年 9月 1日發(fā)布 2020年 9月 1日實(shí)施 CNAS-GL007:2020 第 9頁(yè)共 74頁(yè)外接法B 三相

21、器具圖 4-1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：=3.6106瓦秒被測(cè)功率 w；電度表累積測(cè)得電能；電度表每千瓦時(shí)盤轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)；電度表的轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)；測(cè)量時(shí)間 sA 單相器具內(nèi)接法2020年 9月 1日發(fā)布 2020年 9月 1日實(shí)施 CNAS-GL007:2020 第 10頁(yè)共 74頁(yè)外接法B 三相器具圖 4-2輸入功率測(cè)量（非穩(wěn)態(tài)）4.3 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，常見的分布情況有以下幾種：4.3.1 正態(tài)分布測(cè)量值 x服

22、從期望 標(biāo)準(zhǔn)差 的正態(tài)分布，記為正態(tài)分布 ，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)；2020年 9月 1日發(fā)布 2020年 9月 1日實(shí)施 CNAS-GL007:2020 第 11頁(yè)共 74頁(yè)（3）有界性：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 ，其概率密度函數(shù) f(x)為：)2;(1222圖 4-3正態(tài)分布f(x)具有以下性質(zhì)：（1）曲線關(guān)于 對(duì)稱；（2）當(dāng) 時(shí)取到最大值。欲使落于區(qū)間的包含概率為

23、 ，即可通過(guò)查正態(tài)分布密度函數(shù)數(shù)值表得出對(duì)應(yīng)一定 的值，常見如下表：表 4-1常見正態(tài)分布密度函數(shù)表p0.50.68270.9k0.674511.6451.96p0.95450.99k22.57630.99730.952020年 9月 1日發(fā)布 2020年 9月 1日實(shí)施 CNAS-GL007:2020 第 12頁(yè)共 74頁(yè)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。4.3.2 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

24、布，如圖 4-4所示。測(cè)量值服從均勻分布 ;, :，其中 ;為出現(xiàn)的下界， :為出現(xiàn)的上界，其概率分布密度函數(shù)：1 aa x af x a0 其它記為;, :若測(cè)量值服從均勻分布 ;, :,則其期望 E為區(qū)間 ;, :的中點(diǎn)，;+:2而其標(biāo)準(zhǔn)差為1( : ;)23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：（1）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位按四舍五入原則舍去，則存在舍入誤差 0.0005；（2）電子計(jì)算器的量化誤差；2020年 9月 1日發(fā)布 2020年 9月 1日實(shí)施 CNAS-GL007:2020 第 13頁(yè)共 7

25、4頁(yè)（3）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；（5）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)；（6）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 ，則其標(biāo)準(zhǔn)差：23（7）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 60250mm(明視距離)；用兩條實(shí)線的線端對(duì)準(zhǔn)，瞄準(zhǔn)精度為(1020)250mm；用一條虛線壓一條實(shí)線或輪廓邊緣瞄準(zhǔn)精度為(2030)250mm；用雙線對(duì)移跨單位線，瞄準(zhǔn)精度為 5250mm。以上數(shù)據(jù)均是直接由人

26、眼觀測(cè)時(shí)的數(shù)據(jù)。（8）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 1。104.3.3 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 1, 2 ，則1+ 2服從三角分布。2020年 9月 1日發(fā)布 2020年 9月 1日實(shí)施 CNAS-GL007:2020 第 14頁(yè)共 74頁(yè)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 / a 2 a x 0f x

27、 a x/ a 2 0 x a0 其它其標(biāo)準(zhǔn)差、期望為：06服從三角分布的情況有：（1） 兩獨(dú)立同均勻分布之和或差；（2） 由數(shù)值修約或分辨力影響的兩測(cè)量值之和或差；（3） 用替代法檢定標(biāo)準(zhǔn)元件時(shí)兩次調(diào)零不準(zhǔn)的影響。4.3.4 反正弦分布均勻分布變量的正弦或余弦函數(shù)服從反正弦分布。測(cè)量值 服從 上反正弦的分布，如圖 4-6所示，其概率密度函數(shù)為： a x a21 a 2 xf x 0其它2020年 9月 1日發(fā)布 2020年 9月 1日實(shí)施 CNAS-GL007:2020 第 15頁(yè)共 74頁(yè)圖 4-6反正弦分布其期望與標(biāo)準(zhǔn)差為：012服從反正弦分布的情況有：（1）度盤偏心引起的測(cè)角誤差；（2

28、）正弦噪聲引起的誤差；（3）無(wú)線電失配引起的誤差。4.4標(biāo)準(zhǔn)不確定度的 A類評(píng)定4.4.1貝塞爾法對(duì)一系列觀測(cè)值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析以計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)不確定度的方法稱 A類評(píng)定。由于隨機(jī)效應(yīng)的存在，對(duì)同一量進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量，所得結(jié)果都不相同。它們圍繞著該測(cè)量列的算術(shù)平均值有一定的分散，此分散度說(shuō)明了測(cè)量列中單次測(cè)得值的不可靠性。一般用按貝塞爾公式計(jì)算出的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差來(lái)表征，也就是不確定度的 A類評(píng)定。在重復(fù)性條件或復(fù)現(xiàn)性條件下對(duì)同一被測(cè)量獨(dú)立重復(fù)測(cè)量n次，得到n個(gè)測(cè)得值xi（i=1，2，n），被測(cè)量X的最佳估計(jì)值是n個(gè)獨(dú)立測(cè)得值的算術(shù)平均值 ,按公式1計(jì)算：2020年 9月 1日發(fā)布 2020年 9月 1日實(shí)

29、施 CNAS-GL007:2020 第 16頁(yè)共 74頁(yè) 1(每個(gè)測(cè)得值xi與之差稱為殘差vi： = )單個(gè)測(cè)得值xk的實(shí)驗(yàn)方差 按公式2計(jì)算： = 2;單個(gè)測(cè)得值xk的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差s(xk)按公式3計(jì)算： = 3;式3是貝塞爾公式。實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差s(xk)表征了單個(gè)測(cè)得值的分散性。被測(cè)量估計(jì)值 的A類評(píng)定的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 按公式4計(jì)算： 4注：（1）多次測(cè)量必須在重復(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

30、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n次測(cè)量（一般n取值6-10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(xk)，即測(cè)量重復(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 次（1 n），并以 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: 52020年 9月 1日發(fā)布 2020年 9月 1日實(shí)施 CNA

31、S-GL007:2020 第 17頁(yè)共 74頁(yè)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(xk)。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(xk)，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（ =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： = 5。4.5標(biāo)準(zhǔn)不確定度的 B類評(píng)定4.5.1 B類評(píng)定的分量來(lái)源測(cè)量工作中，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

32、 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)明書或技術(shù)文件；（4）檢定證書、校準(zhǔn)證書提供的數(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

33、定的 B類評(píng)定。4.5.2 B類評(píng)定的方法（1）若輸入估計(jì)值 取自說(shuō)明書、檢定或校準(zhǔn)證書或其他來(lái)源，并說(shuō)其不確定度 )為標(biāo)準(zhǔn)差的 倍，則 的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 )如下式表達(dá)：)=例：校準(zhǔn)證書上指出標(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：0.24= 0.083（2）如 的擴(kuò)展不確定度不是按標(biāo)準(zhǔn)差 )的 k倍給出，而是給出了包含概率2020年 9月 1日發(fā)布 2020年 9月 1日實(shí)施 CNAS-GL007:2020 第 18頁(yè)共 74頁(yè)p為 0.9，0.95，0.99的置信區(qū)間的半寬 0.9, 0.95, 0

34、.99，除非另有說(shuō)明，一般按正態(tài)分布考慮評(píng)定其標(biāo)準(zhǔn)不確定度 )，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 2.576。例：檢定證書上給出某千分尺的示值誤差擴(kuò)展不確定度為 1.3m，（p =0.99）則其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：1.3= = 0.50m2.58（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)+;2間中點(diǎn)，該范圍的半寬用為：= 表示，假設(shè) 近似正態(tài)分布，則 的標(biāo)準(zhǔn)不確定度)= = = 1.490.670.5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=60W，區(qū)間

35、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：1.49 4= 5.96W（4）若輸入量 的值以 2/3的概率落于區(qū)間 ;, :，+;2= 表示，假設(shè) 近似正態(tài)分則 的最佳估計(jì)值為該區(qū)間中點(diǎn)，該范圍的半寬用布，則 的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：)= =2 3（5）若輸入量 的值以概率 1落于區(qū)間 ;, :，即全部落于其中而不在區(qū)間外出現(xiàn)，如果對(duì) 在該范圍內(nèi)的可能值無(wú)具體了解，則只能假設(shè) 在該區(qū)間內(nèi)各處出現(xiàn)+;2= 表示，則 的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的機(jī)會(huì)均等，即服從均勻分布。該范圍的半寬用為：)=32020年 9月 1日發(fā)布 2020年 9月 1日實(shí)施 CNAS-GL007:2020 第 1

36、9頁(yè)共 74頁(yè)（6）B類也可按其它分布考慮，當(dāng) 落在* + 區(qū)間內(nèi)，則其標(biāo)準(zhǔn)不確定度)=k的取值根據(jù) 的實(shí)際分布來(lái)確定：當(dāng) 受到兩獨(dú)立同均勻分布影響，則服從三角分布，6 ( )= =6當(dāng) 受到均勻分布的正余弦函數(shù)影響，則服從反正弦分布，2 ( )= =2當(dāng) 在某兩點(diǎn)取值概率各為 50%，即服從兩點(diǎn)分布，1 )= =（7）在輸入量 可能值的下界和上界相對(duì)于其最佳估計(jì)值 并不對(duì)稱的情況下，這時(shí) 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：( : ;)2122( )=例：設(shè)手冊(cè)中給出的銅膨脹系數(shù) 20(16.52 10;6-1并說(shuō)“最小可能值為16.40

37、 10;6-1，最大可能值為16.92 10;6-1”，可見，最佳值并不處于區(qū)間中心，則標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：2(16.92106;16.40106)20)= 0.15 10;6-112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，2020年 9月 1日發(fā)布 2020年 9月 1日實(shí)施 CNAS-GL007:2020 第 20頁(yè)共 74頁(yè)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4.6.1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

38、，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。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。4.6.2 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度測(cè)量結(jié)果 y由測(cè)得量 1, 2, 按測(cè)量模型算出：1, 2, )根據(jù) A類評(píng)定和 B類評(píng)定，得到 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| ),| |是靈敏系數(shù)，表示

39、變化單位量時(shí)，引起 y變化的絕對(duì)值。則測(cè)量結(jié)果的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：1( 2( + 2 ( (, )11121= ( ) 2( )+ 2 ) ) , )111當(dāng)各分量相互獨(dú)立時(shí)， , )= 0，上式簡(jiǎn)化為：2020年 9月 1日發(fā)布 2020年 9月 1日實(shí)施 CNAS-GL007:2020 第 21頁(yè)共 74頁(yè)2( 2( = ( ) 2( )11合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度除以測(cè)量結(jié)果，即 ( 稱為相對(duì)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度。例：4 2，、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：21=2=4 4 8 233=2+ 2(2+ 2(2+ 2(2(222=* 1+* 2+* 32223= (124.7 擴(kuò)展不

40、確定度4.7.1 包含因子合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度 ( 已經(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)，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，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, ，可以很快算出包含概率 p的置信區(qū)間 的 值。常見的有 p=68.27%，k=1；p=90%，k=1.645

41、；p=95%，k=1.962；p=99%，k=2.5763；p=99.73%，k=3。在電氣檢測(cè)領(lǐng)域，一般情況下可?。簁=2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。2020年 9月 1日發(fā)布 2020年 9月 1日實(shí)施 CNAS-GL007:2020 第 22頁(yè)共 74頁(yè)4.7.2 擴(kuò)展不確定度(U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：4.8 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

42、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：（1）被測(cè)量 Y的明確定義；（2）輸出量與輸入量之間的函數(shù)關(guān)系及靈敏系數(shù)；（3）每個(gè)輸入量的估計(jì)值、標(biāo)準(zhǔn)不確定度，并列出表格，見表 4-2；（4）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。（5）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；（6）對(duì)擴(kuò)展不確定度應(yīng)給出包含因子、包含概率；（7）修正值和常數(shù)的來(lái)源及其不確定度；（8）用表示測(cè)量結(jié)果并有適當(dāng)?shù)膯挝?。?4-2不確定度分量匯總表標(biāo)準(zhǔn)不 不確定度

43、來(lái)源 類型 數(shù)值 概率 包含因 標(biāo)準(zhǔn)不 靈敏系 不確定度確定度分量分布 子 確定度 數(shù) Ci 貢獻(xiàn)u(xi)ui (y)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度 uc=包含因子 k（包含概率：xx%）= 擴(kuò)展不確定度 U=kuc2020年 9月 1日發(fā)布 2020年 9月 1日實(shí)施 CNAS-GL007:2020 第 23頁(yè)共 74頁(yè)4.9 不確定度評(píng)定方法流程圖開始建立數(shù)學(xué)模型（測(cè)量模型）計(jì)算靈敏系數(shù)求得最佳估值列出不確定度來(lái)源標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量評(píng)定A類評(píng)定列表B類評(píng)定計(jì)算合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算擴(kuò)展不確定度不確定度報(bào)告結(jié)束圖 4-7測(cè)量不確定度評(píng)定流程4.10 評(píng)定測(cè)量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

44、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?020年 9月 1日發(fā)布 2020年 9月 1日實(shí)施 CNAS-GL007:2020 第 24頁(yè)共 74頁(yè)分量；（3）只要保持測(cè)量穩(wěn)定，盡可能利用已有的標(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

45、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

46、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 Up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，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：2020年 9月 1日

47、發(fā)布 2020年 9月 1日實(shí)施 CNAS-GL007:2020 第 25頁(yè)共 74頁(yè) 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。2020年 9月 1日發(fā)布 2020年 9月 1日實(shí)施 CNAS-GL007:2020 第 26

48、頁(yè)共 74頁(yè)附錄 A：（資料性附錄）電器領(lǐng)域測(cè)量不確定度評(píng)估案例A1溫度（熱電偶法）不確定度評(píng)估A1.1試驗(yàn)方法本次檢測(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：（1） 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)；（2） 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；（3） 將熱電偶連接到數(shù)據(jù)采集器的輸入端上；（4） 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；（5） 通過(guò)穩(wěn)壓電源給被試樣品供電；（6） 繞組溫

49、度穩(wěn)定后，記錄穩(wěn)定的溫度值。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。A1.2數(shù)學(xué)模型其中：T為溫度值；t為實(shí)際測(cè)試溫度值。A1.3方差與靈敏系數(shù) =1A1.4不確定度匯總2020年 9月 1日發(fā)布 2020年 9月 1日實(shí)施 CNAS-GL007:2020 第 27頁(yè)共 74頁(yè)標(biāo)準(zhǔn)不標(biāo)準(zhǔn)不確 靈敏 不確定定度 系數(shù) 度貢獻(xiàn)不確定度來(lái)概率 包含分布 因子確定度分量類型 數(shù)值源u(xi)Ci ui (y)重復(fù)性A 0.31 正態(tài)- 0.311 0.31數(shù)據(jù)采集

50、器校準(zhǔn)B B B B 0.2 正態(tài)0.10.440.290.291 0.1=2熱電偶檢定正態(tài)1 0.441 0.291 0.290.683=20.042mV 熱穩(wěn)定的判定0.5 均勻45=3=3熱電偶安裝0.5 均勻合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度=包含因子（包含概率：95%）= 擴(kuò)展不確定度 = 2 1.4A1.5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：= 0.3884=0.31（2）數(shù)據(jù)采集器的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)采集器的校準(zhǔn)證書給出包含概率 95%時(shí)，包含因子 ，擴(kuò)展不確定度 =0.2，則標(biāo)準(zhǔn)不確定度：0.2= =0

51、.102（3）熱電偶的檢定3熱電偶的檢定證書給出包含概率 95%時(shí)，包含因子 ，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：2020年 9月 1日發(fā)布 2020年 9月 1日實(shí)施 CNAS-GL007:2020 第 28頁(yè)共 74頁(yè)0.042 20.0483=0.44（4）熱穩(wěn)定的判定4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， 3，不確定度為1 24

52、= =0.293（5）熱電偶的固定5根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，熱電偶的固定方式影響結(jié)果為1，均勻分布， 3，不確定度為：1 25= =0.293A1.6合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度= + + 3+ 4 + 5=0.68CA1.7擴(kuò)展不確定度取 計(jì)算擴(kuò)展不確定度=2 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= 90.31.4 （ ，對(duì)應(yīng)約 95%的包含概率）2020年 9月 1日發(fā)布 2020年 9月 1日實(shí)施 CNAS-GL007:2020 第 29頁(yè)共 74頁(yè)A2電流和功率測(cè)量不確定度評(píng)估A2.1試驗(yàn)方法本次檢測(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

53、.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)程中，環(huán)境溫度保持在232C。（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：A2.3方差與靈敏系數(shù) =( ) =1 =A2.4不確定度匯總表 A2-1 電流不確定度匯總表靈敏系數(shù)Ci標(biāo)準(zhǔn)不確類概率標(biāo)準(zhǔn)不確定不確定度貢不確定度來(lái)源數(shù)值包含因子定度分量型分布度 u(x i)獻(xiàn) ui (y)重復(fù)性A B B

54、0.0122A 正態(tài) 0.0122A 0.0172A 0.0185A 1 1 1 0.0122A 0.0172A 0.0185A 儀器測(cè)量準(zhǔn)確度均勻均勻=3=30.0297A 0.0320A 電源電壓波動(dòng)3合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度 =0.0281A 2 包含因子（包含概率：95%）= 擴(kuò)展不確定度 = 0.056A 2020年 9月 1日發(fā)布 2020年 9月 1日實(shí)施 CNAS-GL007:2020 第 30頁(yè)共 74頁(yè)表 A2-2 功率不確定度匯總表標(biāo)準(zhǔn)不確類型概率 包含 標(biāo)準(zhǔn)不確 靈敏系 不確定度貢獻(xiàn)不確定度來(lái)源數(shù)值定度分量分布 因子 定度 u(xi) 數(shù) Ciui (y)重復(fù)性A 2.22W

55、正態(tài)- 2.22W 5.02W 8.08W 1 1 1 2.22W 儀器測(cè)量準(zhǔn)確度B 8.70W 均勻 =3B 1.40W 均勻 =35.02W 8.08W 電源電壓波動(dòng)3合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度 =9.77W 包含因子（包含概率：95%）= 擴(kuò)展不確定度 = 2 20W A2.5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：= =0.000445=0.0122A32）數(shù)字儀表誤差分量根據(jù)儀表說(shuō)明書，電流測(cè)量的準(zhǔn)確度（0.23%讀數(shù)+0.15%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%6

56、.398+0.15%10)=0.0297A，均勻分布， 3，0.0297=0.0172A33）電源波動(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， 3，3=0.5%6.398=0.0185A3（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，= 14.753=2.222）功率表誤差分量2020年 9月 1日發(fā)布 2020年 9月 1日實(shí)施 CNAS-GL007:2020 第 31頁(yè)共 74頁(yè)根據(jù)儀表說(shuō)明書，功率測(cè)量的準(zhǔn)確度為：(0.3%讀數(shù)+0.15%量程)，測(cè)量的最大誤差：(0.3%14

57、00+0.15%3000)=8.7W，且假定為均勻分布， 3，8.7= =5.02W33）電源電壓波動(dòng)分量 33=1%1400=8.08W3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, 3。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：= + + 3=0.0122 +0.0172 +0.0185 =0.0281A（2）功率的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：= + + 3 =2.22 +5.02 +8.08 =9.77WA2.7擴(kuò)展不確定度（1）電流： ，電流的擴(kuò)展不確定度=20.0281=0.056A（2）功率： ，功率的擴(kuò)展不確定度=2 9.77=20WA2.8結(jié)果表示（1）

58、 電流測(cè)量的室內(nèi)加熱器電流I=6.398A0.056A（k=2，對(duì)應(yīng)約 95%的包含概率）（2） 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）2020年 9月 1日發(fā)布 2020年 9月 1日實(shí)施 CNAS-GL007:2020 第 32頁(yè)共 74頁(yè)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；（2）整個(gè)檢測(cè)過(guò)程中，環(huán)境溫度保持在232C。（

59、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；穩(wěn)壓電源電參數(shù)表被測(cè)樣品圖 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=X A3.3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：f= =1 uA3.4不確定度匯總表 A3-1 不確定度匯總表標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u1概率分布標(biāo)準(zhǔn)不確定度 u(x i) 不確定度貢獻(xiàn) ui(y) 0.134Wh 不確定度來(lái)源 類型 數(shù)值包含因子靈敏系數(shù) Ci重復(fù)性A B 0.134Wh 正態(tài)0.134Wh 1 1 儀器測(cè)量準(zhǔn)確度0.135W均勻=30.078Wh 0.049Wh 0.0

60、11Wh 0.078Wh 0.049Wh 0.011Wh h 0.084W均勻電源電壓波動(dòng)秒表讀數(shù)誤差B B =3=31 1 34h 0.019W均勻h 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度 = 0.163Wh 2 包含因子（包含概率：95%）= 擴(kuò)展不確定度 = 0.326Wh A3.5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：=4; 2=0.054=0.134Wh 3=12）數(shù)字儀表的準(zhǔn)確度分量根據(jù)儀表說(shuō)明書，電能測(cè)量的準(zhǔn)確度：(0.5%讀數(shù)+0.2%量程)，實(shí)際測(cè)量條件時(shí)，測(cè)量的誤2020年 9月 1日發(fā)布