《CNAS-GL08 电器领域不确定度的评价指南》.pdf

CNAS—GL08 电器领域不确定度的评估指南 Guidance on Evaluating the Uncertainty in Electrical Apparatus Testing 中国合格评定国家认可委员会 二〇〇六年六月 CNAS-GL08：2006 第 1 页 共 119 页 电器领域不确定度的评估指南 1 概 论 1.1 研究不确定度的意义 长期以来，误差和误差分析一直是计量学领域的一个重要组成部分。由于测量实验方 法和实验设备的不完善，周围环境的影响，以及受人们认识能力所限等，测量和实验所得 数据和被测量真值之间，不可避免地存在着差异，即误差。目前，人们普遍认为，即使对 完全已知或猜测的误差因素进行补偿、修正后，所得结果依然只能是被测量的一个估计值， 即对如何用测量结果更好地表示被测量的值仍有怀疑。这时，不确定度概念作为测量史上 的一个新生事物出现了。只有伴随不确定度的定量陈述，测量结果才可以说是完整的。 不确定度，顾名思义即测量结果的不能肯定程度，反过来也即表明该结果的可信赖程 度。它是测量结果质量的指标。不确定度愈小，所述结果与被测量真值越接近，质量越高， 水平越高，其使用价值也越高；不确定度越大，测量结果的质量越低，水平越低，其使用 价值也越低。在报告物理量的测量结果时，必须给出相应的不确定度，一方面便于使用它 的人评定其可靠性，另一方面也增强了测量结果之间的可比性。 测量不确定度必须正确评定。不确定度如果评定过大，会使用户认为现有的测量水平 不能满足需要而去购买更加昂贵的仪器，导致不必要的投资，造成浪费，或对检定实验室 的服务工作产生干扰；不确定度评定过小，会因要求过于严格对产品质量、生产加工造成 危害，使企业蒙受经济损失。 鉴于不确定度的重要性，寻求一种便于使用、易于掌握且普遍认可的计算和表示不确 定度的方法具有很大意义。正如国际单位制（SI ）的普遍应用使所有的科学与技术测量趋 于一致那样，不确定度计算和表达在全世界范围内的一致，也将使得科学、工程、商业、 工业和管理方面的测量结果的重要性易于理解和说明。也只有这样，才便于对不同国家所 作的测量进行比较。在当今全球市场一体化的时代，这项研究是必然的也是必须的。 不确定度在本质上是由于测量技术水平、人类认识能力所限造成的。同时它也是判定 基准标准精度、检测水平高低以及测量质量的一个重要依据。在 ISO/IEC 导则 25 “校准 实验室与测试实验室能力的通用要求”中指明，校准实验室的每份证书或报告必须包含有 2006 年 06 月 01 日发布 2006 年 07 月 01 日实施 CNAS-GL08：2006 第 2 页 共 119 页 关校准或测试结果不确定度的说明。 随着不确定度理论的推广与深入研究，现在，它不仅已成为计量科学领域的一个重要 分支，在其它领域如质量管理和质量保证中，也得到了重视和应用。ISO9001 中对测量结 果的不确定度均有明确要求。 1.2 不确定度研究的国际动态 1927 年，海森堡提出了量子力学中的不确定关系，又称测不准关系，1970 年前后， 一些计量学和其它领域学者，逐渐使用不确定度一词，但含义不清。1978 年 A.S.Hornby 等所编词典（The Advanced Learner’s Dictionary English-English-Chinese ）指出：不确 定度(Uncertainty)为变化、不可靠、不确知、不确定。 鉴于国际间理解和表示不确定度的不一致，1978 年 5 月，国际计量局(BIPM)发出了 不确定度征求意见书。1980 年国际计量局在讨论了各国及国际专业组织意见后，提出了 实验不确定度建议书 INC-1 （1980）·实验不确定度表示。1986 年国际计量委员会 （CIPM ） 第 75 届会议决定推广 INC-1，提出了建议书 1(CI-1986)：在 CIPM 赞助进行的工作中不 确定度的表示。 同年，由国际标准化组织 ISO