输入功率与电流测量不确定度.doc

CNAS—GL08 电器领域不确定度的评估指南 中国合格评定国家认可委员会 二〇〇六年六月  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，国际电工委员会(IEC)，国际计量委员会(CIPM)，国际法制计量组织(OIML)组成了国际不确定度工作组，负责制定在标准化、检定、实验室认可及计量服务中使用的测量不确定度指南。 国际不确定度工作组经多年研究、讨论，征求各国及国际专业组织意见，反复修改，1993年制定了《测量不确定度表示指南》(简称指南GUM)。指南得到了BIPM、OIML、ISO、IEC及国际理论与应用化学联合会(IUPAC)，国际理论与应用物理联合会(IUPAP)，国际临床化学联合会(IFCC)的批准，由ISO出版成为国际组织的重要权威文献。 GUM自1993年出版以来，在世界范围内得到了广泛的应用和发行。美国标准与技术研究院(NIST)于1993年制定了基于GUM的《NIST评定与表示测量结果不确定度准则》，所有NIST报告均以它为依据。欧洲实验室认证合作体(EAL)，加拿大国家研究委员会(NEC)，北美测量标准协作体(NORAMET)，北美校准合作体(NACC)，英国国家实验室认可委会员(NAMAS)都已采用GUM。我国有关部门及人士对此也极为重视，中国计量科学院于1996年11月制定了《测量不确定度规范》。1999年1月国家质量技术监督局发布了国家计量技术规范JJF 1059—1999