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文檔簡介

CNAS-GL007電器領域測量不確定度的評估指南GuidanceonEvaluatingtheUncertaintyofMeasurementinElectricalApparatusTesting中國合格評定國家認可委員會 32引用和參考文件 33定義和符號 33.1不確定度的基本術語 33.2通用符號 44不確定度的評估 54.1不確定度來源 54.2測量模型 84.3測量值的基本分布 4.4標準不確定度的A類評定 4.5標準不確定度的B類評定 4.6合成標準不確定度 204.7擴展不確定度 214.8不確定度報告 224.9不確定度評定方法流程圖 234.10評定測量不確定度的注意事項 234.11不確定度與限值的符合性判定 25附錄A資料性附錄)電器領域測量不確定度評估案例 26A1溫度(熱電偶法)不確定度評估 26A2電流和功率測量不確定度評估 29A3電量不確定度評估 32A4電容器電容量不確定度評估 34A5接地電阻不確定度評估 40A6噪聲不確定度評估 42A7電氣間隙和爬電距離測量方法不確定度 46A8繞組溫升(電阻法)不確定度評估 49A9頻率不確定度評估 54A10工作溫度下的泄漏電流不確定度評估 56A11光伏組件開路電壓、短路電流及最大功率測量方法不確定度 59附錄B資料性附錄)電器領域儀器設備準確度限值 CNAS-GL007:2020前言本文件是CNAS的指南性文件,對電器檢測實測和校準實驗室能力認可準則在電氣檢測領域的應用說明》的要求。本文件部分采用了IECGuide115Applicationofuncertaintyofmeasur了IECEEod-5014:2019InstrumentAccuracyLimits《儀器設備精確度》。本文件的編制得到了中國家用電器研究院大力支持和協(xié)助,在此表示感謝。CNAS-GL007:2020電器領域測量不確定度的評估指南對于防爆和高壓領域還可進一步參考以下兩個文件:IECExOD012ExTAGGuideforApplicationofUncertaintyofMeasurementtoconformityforlaboratorytestscarriedoutundertheIECExSystem和STL技術報告HandlingofMeasurementUncertaintiesinTestingandTestDocuments。本文件不包括電磁兼容測量不確定度的評估內容。CNAS-CL01-G003:2019《測量不確定度的要求》CNAS-GL015:2018《聲明檢測或校準結果及與規(guī)范符合性的指南》JJF1001-2011《通用計量術語及定義技術規(guī)范》ISO/TS16491-2012:GuidelinesfortheevaluationofuncertaintyofmeasurementinairconditionerandheatpumpcoolingandheatingcapacitytestsmeasurementintestingIECGuide115:ApplicationofuncertaintyofmeasurementtoconformityassessmentactivitiesintheelectrotechnicalsectorIECEEOD-5014:2019(Ed1.1):InstrumentAccuracyLimitsIECExOD012ExTAGGUMEdition2:ExTAGGuideforapplicameasurementtoconformityforlaboratorytestscarriedoutundertheIECExSystemDocuments3.1不確定度的基本術語CNAS-GL007:2020與測量結果相聯(lián)系的參數(shù),表征合理地賦予被測量之值得分散性。3.1.2標準不確定度(Standarduncertainty)3.1.3(不確定度的)A類評定(TypeAevaluationofuncertainty)對在規(guī)定測量條件下測得的量值用統(tǒng)計分析的方法進行的測量不確定度分量的注:規(guī)定測量條件是指重復性測量條件,期間精密度測量3.1.4(不確定度的)B類評定(TypeBevoluationofunertainty)3.1.5合成標準不確定度(Combinedstandarduncertainty)由在一個測量模型中各輸入量的標準測量不確定度獲得的輸出量的標準測量不3.1.6擴展不確定度(Expandedun擴展不確定度有時也稱為展伸不確定度、范圍不確定度。3.1.7包含因子(Coveragefacto為獲得擴展不確定度,對合成標準不確定度所乘的數(shù)字因子,記為k。3.1.8包含概率(Levelofconfidence)擴展不確定度確定的測量結果區(qū)間包含合理賦予被測量值分布的概率,記為p,有時也稱為置信水平、包含概率。3.1.9相對標準不確定度(Relativeuncertaitny)3.2通用符號CNAS-GL007:2020y:測量結果,被測量的估計值k:包含因子4.1不確定度來源測量環(huán)境、測量人員和測量方法。4.1.1被測對象2)實現(xiàn)被測量定義的方法不完善被測量本身定義明確,但由于技術的困難或其它原因,在實際測量中,的實現(xiàn)存在一定誤差或采用與定義近似的方法去測量。例如:被測對象的在額定電壓、正常負載和正常工作溫度下工作時的功率。但在實際測量中穩(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測量結果中應考慮此項不確定因素。因此,只有對被測量的定義和特點,深刻理解,才能盡可能減小采用近似測量方法所帶來的誤差或將其控制在3)測量樣本不能完全代表定義的被測量自身具有缺陷,這種情況對測量結果的不確定度產(chǎn)生影響。4)被測量不穩(wěn)定情況對測量結果的不確定度產(chǎn)生影響。4.1.2測量設備CNAS-GL007:20204.1.3測量環(huán)境污染、空氣流動、熱輻射、大氣壓、空氣流動等。2)由于對影響測量結果的環(huán)境條件認識不足,致使測量中或分析中忽視了對某些環(huán)境條件的設定和調整,從而造成不確定度。4.1.4測量人員度與操作者經(jīng)驗和對線形狀有關。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測量方法這樣必然造成試驗結果存在一定的不確定度。①測量順序②測量次數(shù)CNAS-GL007:2020③測量所需時間④測量點數(shù)測量點數(shù),也對最終結果有影響。⑤瞄準方式如具有滯后性或磁滯性的儀器讀數(shù)是不同的。①測量標準和標準物質的賦值不準②物理常數(shù)或從外部資料得到的數(shù)據(jù)不準③算法及算法實現(xiàn)采用不同的算法處理數(shù)據(jù),如計算標準差σ,分別運用貝塞爾法和極差法,所得結果④有效位數(shù)數(shù)據(jù)有效位數(shù)不同,測量精密度不同,應根據(jù)測量要⑤數(shù)值修約CNAS-GL007:2020確定度分量時,應作到不遺漏、不重復、不增加,并正確評定其數(shù)值。決于對不確定度影響量的認識程度和細致而中肯的分析。4.2測量模型N)通常,被測量Y并非直接測得,而是由其它NN)2l——線圈平均匝長測量模型,即測量過程中的數(shù)學模型,往往與測量程序有關。例如,被測產(chǎn)品的輸入功率測量,其數(shù)學模型完全取決P——表頭讀數(shù)WCNAS-GL007:20202)對于整個測試過程中工作狀態(tài)會發(fā)生變化的被測產(chǎn)品,其輸入功率測量方法Px——被測功率w;w——電度表累積測得電能;t——測量時間s外接法4.3測量值的基本分布具有分散性,且呈現(xiàn)一定的分布規(guī)律,常見的分布情況有以下幾種:x~N(μ,σ)(1)單峰性:距μ近的值比距μ遠的值出現(xiàn)的概率大;(3)有界性:在一定的測量條件下,很大或很小的測量值不會出現(xiàn)。σ√2πpkpk213可比的多個效應的影響,則該測量值服從正態(tài)分布。4.3.2均勻分布測量值x服從均勻分布u[a;,a:],其中a;為x出現(xiàn)的下界,a:為x出現(xiàn)的上界,其記為x~u[a;,a:]若測量值服從均勻分布u[a;,a:],則其期望E為區(qū)間[a;,a:]的中點,而其標準差為實測或算出的數(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)電子計算器的量化誤差;(5)平衡指示器調零不準引起的誤差,此項誤差和儀器的調節(jié)精度與人員設為Δ,則其標準差:2√3兩條實線重合時瞄準精度為±60″×250mm(明視距離);用兩條實線的線端對準,以上數(shù)據(jù)均是直接由人眼觀測時的數(shù)據(jù)。一般為最小分度的。則稱其服從三角分布,如圖4-5所示?!?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。測量值x服從[?a,a]上反正弦的分布,如圖4-6所示,其概率密度函數(shù)為:1√2服從反正弦分布的情況有:4.4標準不確定度的A類評定對一系列觀測值進行統(tǒng)計分析以計算標準不確定度的方法稱A類評定。可靠性。一般用按貝塞爾公式計算出的實驗標準偏差s來表征,也就是不確定度的A在重復性條件或復現(xiàn)性條件下對同一被測量獨立重復測量n次,得到n個),單個測得值xk的實驗標準偏差s(xk)按公式[3]計算:⑤短時間內重復測量,所謂短時間,一般理解為其它條件能充分保證的時間。4.4.2預評估重復性由貝塞爾公式計算出單個測得值的實驗標準偏差s(xk),即測量重復性。在對某個被測件實際測量時可以只測量nI次(1≤nI<n并以n9次獨立測量的算術平均值作為被測量的估計值,則該被測量估計值由于重復性導致的A類標準不確定度按公式[5]計算:u()=s(3)=s(xp)/[5]測量10次(n=10),用貝塞爾公式計算出測量系統(tǒng)的重復性s(xk),然后在重復性條件下,對被校壓力計的刻度進行5次測量(nI=5),取5估計值,則由測量重復性引入的標準不確定度分量用A類評定為:UA=s4.5標準不確定度的B類評定不需進行重復測量的情況下,不確定度就無法由(2)對有關材料及儀器的特點、性能的經(jīng)驗或一般知識;(5)取自手冊的賦予參考數(shù)據(jù)的不確定度。似的相應方差或標準不確定度,這就是不確定的B類評定。(1)若輸入估計值xi取自說明書、檢定或校準證書或其他來源,并說其不確定確定度按三倍標準差為0.24mg,則該標準法碼的標準不確定度為:分布考慮評定其標準不確定度u(xi),對應于上述三種包含概率的包含因子分別為為正態(tài)分布,則標準不確定度為:出現(xiàn),如果對xi在該范圍內的可能值無具體了解,則只能假設xi在該區(qū)間內各處出現(xiàn)當xi受到兩獨立同均勻分布影響,則服(7)在輸入量xi可能值的下界和上界相對于其最佳估計值xi并不對稱的情況下,這時xi不處在區(qū)間[a;,a:]的中心,在缺乏準確判定其分布狀態(tài)的信息時,按均勻分布例:設手冊中給出的銅膨脹系數(shù)α20(cu)=16.52×10;6℃-1并說“最小可能值為16.40×10;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,則標準不確定度為:CNAS-GL007:2020才能正確使用提供的有效信息,這種技巧需要通過實驗逐步掌握。4.6合成標準不確定度相關輸入量可能產(chǎn)生增大或減小合成標準不確定度的影響。將取決于兩個量塊之間的溫差,因而相關性對不確定度的影響將趨于抵消。些分量增加標準不確定度。4.6.2合成標準不確定度標準不確定度是靈敏系數(shù),表示xi變化單位量時,引起y變化CNAS-GL007:2020合成標準不確定度除以測量結果,即uc(y)?y稱為相對合成標準不確定度。22234.7擴展不確定度4.7.1包含因子合成標準不確定度uc(y)已經(jīng)可以直接用于表示測量結果的不確定度,但在某些要計算擴展不確定度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密切相關的),同時還需要對表征測量結果及合成標準不確定度的概率分布有詳細的了解。例如對一個隨機變量X~N(μX,σ),可以很快算出包含概率p的置信區(qū)間CNAS-GL007:20204.7.2擴展不確定度4.8不確定度報告告測量結果及其不確定度時,應包括哪些信息,取決于測量目的,一般應有:(1)闡明試驗觀測列和輸入量得到測量結果及其不確定度的評定方法;(2)輸出量與輸入量之間的函數(shù)關系及靈敏系數(shù);(3)每個輸入量的估計值、標準不確定度,并列出表格,見表4-2;(4)所有相關輸入量的協(xié)方差或相關系數(shù)及得到的方法。(5)被測量的估計值、合成標準不確定度或擴展不確定度及計算過程;(6)對擴展不確定度應給出包含因子、包含概表4-2不確定度分量匯總表標準不不確定度來源類型數(shù)值概率包含因標準不靈敏系不確定度確定度分布確定度貢獻分量u(xi)合成標準不確定度uc=i(ui)2包含因子k(包含概率:xx%)=擴展不確定度U=k×ucCNAS-GL007:20204.9不確定度評定方法流程圖開始開始建立數(shù)學模型(測量模型)計算靈敏系數(shù)求得最佳估值列出不確定度來源列表計算合成標準不確定度標準不確定標準不確定度分量評定AA類評定B類評定計算擴展不確定度不確定度報告結束4.10評定測量不確定度的注意事項評定測量不確定度的嚴密程度應以滿足實際應用需要為依據(jù),力求合理。(1)首先要全面考慮不確定度的各種來源,應避免疏漏或重復估算;(2)力求合理評定各個分量的數(shù)值,要避免不適當?shù)母吖阑虻凸?,尤其是主要CNAS-GL007:2020(3)只要保持測量穩(wěn)定,盡可能利用已有的標準不確定度信息,或已有的其它(4)當用相同的測量方法測量基本上相同的被測量時,可以利用預評估標準差計算當前被測量的不確定度;(5)當測量中有多個隨機影響存在時,可以用測量結果的重復性標準差作為各個隨機影響的合成重復性標準差;(6)各分量對合成標準不確定度的貢獻和它們的標準差平方成正比。當某一分分量需要說明,可以不評定;(7)用同一臺計量儀器做增量或減量測量(求兩次測量差值)時,由偏差和靈敏度引入的不確定度分量可以抵消;(8)當重復性引入的不確定度分量大于數(shù)值修約間隔和測儀器分辨率所引入的(9)如果適合按合成標準不確定度運算規(guī)則計算合成標準不確定度,則無需求驗證,以檢查結果的合理性;(16)檢測實驗室在下述情況中,應提供測量不確定度信息:CNAS-GL007:2020②當不確定度與檢測結果的有效性或應用有關時;③當不確定度影響到規(guī)格限的符合性判定時;4.11不確定度與限值的符合性判定規(guī)范符合性的指南》執(zhí)行。CNAS-GL007:2020A1.1試驗方法本次檢測項目為在工作溫度下電動機繞組表面溫度值,依據(jù)標準GB/T12350-2009,測試步驟與說明如下:(1)根據(jù)電氣產(chǎn)品的檢測要求,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,確定電動機繞組表面測量點(溫度最高點),用專用粘接膠將熱電偶的測量端固定在繞組表面上。預留粘膠固化時間;(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,電動機帶實際風扇負載運行。環(huán)境溫度按樣品的檢測標準要(5)通過穩(wěn)壓電源給被試樣品供電;(6)繞組溫度穩(wěn)定后,記錄穩(wěn)定的溫度值。圖A1-1電動機繞組表面溫度測量原理圖主要檢測設備:J型熱電偶、數(shù)據(jù)采集器檢測樣品描述:空調器風扇電動機帶實際風扇運行,電動機的額定參數(shù)為220V/50Hz、90W、B級絕緣。其中:T為溫度值;t為實際測試溫度值。A1.3方差與靈敏系數(shù)A1.4不確定度匯總CNAS-GL007:2020標準不確定度分量不確定度來類型數(shù)值概率分布包含標準不確定度u(xi)靈敏系數(shù)不確定度貢獻u1重復性A正態(tài)-0.31℃10.31℃u2數(shù)據(jù)采集器校準B正態(tài)k1u3熱電偶檢定B0.042mV正態(tài)k0.44℃10.44℃u4熱穩(wěn)定的判定B均勻=√30.29℃10.29℃u5熱電偶安裝B均勻=√30.29℃10.29℃合成標準不確定度u=、麗0.68℃包含因子k(包含概率:95%)=2擴展不確定度u=k×ucA1.5標準不確定度(1)測量重復性u1重復進行相同測量產(chǎn)生的不確定度,如果檢測中進行5次測量,但實際檢測中只進行1次,根據(jù)貝塞爾公式,不確定度為:(2)數(shù)據(jù)采集器的校準u2數(shù)據(jù)采集器的校準證書給出包含概率95%時,包含因子k=2,擴展不確定度up=0.2℃,則標準不確定度:(3)熱電偶的檢定u3熱電偶的檢定證書給出包含概率95%時,包含因子k=2,擴展不確定度up=0.042mV,查閱J型熱電偶分度表,可得熱電偶在測量溫度值附近的微分電勢為Sg=0.048mV/℃,則換算成溫度值的不確定度為:CNAS-GL007:2020(4)熱穩(wěn)定的判定u4在熱穩(wěn)定過程中,被測物表面的熱穩(wěn)定是一個動態(tài)平衡的狀態(tài)。因此在測量中,一種通常使用的熱穩(wěn)定判定標準被引用:若被測物在1小時內的溫度變化不超過1℃,即認為被測物已達到熱穩(wěn)定,均勻分布,k=√3,不確定度為(5)熱電偶的固定u5根據(jù)經(jīng)驗,熱電偶的固定方式影響結果為1℃,均勻分布,kA1.6合成標準不確定度A1.7擴展不確定度取k=2計算擴展不確定度測量的風扇的電動機繞組溫度為90.3℃,則最后的結果表示為:T=(90.3±1.4)℃(k=2,對應約95%的包含概率)CNAS-GL007:2020A2.1試驗方法本次檢測項目為室內加熱器的電流和輸入功率,依據(jù)標準GB4706.1-2005的第10章要求進行,測試步驟與說明如下:(1)樣品通過穩(wěn)壓電源供電,在正常工作條件下工作至穩(wěn)定;(2)整個檢測過程中,環(huán)境溫度保持在23±2。C。(3)用數(shù)字式電參數(shù)表直接測量被試樣品的電流和輸入功率,測量線路如圖A2-1所示;穩(wěn)壓電源電參數(shù)表被測樣品圖A2-1測量原理圖A2.2數(shù)學模型由于采用數(shù)字式電參數(shù)表直接測量被試樣品的電流和輸入功率,故測量模型為:A2.3方差與靈敏系數(shù)c(x)=1A2.4不確定度匯總表A2-1電流不確定度匯總表不確定度來源包含因子不確定度貢u1重復性A0.0122A正態(tài) 0.0122A10.0122Au2儀器測量準確度B均勻k=v30.0172A10.0172Au3電源電壓波動B均勻 k=√30.0185A10.0185A合成標準不確定度uc=√0.0281A包含因子k(包含概率:95%)=2擴展不確定度u=k×uc0.056ACNAS-GL007:2020表A2-2功率不確定度匯總表不確定度來源標準不確靈敏系不確定度貢獻u1重復性A2.22W正態(tài)-2.22W12.22Wu2儀器測量準確度B均勻k=√315.02Wu3電源電壓波動B均勻k=√38.08W18.08W 合成標準不確定度 合成標準不確定度uc=i(ciui)29.77W包含因子k(包含概率:95%)=2擴展不確定度u=k×uc20WA2.5標準不確定度1)測量重復性分量u1重復進行相同測量產(chǎn)生的不確定度,如果進行4次測量,但實際檢測中只進行1次,根據(jù)貝塞爾公式,不確定度為:2)數(shù)字儀表誤差分量u2根據(jù)儀表說明書,電流測量的準確度±(0.23%×讀數(shù)+0.15%×量程),實際測量的量程和讀數(shù)下,測量的誤差為:±(0.23%×6.398+0.15%×10)=±0.0297A,均勻分布,k=√3,3)電源波動分量u3根據(jù)實踐經(jīng)驗,電源電壓波動對測量結果的影響取±0.5%,均勻分布,k=√3,(2)功率1)測量重復性分量u1重復進行相同測量產(chǎn)生的不確定度,如果檢測中進行4次測量,但實際檢測中只進行1次,根據(jù)貝塞爾公式,2)功率表誤差分量u2CNAS-GL007:2020根據(jù)儀表說明書,功率測量的準確度為:±(0.3%×讀數(shù)+0.15%×量程),測量的最大誤差:±(0.3%×1400+0.15%×3000)=±8.7W,且假定為均勻分布,k=√3,3)電源電壓波動分量u3根據(jù)實踐經(jīng)驗,電源電壓波動對測量結果的影響取±1%,均勻分布,k=√3。A2.6合成標準不確定度(1)電流的合成標準不確定度為:(2)功率的合成標準不確定度為:A2.7擴展不確定度(1)電流:k=2,電流的擴展不確定度(2)功率:k=2,功率的擴展不確定度A2.8結果表示測量的室內加熱器電流I=6.398A±0.056A(k=2,對應約95%的包含概率)(2)功率測量的室內加熱器功率P=1400W±20W(k=2,對應約95%的包含概率)CNAS-GL007:2020A3.1檢測方法本次檢測項目為按摩椅的電量測量,依據(jù)標準GB4706.1-2005的第10章要求進行,測試步驟與說明如下:(1)樣品通過穩(wěn)壓電源供電,在正常工作條件下(樣品施加額定負載)工作15min,用數(shù)字式電參數(shù)表直接測量被試樣品消耗的電量;(2)整個檢測過程中,環(huán)境溫度保持在23±2。C。(3)用數(shù)字式電參數(shù)表直接測量被試樣品的電量,測量線路如圖A3-1所示;穩(wěn)壓電源電參數(shù)表被測樣品圖A3-1測量線路圖A3.2測量模型由于采用數(shù)字式電參數(shù)表直接測量被試樣品的電量,故測量模型為:Y=XA3.3方差與靈敏系數(shù)按不確定度傳播律,靈敏系數(shù)的計算方法為:A3.4不確定度匯總表A3-1不確定度匯總表度分量ui包含因子標準不確定靈敏系數(shù)Ci不確定度u1A1u2儀器測量準確度Bh1u3Bh1u4秒表讀數(shù)誤差Bh1合成標準不確定度uc包含因子k(包含概率:95%)=2A3.5標準不確定度1)測量重復性分量重復進行相同測量產(chǎn)生的不確定度,如果檢測中進行4次測量,但實際檢測中只進行1次,根據(jù)貝塞爾公式,不確定度為:2)數(shù)字儀表的準確度分量根據(jù)儀表說明書,電能測量的準確度:(0.5%×讀數(shù)+0.2%量程),實際測量條件時,測量的誤CNAS-GL007:2020差為:±0.135Wh,均勻分布,k=JF,3)電源電壓波動分量u3根據(jù)實踐經(jīng)驗,電源電壓波動對測量結果的影響取±0.5%,均勻分布,k4)秒表讀數(shù)誤差分量u4根據(jù)秒表說明書,其測量準確度為±1s,其對檢測結果的影響為±1/900,均勻分布,k=√3,A3.6合成標準不確定度A3.7擴展不確定度取k=2,擴展不確定度U=k×uc=2×0.163=0.326WhA3.8結果表示測量的按摩椅消耗的電量W=16.89Wh±0.33Wh(k=2,對應約95%的包含概率)CNAS-GL007:2020A4.1測量原理電容器的電容量采用自動平衡電橋法如圖1-1所示,首先由信號源發(fā)生一個一定頻率和幅度的正弦交流信號,這個信號加到被測件上產(chǎn)生電流流到虛地“0V”,由于運放輸入電流為零,所以流過DUT的電流完全流過Rr,最后根據(jù)歐姆定律算出DUT的阻抗:Z=?V1*Rr/V2。通過電容測量儀直接由儀器所顯示的容量值測得。本不確定度評定案例選取測量條件為1kHz頻率下對1nF、100nF、10uF金屬化聚丙烯膜抗干擾電容器測量方法情況下的測量不確定度進行評定為例。測量使用TH2818型電橋作為測量儀表,測試連接圖如圖A4-2所示。對本電容器測量系統(tǒng)的測量不確定度分析可見,測量主要產(chǎn)生測量不確定度的來源有被測樣品的額定容量值的不均勻性、測量設備準確度引入的測量不確定度、測量設備的顯示精確度引入的不確定度和測量環(huán)境(含測試連接的分布電容、被測樣品與測試設備連接的狀態(tài)、測量環(huán)境的溫度與濕度影響、測量環(huán)境的電磁場的影響和測量系統(tǒng)使用的電源影響)等,為此確定對電容器電容量參數(shù)測量的不確定度分量確定為重復性測量分量(吸收了環(huán)境影響部分u1,測量設備的不確定度引入的分量:u2,和測量設備顯示引入的分量:u3。CNAS-GL007:2020A4.2數(shù)學模型C=Cx(A4-1)式中:C----被測電容的電容值Cx---電容測量儀示值A4.3方差與靈敏系數(shù)根據(jù)公式u2(C)=C2(Cx)u2(Cx),A4.4不確定度匯總(1nF)表A4-1.1nF電容器容量測量不確定度計算表標準不確定度不確定度分量來源估計值標準不確定度不確定度貢u1重復性測量分量A/u2溯源分量B2u3BJ3合成標準不確定度uc(nF)A4.5標準不確定度評估(1nF)對數(shù)學模型(A4-1)中等式右側的各影響量的不確定度分量進行評估和計算。1)測量重復性引入的標準不確定度分量u1當樣品到達實驗室后,在恒溫條件(23±2)oC下放置2h以后進行測量。測量條件是溫度:(23±2)oC,相對濕度25-75)%,大氣壓:86kPa~106kPa。測量儀器規(guī)定正常工作溫度為(0~40)oC,相對濕度≤75%。實驗中在相同的環(huán)境條件下,連續(xù)對1nF進行了20次重復測量,環(huán)境條件變化對測量結果CNAS-GL007:2020的貢獻不確定分量影響可忽略不計。測得數(shù)據(jù)如表A4-2所示。表A4-2.1nF電容器容量重復測量數(shù)據(jù)表12345678920次測量平均值(nF)根據(jù)貝塞爾公式計算實驗標準差:在實際檢測中只進行一次測量,則測量重復性引入的標準不確定度u1:u1=0.00028nF2)由電容測量儀校準溯源引入的標準不確定度分量u2:根據(jù)儀器校準證書查得,該儀器1nF在1kHz頻率下的擴展不確定度為0.0010nF,k=2。3)由電容測量儀分辨率引入的標準不確定度分量u3 測量電橋測量1nF電容的分辨率為0.00001nF,估計為均勻分布,包含因子k=√3,半寬a=0.000005nF,故:A4.6合成標準不確定度=0.00057nFCNAS-GL007:2020A4.7擴展不確定度取包含因子k=2,則1nF的擴展不確定度為:U=kuc=2×0.00057=0.0011nFA4.8100nF、10μF測量點的測量不確定度評定由于不確定度來源相同,100nF、10μF按以上相同不確定度評定方法評定,具體評定結果見下表A4-3(100nF)和表A4-4(10μF)。表A4-3.100nF電容器容量測量不確定度計算表標準不確定度不確定度分量來源標準不確定靈敏系不確定度u1重復性測量分量A/u2準溯源分量B2u3辨率分量B √3合成標準不確定度uc(nF)0.061擴展不確定度U(k=2)(nF)CNAS-GL007:2020表A4-4.10μF電容器容量測量不確定度計算表標準不確定度不確定度分量來源標準不確定不確定度u1重復性測量分量A/u2儀校準溯源分量B2u3儀分辨率BJ3連續(xù)對100nF和10μF分別進行了20次重復測量,測得數(shù)據(jù)分別如表A4-5和表A4-6表A4-5.100nF電容器容量重復測量數(shù)據(jù)表第i次測量12345指示值(nF)第i次測量6789指示值(nF)第i次測量指示值(nF)第i次測量CNAS-GL007:2020指示值(nF)表A4-6.10μF電容器容量重復測量數(shù)據(jù)表第i次測量12345指示值(μF)第i次測量6789指示值(μF)第i次測量指示值(μF)第i次測量指示值(μF)20次測量平均值(μF)A4.9電容量測量的不確定度報告經(jīng)過以上分析和計算得到測量電容器容量(3個不同額定容量值的樣品)的擴展測量不確定度分別為:測量范圍擴展不確定度(k=2)U=0.0011nFCNAS-GL007:2020A5接地電阻不確定度評估A5.1檢測方法本例以GB4706.1-2005《家用和類似用途電器的安全第1部分:通用要求》為檢測依據(jù),測量樣品接地端子或接地觸點與接地金屬件之間的電阻值。測量原理:在器具的接地端子(或接地觸點)與易觸及的金屬部件之間施加25A恒定電流,測量接地端子和易觸及的金屬部件之間的電壓降,用歐姆定律計算接地電阻值。實驗室通常使用集成化的儀器,直接測量接地電阻值,不需進一步的換算。根據(jù)實際經(jīng)驗,試驗電流值與溫度環(huán)境在標準規(guī)定的范圍內,對測試結果的影響可以忽略不計。測量操作:用接地電阻測試儀的探棒分別夾住電源線的接地導線與易觸及金屬件,儀器設定電流值為25A。檢測環(huán)境溫度為20。C±檢測樣品:全自動波輪式洗衣機。A5.2測量模型接地電阻可在接地電阻儀上直接讀取,其測量模型為:Rx=RN其中,Rx—接地電阻實測值,Ω;RN—儀器直接讀數(shù),Ω。A5.3方差與靈敏系數(shù)c(RN)=1A5.4不確定度匯總表A5-1不確定度匯總表標準不確定度分量ui不確定度來包含因標準不確靈敏系數(shù)不確定度u1A—1u2儀器準確度B K=√31u3儀器分辨率B K=√31合成標準不確定度U=,/ET包含因子k(包含概率:95%)=2擴展不確定度U=k×uCA5.5標準不確定度CNAS-GL007:20201)測量重復性分量重復進行相同測量產(chǎn)生的不確定度,如果檢測中進行10次,但實際檢測只進行了1次,根據(jù)貝塞爾公式,不確定度為:2)儀器準確度分量儀器準確度產(chǎn)生的不確定度u2,根據(jù)儀器技術規(guī)范,偏差為±(2%×讀數(shù)+0.003)=(2%×0.025+0.003)=±0.0035Ω,為均勻分布,k=√33)儀器的分辨率分量儀器分辨率為0.001Ω,其區(qū)間半寬為0.0005Ω,應為均勻分布,k=√3A5.6合成標準不確定度uc=√u+u+u=√0.00182+0.0022+0.000292=0.0027ΩA5.7擴展不確定度取k=2,計算擴展不確定度:U=k×uc=2×0.0027=0.006ΩA5.8結果報告:測量的洗衣機接地電阻R=0.025Ω±0.006Ω(k=2,對應約95%的包含概率)CNAS-GL007:2020A6.1、試驗方法1)在測試環(huán)境符合ISO3745《聲學聲壓法測定噪聲源聲功率級消聲室和半消聲室精密法》要求的精密級半消聲室中進行本試驗。2)檢測樣品為1臺空氣凈化器,樣品大小為240mm×240mm×520mm。3)樣品接通電源(220V,50Hz)后開機,切換至額定工作狀態(tài),樣品在額定狀態(tài)運轉1后開始測量。4)以GB/T4214.1-2017《聲學家用電器及類似用途器具噪聲測試方法第1部分通用要求》為檢測依據(jù),測量該產(chǎn)品的噪聲聲功率級。采用第7.1.4章節(jié)規(guī)定的檢測方法,取半球面為測量表面,半球面的測量半徑取1m,如圖A6-1所示。使用噪聲測試分析系統(tǒng)測量各點處的聲壓級,由各點聲壓級計算出噪聲源的A計權聲功率級。A6.2數(shù)學模型由聲壓級計算出噪聲源的A計權聲功率級計算方法如下: LPA—測量表面平均A計權聲壓級,dB(A);k1—背景噪聲修正值;k2—環(huán)境修正值;S—測量表面半球面的面積,半徑為1.5m時,S=14.14㎡;S0—基準面,1㎡。 測量表面平均A計權聲壓級LPA的測量與計算,采用對數(shù)平均法:CNAS-GL007:2020LPAi—從第i個測點測得的A計權聲壓級,dB(A);n—測點數(shù),半球法,n=10。測試系統(tǒng)背景噪聲不大于17dB(A),而本次測試樣品的聲壓級約在65dB(A),已超過背景噪聲至少15dB,故其背景噪聲修正值k1為零。由于該精密級半消聲室符合ISO3745的要求,故本次試驗不需要進行消聲室的環(huán)境修正,其環(huán)境修正值k2為零。故其聲功率計算公式簡化為:PA+11.5,dB(A)A6.3方差與靈敏系數(shù)A6.4不確定度匯總確定度匯總表標準不確定度分量ui不確定度來源包含因標準不確靈敏系不確定度u1測量重復性分量A—1u2校準器校準B K=√31u3測試系統(tǒng)的聲壓B1u4測試環(huán)境(精密級半消聲B K=√31u5包絡面積B1u6樣品運行條件B1A6.5標準不確定度(1)測量重復性引入的不確定度分量u1CNAS-GL007:2020根據(jù)貝塞爾公式,其不確定度為:(2)校準器校準引入的不確定度分量u2測試系統(tǒng)的校準會使用聲級校準器,校準器自身的不確定度來源于計量機構校準檢定時所用的儀器設備,有最大允許誤差,為±0.2dB,為均勻分布,k=√3。(3)測試分析系統(tǒng)引入的不確定度分量u3聲級校準器是1000Hz,94dB的單頻率單聲壓級校準,不能保證在測試分析系統(tǒng)在測量范圍內(17~120)dB(A)的各頻段的絕對準確性,只能根據(jù)其測試分析系統(tǒng)(1級)的技術規(guī)格書,其最大允許誤差為±0.5dB,為均勻分布,k=√3。(4)測試環(huán)境引入的不確定度分量u4由于半消聲室是模擬半自由場環(huán)境,不能保證地面100%反射全部聲音,也不能保證吸聲墻面100%吸收全部聲音,其環(huán)境影響的測量不確定度u4,根據(jù)本精密級半消聲室自由場分布情況, 認為其環(huán)境帶來的最大允許誤差為±0.5dB,為均勻分布,k=√3。(5)包絡面積帶來引入的不確定度分量u5實際布點過程中,各測點位置距離半球面球心1.5m,布點偏差為±0.03m,測點可能會分布在距離半球面的球心147cm~153cm范圍內,其包絡面積分布在13.58㎡~14.71㎡范圍內,但考慮10個測點的位置帶來的最大偏差為0.17dB,為正態(tài)分布,k=2。(6)樣品運行條件引入的不確定度分量u6在標準規(guī)定的運行條件下,此樣品(空氣凈化器)電功率穩(wěn)定在28W~29W的范圍內,聲音為穩(wěn)定白噪聲,故認為被測聲源運行和安裝條件所引起的最大偏差為0.5dB,為正態(tài)分布,k=2。A6.6合成標準不確定度=√0.222+0.122+0.292+0.292+0.092+0.252=0.55,dBA6.7擴展不確定度CNAS-GL007:2020取k=2計算擴展不確定度:U=k×uc=2×0.55=1.10=1.1,dBA6.8結果表示此空氣凈化器的噪聲聲功率Lw=(64.8±1.1)dB(A),包含因子k=2,對應約95%的包含概率。CNAS-GL007:2020A7.1試驗方法本次檢測項目是測試電路板中T1到T2的爬電距離,T1和T2均為金屬部件,中間為鏤空部分,樣品污染等級為2,夾角按“尖角”考慮,如圖A7-1。首先確定路徑,從T1的A點出發(fā),沿著鏤空邊壁走到B點,用尺寸為1mm測試卡定位B點,得出1mm位置點C點,即從B點通過“跨接”到達C點,之間距離BC為1mm。再從C點做垂線段至T2,D點為垂點,可確定位置點D,詳見圖A7-2。因此,BC的爬電距離是1mm,從A點到B點的距離和C點到D點的距離分別用游標卡尺進行測量,測得XAB=2.66mmXCD=2.46mm,將三段數(shù)值相加,得到T1到T2的爬電距離:dr=XAB+XCD+1=6.12mmA7.2數(shù)學模型每段爬電距離的數(shù)值均是直接讀取,故:A7.3方差與靈敏系數(shù)靈敏系數(shù)為1A7.4不確定度匯總不確定度來源包含因子標準不確u(xi)靈敏系不確定度貢A2游標卡尺示值誤差B21CNAS-GL007:2020測試卡示值誤差B21跨接點位置誤差B K=√31A2游標卡尺示值誤差B21垂點位置誤差B K=√31合成標準不確定度包含因子k(包含概率:95%)=2擴展不確定度U=k×ucA7.5標準不確定度(1)標準不確定度uAB①測量重復性uAB1重復進行相同測量產(chǎn)生的不確定度,如果檢測中進行6次測量,那么得出的A到B的長度值分別為:2.68mm,2.66mm,2.66mm,2.68mm,2.68mm,2.66mm,根據(jù)貝塞爾公式(Béziercurve)得出s=10.00μm,具體計算公式如下。故不確定度為:uAB1=s=10.00μm②游標卡尺示值誤差不確定度分量uAB2根據(jù)游標卡尺提供的檢定/校準證書,該游標卡尺的擴展不確定度U95=0.01mm,正態(tài)分布,包含因子k=2,標準不確定度為:uAB2=0.01mm/2=5.00μm(2)標準不確定度uBC①測試卡示值誤差的不確定度uBC1根據(jù)測試卡提供的檢定/校準證書,測試卡在1mm的擴展不確定度為U95=2.3μm,包含因子k=2,標準不確定度為uBC1=2.3/2=1.15μm②確定跨接點位置誤差的不確定度分量uBC2根據(jù)經(jīng)驗值,確定C為跨接點位置引入的誤差最大為±0.1mm,該誤差在測量的范圍內均勻 分布,包含因子k=√3,不確定度為:CNAS-GL007:2020(3)標準不確定度uCD①測量重復性uCD1重復進行相同測量產(chǎn)生的不確定度,如果檢測中進行6次測量,那么得出的C到D的長度值分別為:2.46mm,2.48mm,2.48mm,2.44mm,2.46mm,2.48mm,根據(jù)貝塞爾公式(Béziercurve)得出s=16.00μm,具體計算公式如下。故不確定度為:uCD1=s=16.00μm②游標卡尺示值誤差不確定度分量uCD2根據(jù)游標卡尺提供的檢定/校準證書,該游標卡尺的擴展不確定度U95=0.01mm,正態(tài)分布,包含因子k=2,標準不確定度為:uCD2=0.01mm/2=5.00μm③確定垂點位置誤差的不確定度分量uCD3根據(jù)經(jīng)驗值,確定D為垂點位置引入的誤差最大為±0.1mm,該誤差在測量的范圍內均勻分布,包含因子k于是它的不確定度為:A7.6合成標準不確定度A7.7擴展不確定度取k=2計算擴展不確定度U=k×uC==2×84.11μm=0.17mmA7.8結果表示測量的爬電距離L=6.12mm±0.17mm,包含因子k=2,對應約95%的包含概率。CNAS-GL007:2020A8.1試驗方法電阻法測量繞組溫升是利用金屬導體電阻隨溫度變化的特性,通過測量溫度變化前后導體的電阻值,再用公式計算出導體的溫升值。這種方法一般用于測量如繞組等溫升具有不均勻的器具,測量它們的平均溫度。本次檢測項目為使用電阻法測量銅導線繞組的溫升,依據(jù)標準GB4943.1-2011附錄E,測試步驟與說明如下:(1)試驗開始時,繞組處于室溫狀態(tài)。測量試驗開始時繞組的電阻值R和室溫t;(2)樣品通過穩(wěn)壓電源供電,依據(jù)標準給樣品施加額定負載條件;(3)樣品穩(wěn)定工作一段時間;(4)斷開樣品供電,立即測量試驗結束時繞組的電阻值R和室溫t;(5)繞組的溫升ΔT通過以下公式計算得出:測量的過程中,電阻的測量采用34401A數(shù)字多用表,溫度的測量采用數(shù)據(jù)采集儀MX100,并使用K型熱電偶。本例樣品測量數(shù)據(jù)如下:t1=25.4℃;t2=26.1℃;R1=9.482Ω;R2計算的繞組的溫升ΔT=×(234.5+25.4)-(26.1-25.4)=66.73KA8.2數(shù)學模型銅導線繞組的溫升值按以下公式進行計算:該公式簡化為:ΔT—溫升,單位K;R1—試驗開始時繞組的電阻值,Ω;R2—試驗結束時繞組的電阻值,Ω;t1—試驗開始時的室溫,℃;t2—試驗結束時的室溫,℃;A8.3方差與靈敏系數(shù)CNAS-GL007:2020按不確定度傳播律,ΔT的標準不確定度的計算方法為:u(ΔT)2=cu(R1)2+cu(R2)2+cu(t1)2+cu(t2)2各分量的靈敏系數(shù)為:A8.4不確定度匯總表A8-1不確定度匯總表標準不確定度分量ui不確定度來源類型分布系數(shù)標準不確靈敏系數(shù)ci不確定度貢量重復性A0.002Ω-0.002Ω-34.5210℃/Ω-0.0690ΩuR12差B0.0033Ω0.002Ω-34.5210℃/Ω-0.0690Ω量重復性A0.070Ω-0.070Ω27.4098℃/Ω1.9187ΩuR22差B0.0034Ω0.002Ω27.4098℃/Ω0.0548Ωut11A0.055℃0.055℃1.25940.0693℃ut12B0.7127℃0.4115℃1.25940.5182℃ut13溫度t1熱穩(wěn)定B0.29℃1.25940.3652℃ut21A0.055℃0.055℃-0.055℃ut22B0.71305℃0.4117℃-0.4117℃ut23B0.29℃-0.29℃合成標準不確定度uc2.088K包含因子k(包含概率:95%)2擴展不確定度U=k×u4.18KA8.5標準不確定度(1)標準不確定度UR1①測量重復性uR11重復進行相同測量產(chǎn)生的不確定度,如果預先進行了10次測量,根據(jù)貝塞爾公式,實驗標準偏差s1=0.002Ω。CNAS-GL007:2020實際檢測只1次測量,測量值為9.482Ω,標準不確定度為:UR11=0.002Ω②電阻R1的誤差引入的不確定度分量UR12由儀器說明書可知,數(shù)字多用表34401A在0~100Ω量程范圍內的誤差為:±(0.0030%讀數(shù)+0.0030%量程)。由此帶來的不確定度分量為:UR12=9.482×0.003%+100×0.003%=0.0033Ω,概率分布為均勻分布,包含因子k=J5,則標準不確定度為:(2)標準不確定度UR2①測量重復性UR21重復進行相同測量產(chǎn)生的不確定度,如果預先進行了10次測量,根據(jù)貝塞爾公式,實驗標準偏差SR21=0.070Ω。實際檢測只1次測量,測量值為11.942Ω,標準不確定度為:UR21=0.070Ω②電阻R2的誤差引入的不確定度分量UR22由儀器說明書可知,數(shù)字多用表34401A在0~100Ω量程范圍內的誤差為:±(0.0030%讀數(shù)+0.0030%量程)。由此帶來的不確定度分量為: 則標準不確定度為:UR22=0.0034?√3=0.002Ω(3)標準不群定度Ut1①測量重復性ut11重復進行相同測量產(chǎn)生的不確定度,如果預先進行了10次測量,根據(jù)貝塞爾公式,實驗標準偏差S5=0.055℃。實際檢測只1次測量,測量值為25.4℃,標準不確定度為:Ut11=0.055℃②溫度t1的誤差引入的不確定度分量Ut12由儀器說明書可知,數(shù)據(jù)采集儀MX100在使用K型熱電偶時,在-100.0~1370.0℃量程范圍內的誤差為:±(0.05%讀數(shù)+0.7℃)。由此帶來的不確定度分量為:Ut12=25.4×0.05%+0.7=0.7127℃,概率分布為均勻分布,CNAS-GL007:2020包含因子k=·,則標準不確定度為:③溫度t1熱穩(wěn)定的判定引入的不確定度分量ut13在熱穩(wěn)定過程中,由于測量者對熱穩(wěn)定判定和讀數(shù)的隨機性影響結果為±0.5℃,概率分布為均勻分布,包含因子k=·,則標準不確定度為:uns=0.5/v3=0.29c(4)標準不確定度ut2①測量重復性ut21重復進行相同測量產(chǎn)生的不確定度,如果預先進行了10次測量,根據(jù)貝塞爾公式,實驗標準偏差st21=0.055℃。實際檢測只1次測量,測量值為26.1℃,標準不確定度為:ut21=0.055℃②溫度t2的誤差引入的不確定度分量ut22由儀器說明書可知,數(shù)據(jù)采集儀MX100在使用K型熱電偶時,在-100.0~1370.0℃量程范圍內的誤差為:±(0.05%讀數(shù)+0.7℃)。由此帶來的不確定度分量為:ut22=26.1包含因子k=·J5,則標準不確定度為:③溫度t2熱穩(wěn)定的判定引入的不確定度分量ut23在熱穩(wěn)定過程中,由于測量者對熱穩(wěn)定判定和讀數(shù)的隨機性影響結果為±0.5℃,概率分布為均勻分布,包含因子k=J3,則標準不確定度為:A8.6合成標準不確定度CNAS-GL007:2020A8.7擴展不確定度取k=2,計算擴展不確定度:A8.8結果報告利用電阻法測量銅導線繞組的溫升,最后的結果表示為:ΔT=(66.7±4.2)K,包含因子k=2,對應約95%的包含概率。CNAS-GL007:2020A9.1試驗方法本次檢測項目為測量電信號頻率值,測試步驟如下:(1)樣品通過穩(wěn)壓電源供電;(2)將示波器調到水平測頻功能;(3)用示波器測試棒直接測量電信號電壓輸出端,測量信號的頻率值。穩(wěn)壓電源示波器被測樣品A9.2數(shù)學模型頻率值是由示波器直接測量的,故:式中:ΔX——頻率測量誤差X——被測頻率名義值X0——被測頻率實際值A9.3靈敏系數(shù)A9.4不確定度匯總表表A9-1頻率測量不確定度匯總表標準不確定度分量ui不確定度來源類型標準不確Ci不確定度u1A0.014Hz—0.014Hz10.014Hzu2儀器測量準確度B±0.02Hz0.0115Hz10.012Hz合成標準不確定度uc=√Σi(ui)20.018Hz包含因子k(包含概率:95%)=2擴展不確定度U=k×uc0.04HzA9.5標準不確定度1)測量重復性引起的不確定度u1在相同條件下重復測量10次。得出的頻率測量值分別為:996.79Hz,996.77Hz,996.80Hz,996.77Hz,996.76Hz,996.78Hz,996.79Hz,996.78Hz,996.76Hz,996.79Hz根據(jù)貝塞爾公式,不確定度為:其中,xi為單次測量結果,n為測量次數(shù),n=10,x-測量結果的平均值。2)示波器水平測量誤差引起的不確定度u2示波器水平測量誤差,采用B類方法評定。示波器在1000Hz水平測頻準確度為±20ppm×讀數(shù),均勻分布,KE5,A9.6合成標準不確定度A9.7擴展不確定度CNAS-GL007:2020擴展不確定度:U=k×uc=2×0.018=0.04(Hz)A9.8結果報告以第一次測量值作為最終結果測量的頻率=996.79Hz±0.04Hz(包含因子k=2,對應約95%的包含概率)。CNAS-GL007:2020A10.1檢測方法依據(jù)GB4706.1-2005的13.2條的規(guī)定,被測器具在正常工作狀態(tài)下工作一直延續(xù)到標準中規(guī)定的時間,用GB/T12113中圖4所描述的電路裝置(見圖A10-1)進行測量,測量在電源的任一極與連接金屬箔的易觸及金屬部件之間進行。被連接的金屬箔面積不得超過20cm×10cm,并與絕緣材料的易觸及表面相接觸。圖A10-1加權接觸電流(感知電流或反應電流)的測量網(wǎng)絡本次測量使用泄漏電流儀直接在儀器表頭進行讀數(shù)測量。A10.2測量模型泄漏電流可在泄漏電流儀上直接讀取,其測量模型為:其中,Ix----泄漏電流實測值,mA;IN----儀器直接讀數(shù),mA。A10.3方差與靈敏系數(shù)A10.4不確定度匯總標準不確定度分量ui不確定度來源分布系數(shù)標準不確定度mA靈敏系數(shù)不確定度貢獻uAx)重復測量A/0.015210.0152u1儀器固有誤差B √30.009210.0092CNAS-GL007:2020u2儀器量化誤差B √30.000310.0003u3溫度附加誤差B30.001110.0011u4差的影響B(tài) √30.001210.0012合成標準不確定度0.018mA包含因子k(包含概率:95%)=2擴展不確定度U=k×uc0.036mA(0.04mA)A10.5標準不確定度(1)測量重復性以電熱水壺產(chǎn)品的工作溫度下的泄漏電流為例,進行10次獨立測量,測量數(shù)據(jù)見表A10-1。表A10-1泄漏電流10次獨立測量數(shù)據(jù)序號測量值/mA序號測量值/mA10.3270.3320.3280.3630.3390.3540.340.3650.35平均值0.34160.35實驗標準偏差0.0152用貝塞爾公式計算測量結果,可得泄漏電流標準不確定度A類評定分量為:(2)泄漏電流儀固有系統(tǒng)誤差的不確定度分量u1對于泄漏電流儀,儀器的系統(tǒng)誤差極限值為±5%,系統(tǒng)誤差概率分布為均勻分布,取u1=0.32×5%/√3=0.0092mA(3)泄漏電流儀讀數(shù)時的量化誤差的不確定度分量u2泄漏電流儀在2mA檔位、0.001mA分辨率時,量化誤差的概率分布為均勻分布,取kev3。(4)泄漏電流儀溫度附加誤差的不確定度分量u3對于家用電器產(chǎn)品,試驗環(huán)境溫度保持在20±5℃,示值變化極限值±1%,概率分布為正態(tài)分布,取k=3。CNAS-GL007:20200.32×0.01/3=0.0011mA(5)試驗功率、電壓誤差引起的不確定度分量u4對于電水壺產(chǎn)品,其功率受到供電電源影響,泄漏電流變化不超過0.002mA,概率分布為均勻分布,取kA10.6合成標準不確定度u(Ix)----泄漏電流合成不確定度;234----不確定度分量;u(x)=----各項靈敏系數(shù)根據(jù)公式A10-1,泄漏電流合成不確定度:u(xi)=0.018mAA10.7擴展不確定度取k=2,計算擴展不確定度:U=k×uc=2×0.018=0.036mA=0.04mAA10.8結果報告根據(jù)表A10-1,取泄漏電流單次測量值0.32mA作為測量結果,表示如下:I=0.32mA±0.04mA(k=2,對應約95%的包含概率)CNAS-GL007:2020本部分針對兩種情況進行了不確定度分析,一種是針對在固定場所實驗室內部環(huán)境下,對光伏組件開路電壓、短路電流及最大功率測量的分析;另外一種是針對非固定場所使用的移動檢測車環(huán)境下的分析,由于移動環(huán)境控制困難,因此只針對最大功率進行了不確定度分析。A11.1試驗方法本檢測項目是針對太陽電池(光伏組件)在STC條件下的電流-電壓(I-V)特性參數(shù):開路電壓Voc,短路電流Isc,最大輸出功率Pm,依據(jù)標準光伏電流-電壓特性的測量(IEC60904-1)進行。測試步驟和說明如下:(1)對光伏組件配備的小樣(電池片和封裝材料與被測光伏組件一致)進行光譜響應度(DSR)測試,(2)將小樣光譜響應度(Stest)、瞬態(tài)模擬器WPVS標準太陽電池光譜響應度(Sref)、瞬態(tài)太陽模擬器光譜、AM1.5G標準太陽光譜數(shù)據(jù)帶入如下公式:計算得到光譜失配因子MMF,對瞬態(tài)模擬器WPVS標準太陽電池CV值進行光譜失配修正,并將修正后的CV值輸入操作控制軟件,作為1000W/m2定標的依據(jù);(3)將被測光伏組件置于測試面內,保證光伏組件與WPVS電池平行,偏差小于1°,并連接測試引線;(4)調節(jié)控溫裝置,使得光伏組件各區(qū)域溫差在1.0℃范圍內,并且平均溫度維持在(25.0±1.0)℃。(5)開啟電子負載箱和采集軟件,采用多次閃光分段測試的模式測量光伏組件光電性能,各段重疊區(qū)域部分設置為0.2(20%分段數(shù)目的選取以滿足正向掃描(Isc-Voc)和反向掃描(Voc-Isc)測量最大功率結果偏差小于0.5%為準則。(6)測試并記錄正向掃描和反向掃描所測得光電性能關鍵參數(shù)數(shù)據(jù)開路電壓Voc,短路電流Isc,最大輸出功率Pm,最佳工作電壓Vm,最佳工作電流Im取正、反掃平均值作為單次測量結果。重復上述過程2次,若兩次測量偏差<0.1%,取2次結果的平均值作為最終測試結果。(7)最終獲得光伏組件的短路電流、開路電壓和最大功率。本光伏組件測得的光伏組件短路電流是8.85A,光伏組件開路電壓是37.8V,光伏組件功率是253.7W。A11.2不確定度因素來源太陽電池光電性能測試結果包括短路電流、開路電壓和最大功率等關鍵參數(shù),根據(jù)各CNAS-GL007:2020影響因子,其函數(shù)關系表示如下:y=f(x1,x2,…,xN)不確定度為:相對不確定度為:A11.3不確定度匯總光伏組件短路電流、開路電壓及功率的不確定因素匯總如下關鍵參數(shù)不確定度來源統(tǒng)計分包含因子測量重復性引入不確定度 √3 0.05%0.05%0.08%光輻射強度標準太陽電池校準引入不確定度 √3 0.75%0.04%0.74%標準太陽電池測量準確性引入不確2標準太陽電池長期穩(wěn)定性引入不確 √3標準太陽電池溫度偏差引入不確定度 √3標準電池與被測組件光譜失配引入不確定度J3輻照不均勻性測試面輻照不均勻度引入不確定度 √3 0.22%0.00%0.04%標準太陽電池與光伏組件輻照不均勻度引入不確定度 √30.00%0.00%0.00%輻照長期不基于監(jiān)控電池進行輻照度修正引入 √30.00%0.00%0.00%溫度偏差被測組件溫度測量及溫度不均勻性 √30.02%0.10%0.13%差測量準確度引入不確定度 √30.15%0.34%0.26%幾何位置及標準太陽電池與被測光伏組件平行度引入不確定度 √30.02%0.01%0.06%CNAS-GL007:2020標準太陽電池與被測光伏組件前后距離偏差引入不確定度 √30.12%0.01%0.12%接觸電阻引入的不確定度J30.00%0.

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