测量准确度评估讲座4C

23的环境温度。b)被测量的附属特性,如交流电功率的电压和电流的频率及波形参数,电压及功率因数值等。c)测量装置的内部参数,称之谓测量装置的结构参数,包括:c.1)所附属的测量仪器和量具的示值Xi(i=1~m)的示值误差Xi(i=1~m)；c.2)表示测量装置特殊工作状态的参数:如天平和电气平衡线路的平衡状态等；c.3)表示测量装置中较稳定的次要因素的参数:例如引线阻抗或电流测量仪器的输入阻抗；电压测量仪器的输入阻抗导纳等。d)被测对象的内部参数,称之谓被测对象的结构参数,包括:d.1)被测对象产生被测量有关的基本参数:例如被测电阻的电阻丝的截面积,长度,材料电阻率等是其电阻线圈的结构参数。d.2)表示被测对象特殊工作状态的参数:例如被测对象的负载状态及消散功率等等；这里所述的“测量装置”和“被测对象”是参与测量的两大实物体系。“被测对象”是“被测量”作为属性所依附的实物体系。“测量装置”是在被测量值作用下产生测量结果实物体系,其涵义与“VIM93”的4.5条术语“测量系统”的涵义基本相符。测量是“测量装置”和“被测对象”在测量人员操纵下相互作用而进行的。只有与“测量装置”和“被测对象”有关的因素才能成为“误差因素”。这样的分析使得“误差因素”的研究有章可循,不再是茫无头绪的了。根据表4-1可以将准确度评估和误差分项分为三个层次：a)现场测试人员(包括检定员)的层次从准确度评估和控制方面给这一层次人员的要求是他们必须明确现场测试的正常测量条件是什么以及在这正常测量条件下测量结果的误差极限估计值是什么？所谓正常测量条件就是控制所用的测量设备以保证它们有必要的准确度以及控制被测对象使被测量值尽量按其真值定义产生。与这一层次有关的误差分解是表4-1中第一、二行中序号中带有“A”的各项。即将测量结果误差Y()分解为测量装置误差Y(0)与被测量不稳定误差Y0()负值之和:Y()＝[Y(0)－Y0()](4-4)这里,测量装置误差Y(0)是测量结果Y(0)与作用于测量装置的被24测量值Y0(0)之差,它反映测量装置的技术性能。被测量不稳定误差Y0()为被测量真值的定义值Y0()与作用于测量装置的被测量值Y0(0)之差,它反映被测对象(被测量所依附的实体)的技术性能和在测量时及工作时受控状态。与此有关的讯息将由下一b)层次的分解和评估提供。b)现场测试系统(包括检定装置)技术负责人员的层次。这一层次人员用已有的(专用的或通用的)测量设备组成现场测试系统,并根据所用测量设备技术文件(研制报告、技术条件、使用说明书和检定证书)所提供的讯息,经过准确度评估,给出a)层次准确度控制所需要的全部讯息。从准确度评估和控制方面给这一层次人员的要求是会正确应用所用测量设备上述技术文件所提供的讯息进行准确度评估。与这一层次有关的误差分解是表4-1中第三、四行中序号中带有“B”的各项。即按“基本误差”和“附加误差”(见“规范解说”的§2-4节和§2-6节及文献8文章九第(二)节的29款和30款)分类方法将测量装置误差Y(0)分解为测量装置基本误差NY(0)及各影响量q(t)(q=1~v)的测量装置附加误差项qY(0)；将被测量不稳定误差Y0()分解为被测量随时间不稳定误差NY0()及各影响量r(t)(r1~p)的被测量不稳定附加误差rY0()。即有：Y(0)=NY(0)+qv1qY(0)qY(0)=CYqq(0)(q=1~v)q(0)＝q(0)－qN(q=1~v)(4-5)Y0()=NY0()+rp1rY0()rY0()＝－CYrr()(r=1~p)r()=r()－r(0)(r=1~p)(4-6)再进一步的分解可按和测量装置各示值Xi(0)(i=1~m)的关系将测量装置基本误差NY(0)分解为示值基本误差传播误差NXY(0)及方法基本误差NFY(0)：NY(0)＝NXY(0)＋NFY(0)NXY(0)＝im1CYXiNXi(0)(4-7)在正常情况下,测量设备的方法基本误差与其基本误差允许值相25比应能忽略(小于此允许值的1/4倍)。在上述条件下,分项、评估人员应确定下列a)层次的分解和评估所需要的讯息:a.1)测量时对测量条件[即各影响量q(t)(q=1~v)及r(t)(r1~p)]的控制要求；a.2)测量装置基本误差NY(0)极限值的大小；a.3)被测量随时间不稳定误差NY0()极限值的大小；a.4)测量装置各主要影响量的附加误差系数CYq的值及允许变化范围a.5)被测对象各主要影响量的附加误差系数CYr的值及允许变化范围由于这层次分解及评估的依据来自测量设备的技术文件,因此对其执行人员仅要求能正确地应用其测量设备技术文件所提供的讯息,通常不要求分项、评估人员对测量原理作进一步的研究c)测量设备研制人员或批量生产技术负责人员的层次。在这层次误差Y()将被分解为所有影响量对其标称值的偏离值所引起的组成项。这层次分解的目的在于确定这些偏离值及其误差系数的允许值,并在测量设备制称制造过程加以遵循。以确保使用对测量设备提出的第二节2-3)条A.a)~A.e)款有关要求高概率地得以满足,并通过编写测量设备技术条件及使用说明书等技术文件对上述要求予以确认,以供b)层次的误差分解作为依据。测量设备研制、设计人员及生产制造部门有义务保证测量设备技术文件未提及的误差项(包括方法基本误差及次要的附加误差项)在测量设备的实际使用条件下是可以忽略的。这一层次的分解要求明确所有的影响量及它们引起测量误差的机理。因此仅在对测量原理深入研究后才能进行。这是从事这一层次分解人员工作任务性质所要求的,因此他们应该有进行这样研究的可能和必要。这一层次的分解对应表4-1的C-1~C-6栏。详细的讨论见于“规范解说”的§2-3节,§2-4节,§2-5节和§2-6节,或文献8文章6的3-C1节及3-C2节。以上是结合测量实际过程的三个分解层次。层次间的评估结果通常有相应的技术文件加以确认。并经常采用检定、实测及控制测量条件,测量设备准确度定级等技术手段加以保证。