CNAS-GL007 2020 電器領(lǐng)域測量不確定度的評估指南

2020年9月1日發(fā)布2020年9月1日實施庫七七www.kqqw.提供下載GuidanceonEvaluatingtheUncertaintyofCNAS-GL007:2020第1頁共74頁 3 33定義和符號 33.1不確定度的基本術(shù)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 4.7擴展不確定度 4.8不確定度報告 4.9不確定度評定方法流程圖 4.10評定測量不確定度的注意事項 4.11不確定度與限值的符合性判定 附錄A資料性附錄）電器領(lǐng)域測量不確定度評估 A1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 CNAS-GL007:2020第2頁共74頁前言旨在為電器檢測實驗室進行不確定度評估提供指南。本文件是CNAS的指南性文件，對電器檢測實驗室在實施認可時提供指引，并不增加對CNAS-CL01《檢測和校準實驗室能力認可準則》和CN測和校準實驗室能力認可準則在電氣檢測領(lǐng)域的應(yīng)用說明》的要求。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)域機構(gòu)提供。附錄B采用了IECEEod-5014：2019InstrumentAccuracyLimits《儀器設(shè)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第3頁共74頁電器領(lǐng)域測量不確定度的評估指南對于防爆和高壓領(lǐng)域還可進一步參考以下兩個文件：IECExOD012ExTAGGuideforApplicationofUncertaintyofMeasurementtoconformityforlaboratorytestscarriedoutundertheIECExSystem和STL技術(shù)報告HandlingofMeasurementUncertaintiesinTestingandTestDocuments。本文件不包括電磁兼容測量不確定度的評估內(nèi)容。2引用和參考文件CNAS-CL01-G003：2019《測量不確定度的要求》CNAS-GL015：2018《聲明檢測或校準結(jié)果及與規(guī)范符合性的指南》JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》JJF1001-2011《通用計量術(shù)語及定義技術(shù)規(guī)范》ISO/TS16491-2012：GuidelinesfortheevaluationofuncertaintyofmeasurementinairconditionerandheatpumpcoolingandheatingcapacitytestsmeasurementintestingIECGuide115：ApplicationofactivitiesintheelectrotechnicalsectorIECEEOD-5014：2019（Ed1.1）：InstrumentAccuracyLimitsmeasurementtoconformityforlaboratorytestscarriedoutundertheIECExSystemDocuments3定義和符號3.1不確定度的基本術(shù)語3.1.1測量不確定度CNAS-GL007:2020第4頁共74頁與測量結(jié)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)以標準偏差表示的測量不確定度。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(fù)性測量條件，期間精密度測量條件或復(fù)現(xiàn)性測量條件。3.1.4（不確定度的）B類評定（TypeBevoluationofunertainty）用不同于測量不確定度A類評定的方法對測量不確定度分量進行的評定。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（Expandeduncertainty）合成標準不確定度與一個大于1的數(shù)字因子的乘積。（JJF1059.13.18）擴展不確定度有時也稱為展伸不確定度、范圍不確定度。合理賦予被測量的值不只一個，而是多個，且具有一定分散性，對測量結(jié)果y而言，若其擴展不確定度為U，則被測量的值將以一定概率包含于區(qū)間[?,+]中。3.1.7包含因子（Coveragefactor）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(jié)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）標準不確定度除以測得值的絕對值。（JJF1059.13.17）3.2通用符號Xi：輸入量xi：Xi的估計值u(xi)：xi的標準不確定度CNAS-GL007:2020第5頁共74頁y：測量結(jié)果，被測量的估計值uc(y)：y的合成標準不確定度k：包含因子4不確定度的評定4.1不確定度來源從影響測量結(jié)果的因素考慮，測量結(jié)果的不確定度一般來于：被測對象、測測量環(huán)境、測量人員和測量方法。4.1.1被測對象1）被測量的定義不完善2）實現(xiàn)被測量定義的方法不完善測量結(jié)果中應(yīng)考慮此項不確定因素。因此，只有對被測量的定義和特點，仔細研究、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(jié)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(jié)果的不確定度產(chǎn)生影響。4.1.2測量設(shè)備CNAS-GL007:2020第6頁共74頁4.1.3測量環(huán)境1）當(dāng)環(huán)境條件在一定范圍內(nèi)變化，或在環(huán)境條件不完善的情況下進行測量時產(chǎn)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(jié)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(shè)定和調(diào)整，從而造成不確定度。4.1.4測量人員1）人員讀數(shù)誤差2）人員瞄準誤差度與操作者經(jīng)驗和對線形狀有關(guān)。3）人員操作誤差平及工作態(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(jié)果存在一定的不確定度。2）測量過程①測量順序結(jié)果的誤差，甚至使測量失去意義。②測量次數(shù)CNAS-GL007:2020第7頁共74頁的恒定，從而帶來新的誤差，因此一般情況下取n=10以內(nèi)較為適合。③測量所需時間④測量點數(shù)測量點數(shù)，也對最終結(jié)果有影響。⑤瞄準方式瞄準，其瞄準精度必然不同。⑥方向性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①測量標準和標準物質(zhì)的賦值不準級的標準本身也存在著誤差。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，分別運用貝塞爾法和極差法，所得結(jié)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(yīng)根據(jù)測量要求或所采用的測量設(shè)備而定。⑤數(shù)值修約由于數(shù)字運算位數(shù)有限，數(shù)值修約或截尾造成不確定度。CNAS-GL007:2020第8頁共74頁⑥修正確定度分量時，應(yīng)作到不遺漏、不重復(fù)、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測量模型通常，被測量并非直接測得，而是由其它N個已知量X1,X2,，通過函數(shù)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：——線圈平均匝長測量模型，即測量過程中的數(shù)學(xué)模型，往往與測量程序有關(guān)。例如，被測產(chǎn)品的輸入功率測量，其數(shù)學(xué)模型完全取決于被測產(chǎn)品的測量程序。1）對于整個測試過程中能保持穩(wěn)定工作狀態(tài)的被測產(chǎn)品，輸入功率測量方法如圖4-1，測量結(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：——被測功率W；——表頭讀數(shù)WA單相器具2020年9月1日發(fā)布2020年9月1日實施*AWu外接法*W*WuB三相器具圖4-1輸入功率測量(穩(wěn)態(tài))2)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如圖4-2,數(shù)學(xué)模型為：Px——被測功率w;w——電度表累積測得電能；N——電度表每千瓦時盤轉(zhuǎn)動數(shù)；n——電度表的轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)；t——測量時間sA單相器具內(nèi)接法2020年9月1日發(fā)布2020年9月1日實施庫七七www.kqqw.提供下載V電度表外接法被測器具被測器具電度表被被測器具暑曩圖4-2輸入功率測量(非穩(wěn)態(tài))4.3測量值的基本分布(1)單峰性：距μ近的值比距μ遠的值出現(xiàn)的概率大；(2)對稱性：比μ大某量的測量值出現(xiàn)的機會等于比μ小同一量的測量值出現(xiàn)的機會；正態(tài)分布N(μ,σ),其概率密度函數(shù)f(x)圖4-3正態(tài)分布(1)曲線關(guān)于x=μ對稱；(2)當(dāng)x=μ時取到最大值。pkpk213CNAS-GL007:2020第12頁共74頁正態(tài)分布是測量中的基本分布。理論研究表明，若測量值受到大量的、獨立的、大小可比的多個效應(yīng)的影響，則該測量值服從正態(tài)分布。4.3.2均勻分布在實際測量中，均勻分布是經(jīng)常遇到的一種分布，其主要特點是：測量值在某一范圍中各處出現(xiàn)的機會一樣，即均勻一致。故又稱為矩形分布或等概率分布，如圖4-4所測量值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，其概率分布密度函數(shù)：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f(x)工圖4-4均勻分布遵從均勻分布或假設(shè)為均勻分布的測量值為：(1)數(shù)據(jù)修約引起的舍入誤差，例如：測量結(jié)果要求保留到小數(shù)點后3位，將實測或算出的數(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；CNAS-GL007:2020（4）儀表度盤刻度誤差或儀器傳動機構(gòu)的空程誤差；（5）平衡指示器調(diào)零不準引起的誤差，此項誤差和儀器的調(diào)節(jié)精度與人員操作（6）數(shù)字示值的分辨力；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，瞄準精度為±(10″～20″)×250mm；用一條虛線壓一條實線或輪廓邊緣瞄準精度為±(20″～30″)×250mm；用雙線對移跨單位線，瞄準精度為±5″×250mm。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。4.3.3三角分布則稱其服從三角分布，如圖4-5所示。2020年9月1日發(fā)布2020年9月1日實施CNAS-GL007:2020第14頁共74頁圖4-5三角分布在實際測量中若整個測量過程必須進行兩次才能完成，而每次測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：其標準差、期望為：服從三角分布的情況有：(1)兩獨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量值之和或差；(3)用替代法檢定標準元件時兩次調(diào)零不準的影響。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：CNAS-GL007:2020第15頁共74頁X圖4-6反正弦分布其期望與標準差為：服從反正弦分布的情況有：(1)度盤偏心引起的測角誤差；(2)正弦噪聲引起的誤差；(3)無線電失配引起的誤差。4.4標準不確定度的A類評定4.4.1貝塞爾法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。由于隨機效應(yīng)的存在，對同一量進行多次重復(fù)測量，所得結(jié)果都不相同。它們圍繞著該測量列的算術(shù)平均值有一定的分散，此分散度說明了測量列中單次測得值的不可靠性。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類評定。在重復(fù)性條件或復(fù)現(xiàn)性條件下對同一被測量獨立重復(fù)測量n次，得到n個測得值x? (i=1,2,…,n),被測量X的最佳估計值是n個獨立測得值的算術(shù)平均值x,按公式CNAS-GL007:2020<?<;<;<單個測得值xk的實驗標準偏差s(xk)按公式[3]計算：=√;∑<?[3]式[3]是貝塞爾公式。實驗標準偏差s(xk)表征了單個測得值?（1）多次測量必須在重復(fù)測量條件下進行，重復(fù)性條件指：③在相同條件下使用相同的測量設(shè)備；⑤短時間內(nèi)重復(fù)測量，所謂短時間，一般理解為其它條件能充分保證的時間。（2）以算術(shù)平均值作為測量結(jié)果時，通常為未修正的結(jié)果，如有修正值或修正因子，應(yīng)對其進行適當(dāng)修正才能作為最終測量結(jié)果。4.4.2預(yù)評估重復(fù)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(fù)性。在對某個被測件實際測量時可以只測量次（1≤＜n并以次獨立測量的算術(shù)平均值作為被測量的估計值，則該被測量估計值由于重復(fù)性導(dǎo)致的A類標準不確定度按公式[5]計算:?CNAS-GL007:2020測量10次（n=10用貝塞爾公式計算出測量系統(tǒng)的重復(fù)性s(xk)，然后在重復(fù)性條估計值，則由測量重復(fù)性引入的標準不確定度分量用A類評定為：=√5。4.5標準不確定度的B類評定4.5.1B類評定的分量來源不需進行重復(fù)測量的情況下，不確定度就無法由A類評定得到，而只能采取非統(tǒng)計B類評定需要根據(jù)有關(guān)信息進行科學(xué)判斷和評估得出，這（2）對有關(guān)材料及儀器的特點、性能的經(jīng)驗或一般知識；（3）生產(chǎn)部門提供的制造說明書或技術(shù)文件；（4）檢定證書、校準證書提供的數(shù)據(jù)，包括目前暫在使用的極限誤差等；（5）取自手冊的賦予參考數(shù)據(jù)的不確定度。似的相應(yīng)方差或標準不確定度，這就是不確定的B類評定。4.5.2B類評定的方法（1）若輸入估計值取自說明書、檢定或校準證書或其他來源，并說其不確定度()為標準差的倍，則的標準不確定度(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：CNAS-GL007:2020分布考慮評定其標準不確定度()，對應(yīng)于上述三種包含概率的包含因子分別為例：檢定證書上給出某千分尺的示值誤差擴展不確定度為1.3mp=0.9= 1.3=（3）若輸入量的值以50%的概率落于區(qū)間[;,:]，則的最佳估計值為該區(qū)為正態(tài)分布，則標準不確定度為：布，則的標準不確定度為：（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√3√3CNAS-GL007:2020=√6()===√2()==當(dāng)在某兩點取值概率各為50%，即服從兩點分布，（7）在輸入量可能值的下界和上界相對于其最佳估計值并不對稱的情況下，這時不處在區(qū)間[;,:]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(shè)手冊中給出的銅膨脹系數(shù)20()=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：;6℃-1在標準不確定度的B類評定中，只有具有一定經(jīng)CNAS-GL007:2020第20頁共74頁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4.6.1相關(guān)輸入量應(yīng)相互獨立。相關(guān)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(guān)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。度的差異作為輸入量。4.6.2合成標準不確定度測量結(jié)果y由測得量1,2,?按測量模型算出：=(1,2,?)標準不確定度=是靈敏系數(shù)，表示變化單位量時，引起y變化的絕對值。則測量結(jié)果的合成標準不確定度為：CNAS-GL007:2020第21頁共74頁合成標準不確定度除以測量結(jié)果，即()?稱為相對合成標準不確定度。222222=()+()+()4.7擴展不確定度4.7.1包含因子合成標準不確定度()已經(jīng)可以直接用于表示測量結(jié)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p密切相關(guān)的同時還需要對表征測量結(jié)果及合成標的了解。例如對一個隨機變量~(,)，可以很快算出包含概率p的置信區(qū)間k=1.96≈2；p=99%，k=2.576≈3；p=99.73%，k=3。k=3常用于有較高質(zhì)量要求的測量。CNAS-GL007:2020第22頁共74頁4.7.2擴展不確定度U—擴展不確定度k—包含因子被測量的最終測量結(jié)果可表示為：=±4.8不確定度報告告測量結(jié)果及其不確定度時，應(yīng)包括哪些信息，取決于測量目的，一般應(yīng)有：（1）闡明試驗觀測列和輸入量得到測量結(jié)果及其不確定度的評定方法；（2）列出全部不確定度分量，并給評定方法；（4）列出不確定度分析中使用的全部修正因子和常數(shù)及其對于比較重要的測量，不確定度的報告一般應(yīng)包括：（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(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(yīng)給出包含因子、包含概率；（7）修正值和常數(shù)的來源及其不確定度；表4-2不確定度分量匯總表標準不確定度分量不確定度來源類型數(shù)值概率分布包含因標準不確定度u(xi)靈敏系不確定度貢獻合成標準不確定度uc=包含因子k（包含概率：xx%）=擴展不確定度U=k×ucCNAS-GL007:2020第23頁共74頁4.9不確定度評定方法流程圖開始建立數(shù)學(xué)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B類評定A類評定標準不確定度分量評定B類評定A類評定標準不確定度分量評定計算合成標準不確定度計算擴展不確定度不確定度報告圖4-7測量不確定度評定流程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(yīng)以滿足實際應(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源，應(yīng)避免疏漏或重復(fù)估算；（2）力求合理評定各個分量的數(shù)值，要避免不適當(dāng)?shù)母吖阑虻凸?，尤其是主要CNAS-GL007:2020第24頁共74頁（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(dāng)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(yù)評估標準差計算當(dāng)前被測量的不確定度；（5）當(dāng)測量中有多個隨機影響存在時，可以用測量結(jié)果的重復(fù)性標準差作為各個隨機影響的合成重復(fù)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(dāng)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(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k=2；在報告擴展不確定度Up時，包含概率取95%；（13）報告中不確定度的有效數(shù)字不要多于兩位；驗證，以檢查結(jié)果的合理性；（16）檢測實驗室在下述情況中，應(yīng)提供測量不確定度信息：CNAS-GL007:2020第25頁共74頁①當(dāng)客戶在合同中有要求時；②當(dāng)不確定度與檢測結(jié)果的有效性或應(yīng)用有關(guān)時；③當(dāng)不確定度影響到規(guī)格限的符合性判定時；因子k一般取2，除非另有說明；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。2020年9月1日發(fā)布2020年9月1日實施庫七七www.kqqw.提供下載附錄A:(資料性附錄)電器領(lǐng)域測量不確定度評估案例A1.1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(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(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(yù)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(fēng)扇負載運行。環(huán)境溫度按樣品的檢測標準要穩(wěn)壓電源檢測桂品圖A1-1電動機繞組表面溫度測量原理圖B級絕緣。A1.2數(shù)學(xué)模型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第27頁共74頁標準不確定度分量不確定度來數(shù)值概率分布包含標準不確定度u(xi)靈敏系數(shù)不確定度貢獻重復(fù)性A-1數(shù)據(jù)采集器校準B13熱電偶檢定B14熱穩(wěn)定的判定B均勻15熱電偶安裝B均勻1合成標準不確定度包含因子（包含概率：95%）=2擴展不確定度=×（1）測量重復(fù)性根據(jù)貝塞爾公式，不確定度為：（2）數(shù)據(jù)采集器的校準（3）熱電偶的檢定3熱電偶的檢定證書給出包含概率95%時，包含因子=2，擴展不確定度=0.042mV，則換算成溫度值的不確定度為：CNAS-GL007:2020第28頁共74頁（4）熱穩(wěn)定的判定4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)。因用的熱穩(wěn)定判定標準被引用：若被測物在1小時內(nèi)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，=√3，不確定度為（5）熱電偶的固定5取=2計算擴展不確定度測量的風(fēng)扇的電動機繞組溫度為90.3℃,則最后的結(jié)果表示為：CNAS-GL007:2020第29頁共74頁A2電流和功率測量不確定度評估A2.1試驗方法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±2C。（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(xué)模型A2.3方差與靈敏系數(shù)A2.4不確定度匯總表A2-1電流不確定度匯總表標準不確定度分量不確定度來源類型數(shù)值概率分布包含因子標準不確定度u(xi)靈敏系數(shù)Ci不確定度貢重復(fù)性A—1儀器測量準確度B均勻=√313電源電壓波動B均勻=√31合成標準不確定度=包含因子（包含概率：95%）=2擴展不確定度=×CNAS-GL007:2020第30頁共74頁表A2-2功率不確定度匯總表標準不確定度分量不確定度來源類型數(shù)值概率分布包含因子標準不確定度u(xi)靈敏系不確定度貢獻重復(fù)性A-1儀器測量準確度B均勻=√313電源電壓波動B均勻=√31合成標準不確定度=包含因子（包含概率：95%）=2擴展不確定度=×A2.5標準不確定度1）測量重復(fù)性分量塞爾公式，不確定度為：2）數(shù)字儀表誤差分量根據(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)3）電源波動分量3根據(jù)實踐經(jīng)驗，電源電壓波動對測量結(jié)果的影響取0.5%，均勻分布，=√3，1）測量重復(fù)性分量2）功率表誤差分量CNAS-GL007:2020第31頁共74頁±(0.3%×1400+0.15%×3000)=±8.7W，且假定為均勻分布，=√3，3）電源電壓波動分量3根據(jù)實踐經(jīng)驗，電源電壓波動對測量結(jié)果的影響取1%，均勻分布,=√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A2.8結(jié)果表示測量的室內(nèi)加熱器電流I=6.398A±0.056測量的室內(nèi)加熱器功率P=1400W±20W（k=2，對應(yīng)約95%的包含概率）CNAS-GL007:2020第32頁共74頁A3電量不確定度評估A3.1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±2C。（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)A3.4不確定度匯總表A3-1不確定度匯總表標準不確定度分量不確定度來源類型數(shù)值概率分布包含因子標準不確定度u(xi)靈敏系數(shù)Ci不確定度貢獻ui(y)u1重復(fù)性A0.134Wh正態(tài)——0.134Wh10.134Wh儀器測量準確度Bh均勻=√30.078Wh10.078Wh3電源電壓波動Bh均勻=√30.049Wh10.049Wh4秒表讀數(shù)誤差Bh均勻=√30.011Wh10.011Wh合成標準不確定度=√∑0.163Wh包含因子（包含概率：95%）=2擴展不確定度=×0.326WhA3.5標準不確定度1）測量重復(fù)性分量根據(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)+0CNAS-GL007:2020第33頁共74頁 差為：±0.135Wh，均勻分布，k3，3）電源電壓波動分量3根據(jù)實踐經(jīng)驗，電源電壓波動對測量結(jié)果的影響取0.5%，均勻分布，=√3，4）秒表讀數(shù)誤差分量4A3.6合成標準不確定度A3.7擴展不確定度取=2，擴展不確定度U=×uc=2×0.163=0.326WhA3.8結(jié)果表示測量的按摩椅消耗的電量W=16.89Wh0.33Wh（=2，對應(yīng)約95%的包含概率）2020年9月1日發(fā)布2020年9月1日實施庫七七www.kqqw.提供下載A4電容器電容量不確定度評估A4.1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容測量儀直接由儀器所顯示的容量值測得。虛地(電勢為OV)I+圖A4-1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。圖A4-2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(shè)備準確度引入的測量不確定度、測量設(shè)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(shè)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(fù)性測量分量(吸收了環(huán)境影響部分):u?,測量設(shè)備的不確定度引入的分量：u?,和測量設(shè)備顯示引入的分量：u?。CNAS-GL007:2020第35頁共74頁A4.2數(shù)學(xué)模型=（A4-1）式中：----被測電容的電容值---電容測量儀示值A(chǔ)4.3方差與靈敏系數(shù)根據(jù)公式=, = =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分量不確定度分量來源類型估計值概率分布包含因子標準不確定度靈敏系數(shù)不確定度貢重復(fù)性測量分量A1.00542nF正態(tài)/0.00028nF0.00028電容測量儀校準溯源分量B0.0010nF正態(tài)20.0005nF0.00053電容測量儀分辨率分量B0.00001/2nF均勻 30.0000029nF0.0000029合成標準不確定度uc（nF）0.00057擴展不確定度U(k=2)（nF）0.0011A4.5標準不確定度評估（1nF）對數(shù)學(xué)模型（A4-1）中等式右側(cè)的各影響量的不確定度分量進行評估和計算。1）測量重復(fù)性引入的標準不確定度分量u1（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%。CNAS-GL007:2020第36頁共74頁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(fù)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次測量指示值（nF）20次測量平均值（nF）根據(jù)貝塞爾公式計算實驗標準差：SC=√n;xi?x=0.00028nF在實際檢測中只進行一次測量，則測量重復(fù)性引入的標準不確定度：2）由電容測量儀校準溯源引入的標準不確定度分量：3）由電容測量儀分辨率引入的標準不確定度分量3A4.6合成標準不確定度CNAS-GL007:2020第37頁共74頁A4.7擴展不確定度U=k=20.00057=0.0011nFA4.8100nF、10μF測量點的測量不確定度評定見下表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分量不確定度分量來源類型數(shù)值概率分布包含因子標準不確定靈敏系不確定度貢獻重復(fù)性測量分量A0.035nF正態(tài)/0.035nF0.035電容測量儀校準溯源分量B0.0010nF正態(tài)20.05nF0.053電容測量儀分辨率分量B0.00001/2均勻√30.0000029nF0.000029合成標準不確定度uc（nF）擴展不確定度U(k=2)（nF）CNAS-GL007:2020第38頁共74頁表A4-4.10μF電容器容量測量不確定度計算表標準不確定度分量不確定度分量來源類型數(shù)值概率分布包含因子標準不確定靈敏系數(shù)不確定度貢獻重復(fù)性測量分量A0.00012μF正態(tài)/0.00012μF0.00012儀校準溯源分量B0.0010μF正態(tài)20.005μF0.0053儀分辨率分量B均勻 3 0.0000029μF0.0000029合成標準不確定度uc(μF）0.0050擴展不確定度U(k=2)(μF）0.01連續(xù)對100nF和10μF分別進行了20次重復(fù)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(fù)測量數(shù)據(jù)表第i次測量12345指示值（nF）96.288596.278596.263496.248396.2332第i次測量6789指示值（nF）96.206296.227896.200596.194396.1917第i次測量指示值（nF）96.186396.185896.189996.194496.1957第i次測量CNAS-GL007:2020第39頁共74頁指示值（nF）96.191296.183896.180396.176396.181820次測量平均值（nF）96.2098表A4-6.10μF電容器容量重復(fù)測量數(shù)據(jù)表第i次測量12345指示值(μF）9.528199.528229.528339.528409.52839第i次測量6789指示值(μF）9.528449.528429.528449.528569.52839第i次測量指示值(μF）9.528519.528479.528639.528509.52868第i次測量指示值(μF）9.528459.528619.528599.528499.5284220次測量平均值(μF）9.52845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）的擴展測量不確測量范圍擴展不確定度（k=2）U=0.0011nFU=0.12nFU=0.01μFCNAS-GL007:2020第40頁共74頁A5接地電阻不確定度評估A5.1檢測方法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)實際境在標準規(guī)定的范圍內(nèi)，對測試結(jié)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(dǎo)線檢測樣品：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：其中，—接地電阻實測值，Ω;A5.3方差與靈敏系數(shù)A5.4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不確定度來類型數(shù)值概率分布包含因標準不確定度u(xi)靈敏系數(shù)Ci不確定度貢獻重復(fù)性A0.0018Ω正態(tài)—0.0018Ω10.0018Ω儀器準確度B±0.0035Ω均勻K=√30.002Ω10.002Ω3儀器分辨率B均勻K=√30.00029Ω10.00029Ω合成標準不確定度u=√∑0.0027Ω包含因子k（包含概率：95%）=2擴展不確定度U=k×0.006ΩA5.5標準不確定度CNAS-GL007:2020第41頁共74頁1）測量重復(fù)性分量據(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，根據(jù)儀器技術(shù)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(yīng)為均勻分布，k=√3√3A5.6合成標準不確定度A5.7擴展不確定度取k=2，計算擴展不確定度：A5.8結(jié)果報告：測量的洗衣機接地電阻R=0.025Ω0.006Ω（k=2，對應(yīng)約95%的包含概率）2020年9月1日發(fā)布2020年9月1日實施A6.1、試驗方法1)在測試環(huán)境符合ISO3745《聲學(xué)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。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(zhuǎn)15min后開始測量。4)以GB/T4214.1-2017《聲學(xué)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(quán)聲功率級。-0.99 -0.45-0.45 0y/R -0.77 -0.570A6.2數(shù)學(xué)模型圖A6-1半球面測量表面布點圖由聲壓級計算出噪聲源的A計權(quán)聲功率級計算方法如下：k?—背景噪聲修正值；k?—環(huán)境修正值；S—測量表面半球面的面積，半徑為1.5m時，S=14.14m2;CNAS-GL007:2020第43頁共74頁0.<—測點數(shù)，半球法，=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),已超過背景噪聲其環(huán)境修正值為零。故其聲功率計算公式簡化為：A6.3方差與靈敏系數(shù)靈敏系數(shù)為1。A6.4不確定度匯總表A6-1不確定度匯總表標準不確定度分量不確定度來源類型數(shù)值概率分布包含因標準不確定度u(xi)靈敏系不確定度貢獻測量重復(fù)性分量A正態(tài)—1校準器校準B均勻K=√313測試系統(tǒng)的聲壓級測量（1級）B均勻K=√30.29dB10.29dB4測試環(huán)境(精密級半消聲B均勻K=√30.29dB15包絡(luò)面積B0.13dB正態(tài)K=20.09dB16樣品運行條件B正態(tài)K=20.25dB1A6.5標準不確定度（1）測量重復(fù)性引入的不確定度分量CNAS-GL007:2020第44頁共74頁根據(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的儀器設(shè)備，有最大允許誤差，為±0.2dB，為均勻分布，=√3。（3）測試分析系統(tǒng)引入的不確定度分量3大允許誤差為±0.5dB，為均勻分布，=√3。（4）測試環(huán)境引入的不確定度分量4由于半消聲室是模擬半自由場環(huán)境，不能保證地認為其環(huán)境帶來的最大允許誤差為±0.5dB，為均勻分布，=√3。（5）包絡(luò)面積帶來引入的不確定度分量5實際布點過程中，各測點位置距離半球面球心1.5m，(6)樣品運行條件引入的不確定度分量6A6.6合成標準不確定度c=√u+u+u+u+u+uA6.7擴展不確定度CNAS-GL007:2020第45頁共74頁取k=2計算擴展不確定度：A6.8結(jié)果表示此空氣凈化器的噪聲聲功率=(64.81.1)dB(A)，包含因子k=2，對應(yīng)約95%的包含概率。A7電氣間隙和爬電距離測量方法不確定度靈敏系獻ui(y)A正態(tài)2差B正態(tài)21CNAS-GL007:2020第47頁共74頁uBC1測試卡示值誤差B2.3μm正態(tài)21.15μm11.15μmuBC2跨接點位置誤差B0.1mm均勻K=√3157.74μmuCD1重復(fù)性A——正態(tài)2————16.00μmuCD2游標卡尺示值誤差B0.01mm正態(tài)25.00μm15.00μmuCD3垂點位置誤差B0.1mm均勻K=√3157.74μm合成標準不確定度uc=√∑84.11μm包含因子k（包含概率：95%）=2擴展不確定度U=k×uc0.17mmA7.5標準不確定度（1）標準不確定度uAB①測量重復(fù)性uABcurve）得出s=10.00μm，uAB=s=10.00μms=x;x?2=10.00μm②游標卡尺示值誤差不確定度分量uAB包含因子k=2，標準不確定度為：（2）標準不確定度uBC①測試卡示值誤差的不確定度uBCk=2，標準不確定度為②確定跨接點位置誤差的不確定度分量uBC根據(jù)經(jīng)驗值，確定C為跨接點位置引入的誤差最大為0.1m分布，包含因子k=√3，不確定度為： uBC=0.1mm√3=57.74μmCNAS-GL007:2020第48頁共74頁（3）標準不確定度uCD①測量重復(fù)性uCDcurve）得出s=16.00μm，uCD=s=16.00μms=x;x?2=16.00μm②游標卡尺示值誤差不確定度分量uCD包含因子k=2，標準不確定度為：③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(nèi)均勻分布，包含因子k=√3，于是它的不確定度為： A7.6合成標準不確定度uC=√uB+uC+uD=√uB1+uB2+uC1+uC2+uD1+uD2+uD3=84.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(jié)果表示測量的爬電距離L=6.12mm0.17mm，包含因子k=2，對應(yīng)約95%的包含概率。CNAS-GL007:2020第49頁共74頁A8.1試驗方法電阻法測量繞組溫升是利用金屬導(dǎo)體電阻隨溫度變化的特性，通過測量溫度變化前后導(dǎo)體的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(dǎo)線繞組的溫升，依據(jù)標準GB4943.1-2011附錄E，測試（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(jié)束時繞組的電阻值R和室溫t；（5）繞組的溫升T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A8.2數(shù)學(xué)模型銅導(dǎo)線繞組的溫升值按以下公式進行計算：—溫升，單位K；1—試驗開始時繞組的電阻值，；2—試驗結(jié)束時繞組的電阻值，；1—試驗開始時的室溫，℃;2—試驗結(jié)束時的室溫，℃;A8.3方差與靈敏系數(shù)CNAS-GL007:2020第50頁共74頁按不確定度傳播律，T的標準不確定度的計算方法為：各分量的靈敏系數(shù)為：234.5:1=?345210℃/ΩA8.4不確定度匯總表A8-1不確定度匯總表標準不確定度分量不確定度來源類型誤差量概率分布分布系數(shù)標準不確定度靈敏系數(shù)不確定度貢電阻R1的測量重復(fù)性A0.002Ω正態(tài)-0.002Ω-34.5210℃/Ω-0.0690Ω電阻R1的誤差B0.0033Ω均勻 k30.002Ω-34.5210℃/Ω-0.0690Ω電阻R2的測量重復(fù)性A0.070Ω正態(tài)-0.070Ω27.4098℃/Ω1.9187Ω電阻R2的誤差B0.0034Ω均勻 k30.002Ω27.4098℃/Ω0.0548Ω溫度t1的測量重復(fù)性A0.055℃正態(tài) 0.055℃1.25940.0693℃溫度t1的誤差B0.7127℃均勻 k3 0.4115℃1.25940.5182℃3溫度t1熱穩(wěn)定B均勻 k30.29℃1.25940.3652℃重復(fù)性A0.055℃正態(tài) 0.055℃-1-0.055℃B0.71305℃均勻 k3 0.4117℃-1-0.4117℃3溫度t2熱穩(wěn)定B均勻 k30.29℃-1-0.29℃合成標準不確定度=√∑2.088K包含因子k（包含概率：95%）2擴展不確定度Uku4.18KA8.5標準不確定度①測量重復(fù)性重復(fù)進行相同測量產(chǎn)生的不確定度，如果預(yù)先進行了1CNAS-GL007:2020第51頁共74頁②電阻R1的誤差引入的不確定度分量+0.0030%量程)。布為均勻分布，包含因子k，則標準不確定度為：①測量重復(fù)性R重復(fù)進行相同測量產(chǎn)生的不確定度，如果預(yù)先進行了1實際檢測只1次測量，測量值為11.942Ω,標準不確定度為：②電阻R2的誤差引入的不確定度分量+0.0030%量程)。由此帶來的不確定度分量為：①測量重復(fù)性ut重復(fù)進行相同測量產(chǎn)生的不確定度，如果預(yù)先進行了1準偏差5=0.055℃。②溫度t1的誤差引入的不確定度分量CNAS-GL007:2020第52頁共74頁包含因子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3為均勻分布，包含因子k，則標準不確定度為：①測量重復(fù)性重復(fù)進行相同測量產(chǎn)生的不確定度，如果預(yù)先進行了1②溫度t2的誤差引入的不確定度分量包含因子k，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3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(jié)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：A8.6合成標準不確定度CNAS-GL007:2020第53頁共74頁A8.7擴展不確定度取=2，計算擴展不確定度：A8.8結(jié)果報告利用電阻法測量銅導(dǎo)線繞組的溫升，最后的結(jié)果表示為：ΔT=66.7±4.2K，包含因子k=2，對應(yīng)約95%的包含概率。CNAS-GL007:2020第54頁共74頁A9頻率不確定度評估A9.1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(diào)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,測穩(wěn)壓電源示波器被測樣品A9.2數(shù)學(xué)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A(chǔ)9.3靈敏系數(shù)C1=1；C2=1A9.4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不確定度來源類型誤差量概率分布分布系數(shù)標準不確定度u(xi)靈敏系數(shù)Ci不確定度貢獻重復(fù)性A0.014Hz正態(tài)—0.014Hz10.014Hz儀器測量準確度B±0.02Hz均勻k=0.0115Hz10.012Hz合成標準不確定度uc=√∑0.018Hz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(fù)性引起的不確定度在相同條件下重復(fù)測量10次。得出的頻率測量值分別為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(jié)果，n為測量次數(shù)，n=10，?測量結(jié)果的平均值。2）示波器水平測量誤差引起的不確定度示波器水平測量誤差,采用B類方法評定。示波器在1000Hz水?dāng)?shù)，均勻分布,k=,=(0.002%×1000)/√3=0.012(A9.6合成標準不確定度A9.7擴展不