浅析电感测量不确定度

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　　摘要：本文通过测量不确定度对电感进行不确定度的分析，使用不同的标准，不同的测试方法如仪器直接检测或在额定频率下并在额定电压或额定电流进行检测，所得测量值的不同通过不确定度加以分析。
　　关键词： 测量不确定度
　　
　　一、概述：
　　不同标准的使用对所测结果有没有差义，让我们依据相关的标准加以了解。如SJ/T 2885-2003《电子设备用固定电感器第1部分：总规范》标准，是用相适应的仪器直接测量电感量，其方法是在仪器自有的电流和电压下进行测量，其电流和电压较小。而以按GB10229-88《电抗器》标准的33.4电感测量条款中明确规定，对电抗器电感量的测量应在额定频率下并在额定电压或额定电流进行检测。这就就意味者对测量结果的可信性、有效性使我们对测试结果产生怀疑，通过实际测量值运用不确定度来加以分析。
　　1.基本概念：
　　1.1测量不确定度的定义：
　　表征合理地赋予被测量之值的分散性，与测量结果相联的系参数。
　　1.2 测量不确定度是一个说明被测量之值分散性的参数，测量结果的不确定度反映人们在被测量值准确认识方面的不足，为了表征赋予被测量之值的分散性，测量不确定度是以标准差来表示，称为标准不确定度。由于想知道测量结果的置信区间，测量不确定度也可用标准差的倍数或说明了置信区间的半宽表示的测量不确定度，称为扩展不确定度。
　　二、测量不确定度的分析：
　　采用不同的测量方法和不同的测量程序，就可能有不同的数学模型，数学模型不是惟一的，可用已知的物理公式求得，也可用实验的方法确定。我通过实验的方法所得测量数据使用以下计算公式对测量值给予进行分析。
　　2.1测量模型的建立：
　　在相同的测量条件下，对其输入通过数字式电参数综合测试仪测得10组数据，
　　平均值计算公式：
　　 =
　　需要检测的量是由U、I、cosβ和f这4个量通过函数关系f 来确定。
　　
　　
　　经统计得到其电感量平均值：L=8.249779H（低电压,50Hz用仪器测＝7.78H）
　　方程式中的U、I、cosβ和f这4个量，可以用仪器测出可计算其不确定度。
　　2.2标准不确定度A类评定：
　　是通过对观测列的统计分析来评定不确定度的，通过求平均程序或适当的回归分析求的平均值的实验标准差。
　　A类不确定度计算公式：
　　
　　
　　2.3标准不确定度B类评定：
　　是用不同于对观测列统计分析的方法来评定不确定度的。
　　利用仪器校准书给定的测量精度来确定的标准不确定度B类评定。测量值在某一范围内，各处出现的概率是相同的，他服从于均匀分布。标准不确定度B类评定如下：
　　B类不确定度计算公式：
　　u =μ(Xi)= 测量精度/31/2
　　
　　
　　2.4合成标准不确定度
　　当全部输入量彼此独立或不相关时，与输出估计值yi相关的。
　　合成不确定度计算公式：
　　
　　
　　2.5扩展不确定度：
　　是确定测量结果区间的量，合理赋予被测量之值分布的大部分含于此区间。
　　扩展不确定度计算公式：
　　U = kuc其中包含因子k通过查t分布表获得
　　为获得扩展不确定度；对合成标准不确定度所乘的数字因子，记为 k即包含因子有时也称为覆盖因子。
　　k值一般为k=2 U = kuc=1.6489116
　　结束语
　　在GB10229-88《电抗器》标准的11.1额定电压和额定频率下电抗容许偏差条款中规定电抗的容许偏差为±5％。用其它方法进行检测是否能够满足上述偏差为±5％的要求。但是利用该方法得到结果的不确定度是否符合标准GB10229-88规定电抗的容许偏差为±5％要求。通过以上数据如果按照GB10229-88《电抗器》中规定电抗的容许偏差为±5％。L=8.249779H容许偏差为±0.41H。通过分析说明用该方法检测出的电感量的不确定度不符合要求。如果使用仪器进行粗劣测量还是可以的。
　　注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

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