我做的直流电子负载电压不确定度报告，求评价和指导

ligq

   不确定度来源分析      不确定度来源主要为被测仪器的测量重复性、分辨力、所用标准器的误差、分辨力以及环境条件的影响等。因校准时严格按照规程要求的环境条件进行，故其引入的标准不确定度分量可以忽略不计。
  
测量方法   
   
  使用设备   
   直流电源IT6123B    ±0.02%+5mV  分辨率0.1mV
     万用表吉时利keithley2000       直流电压10V最大允许误差(0.0030%of reading+0.0005% of range)  分辨率0.00001
  
   被测仪器
    IT8812C直流电子负载    0.05%of reading+0.1% of range     量程18V，分辨率0.0001V
  
       数字多用表引入的标准不确定度分量uB1：
由数字多用表技术指标得知，直流电压10V最大允许误差(0.0030 of reading+0.0005% of range),设其服从均匀分布,取包含因子为k= ,由计算公式uB1=  , 标准不确定度uB1=0.00020；
   
    数字多用表分辨力引入的标准不确定度分量uB2：
数字多用表分辨力引入的标准不确定度分量为0.29δ ，评定如下所示:uB2=0.29×0.00001=0.0000029V

       被测仪器测量重复性引入的标准不确定度分量uA1
连接数字多用表至直流电子负载，按照规程要求对直流电压10 V点进行连续10次测量，得到测量列
9.99981
9.99979
9.99980
9.99981
9.99981
9.99980
9.99980
9.99980
9.99979
9.99980
计算标准差s=0.000007379V
      
       被测仪器分辨力引入的标准不确定度分量uA2
被测仪器分辨力引入的标准不确定度分量为0.29δ  ，评定如下所示uA2=0.29×0.0001=0.000029V

由于uB2远小于uB1
      uA1＜uA2

故合成不确定度
    uc=√（uB1^2+uA2^2）=0.0002021V
以上方法求各路大神进行指导和评价！

史锦顺

csln 发表于 2015-6-4 08:01
连完整测量结果表达是什么意义都没明白大谈不确定度，搞笑

在这样的层次上纠缠不休，搞笑 ...

       因为层次低，对还是错，就应该弄明白。
       不知先生认为哪种说法对，哪种说法错呢？
       截然不同的两种观点，就必然有一方是对的，一方是错的。当然，也可能双方都错。正确的观点又是什么呢？
       把必须弄清的问题，说成“纠缠”“搞笑”，也许先生太高明了，什么都看不惯。赞成什么，反对什么，应该有个明确的态度。只是冷笑、嘲讽，谁知先生是真有水平还是妄自尊大？

史锦顺

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                             就电子负载中电压表的检定           
                                              论检定的误差分析与不确定度评定               
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                                                                                                               史锦顺       
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（一）关于电子负载的知识         
       对电源来说，一切能吸收电能的元件、器件、整机都是负载。
       电子负载是一种起程控电能吸收装置作用的仪器。其主要应用是对直流电源进行测试。不过，它也可用于其它场合，如制造或研发期间的电池测试、固态半导体大功率元件测试、直流电动机测试、直流发电机测试和固态电动机控制的测试。通常，电子负载具有允许输出电压和输出电流迅速改变的高输出阻抗。由于电子负载要吸收能量，故常常称之为“电流吸收器”。典型情况下，电子负载的额定值从几十W到几kW，电流额定值从几A到几百A，电压额定值从几V到1kV左右。电子负载有固定电流（CC），固定电压（CV），固定电阻（CR）模式，可分别用于不同的电源参数的测量。电子负载在作为一个可变或恒定电阻时，还可以作为直流电压、直流电流的测量，而且有保护功能。这既利于提高测量速度也方便测量。
       电子负载的工作原理： 电子负载，顾名思义，是用电子器件实现的“负载”功能，其输出端口符合欧姆定律。具体地说，电子负载是通过控制内部功率器件MOSFET或晶体管的导通量，使功率管耗散功率，消耗电能的设备。电子负载一般具有定电流、定电压、定电阻、定功率、短路及动态负载多种模式，可以模拟各种不同的负载状况，
       直流电子负载的特点
       1. 直流电子负载能在设定的模式下显示电压、电流，可以代替直流数字电压表；可以测量直流恒流源的输出电流，特别是10A～100A以上的大电流。
       2. 直流电子负载在设定为固定电流模式下允许同极性的模块并联使用，此时负载电流为所有电子负载的电流之和，负载功率也为所有负载功率之总和。但切记不可以串联使用。
       3. 当测量电源的CV态的负载调整率、输出电压调整或动态模拟负载时，使用固定电流模式比较合适；
       4. 当测量电源的CC态的负载调整率、输出电流调整或动态模拟负载时，使用固定电压模式比较合适；
       5. 使用面板操作时能控制负载电流上升或下降的变化率，可以将感性引线的压降现象降低到最低程度，或测试待测电源供应器的输出暂态反应特性。
       6. 用直流电子负载测量电源时，要保证两者正负对应连接，反接会损坏负载的模块。
       7. 电子负载基本上都有远端电压的测量功能，即配有电压敏感设置和端口测量，以减小在电流时测量引线引起的分压，避免测量误差。
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       主要应用         
       1. 把电子负载设定在CC模式，负载关闭，此时用电子负载以电压表形式测量直流稳压电源CV态的开路输出电压；
       2. 把电子负载设定在CC模式，打开负载及其短路设置，此时用电子负载以电流表形式测量直流稳压电源CC态的输出电流；
       3. 直流电源的稳压即CV态的负载调整率的测量：
       例如有一台电源，规格30V/30A，（把电压调节到最小，电流调节到适当值），则设置负载在CC状态，打开负载（LOAD ON），设置负载的CC值为30A，调节电源的电压值，此时负载值随着外加电压的改变而变化，直到调节电压为30V时，电子负载测量出电源带载的实际输出电压Um和回路电流。 再设置负载的CC值为零，则此时相当于断开负载，电子负载作为一个直流电压表，测量出电源不加载的输出电压Un 。（以上根据网上材料摘编。）

（二）原帖题目         
       使用设备   
       直流电源IT6123B    准确度 ±0.02%+5mV  分辨率0.1mV  
      万用表吉时利2000   准确度  0.0030%读数 +0.0005% FS   分辨率0.00001
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       被测仪器
        IT8812C直流电子负载  准确度  0.05%读数+0.1%FS  量程18V，分辨率0.0001V
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       被测仪器测量重复性。连接数字多用表至直流电子负载，按照规程要求对直流电压10 V点进行连续10次测量，得到测量列
                   9.99981/9.99979/9.99980/9.99981/9.99981/9.99980/9.99980/9.99980/9.99979/9.99980
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       计算标准差s=0.000007379V
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（三）题目实质         
       原帖所述任务的实质是对电子负载内的数字电压表的检定。现仅就电压表的检定发表意见，不涉及电子负载检定的其他项目。
       本检定的标准是数字多用表吉时利2000
               准确度  0.0030%读数 +0.0005% FS   分辨力0.00001V
       本检定的对象是IT8812C直流电子负载之数字电压表
                  准确度  0.05%读数+0.1%FS  量程18V，分辨率0.0001V
       本检定所用之电源，只提供能源，其指标与本次检定无关。
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（四）计量的误差与合格性判别公式    
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1 计量的误差      
       计量的误差公式推导如下。
       必须认清：求什么，用什么，靠什么，得什么。物理公式必须物理意义确切。物理公式必须是意义明确的“构成公式”。
       测量是用测量仪器测量被测量，以求得被测量的值。而检定是用被检仪器来测量已知量值的标准，以求得测量仪器的误差，看是否合格。检定是测量的逆操作。测量仪器的误差，是检定的认识对象。检定的目的是求得仪器的误差，而得到的是仪器示值与标准标称值之差；对计量本身的误差分析，就是求这二者的差别。
       设测得值为M，计量标准的标称值为B，标准的真值为Z；仪器的误差元（以真值为参考）为r(仪)，检定得到的仪器测得值与标准的标称值之差值为r(示)，标准的误差元为r(标)。
       1 要得到的测量仪器的误差元为：
                  r(仪) = M – Z                                                                  （9.1）
       2 检定得到仪器的视在误差元为：
                  r(实验) = M – B                                                               （9.2）
       3 标准的误差元为
                  r(标) = B–Z            
      4 （9.2）与（9.1）之差是计量误差元：
                  r(计) = r(实验) – r(仪) =（M-B）-（M-Z）
                           =（Z–B）
                           = r(标)                                                                     （9.3）
       误差范围是误差元的绝对值的最大可能值。误差范围关系为：
                  │r(计) │max = │r(标) │max
即有
                  R(计) = R(标)                                                                     （9.4）
       （9.4）式是计量误差的基本关系式，计量误差由标准的误差决定。计量误差与被检仪器的误差因素无关。

2 计量的资格         
        公式（9.4）指出：计量的误差取决于所用计量标准的误差。因此，要选用误差范围足够小的标准。标准的误差范围与被检仪器的误差范围指标之比要小于等于q；q值通常取1/4，时频计量q取值为1/10。
-
       判别仪器合格，条件为：
                   |Δ(真)|max ≤ MPEV                                                             （1）   
       但是，我们知道,测量只能得到|Δ(测)|max，而|Δ(真)|max的最大可能是
                   |Δ(真)|max=|Δ(测)|max+R(标)                                              （2）
       按（2）式代换（1）式左端并移项，合格的条件(最大的可能值合格，其他值必都合格)为：
                   |Δ|max ≤ MPEV-R(标)                                                           （3）
-
       判别仪器不合格，条件为：
                   |Δ(真)|max ≥ MPEV                                                              （4）   
       但是，测量只能得到|Δ(测)|max，而|Δ(真)|max的最小可能是
                   |Δ(真)|max=|Δ(测)|max - R(标)                                               （5）
       按（5）式代换（4）式左端并移项，不合格的条件(最小的可能值不合格，其他值必都不合格)为：
                   |Δ|max ≥ MPEV + R(标)                                                         （6）
-
      上待定区为：+ [MPEV±R(标)]                                                           （7）
       下待定区为：– [MPEV±R(标)]                                                             （8）
       计量中或其他合格性判别中，标准的误差范围是待定区的半宽。测得值在待定区中，不能判为合格或不合格。机械尺寸检验中，待定区半宽被称为“安全裕度”；实际上这是用标准的标称值（相对真值）不能完全代换标准真值而差生的局限。非待定区（合格区与不合格区），标准的标称值等效于标准的真值。此时的判别是肯定的正确判别。而在待定区中，如果判别的话，判别是有误差的。判别的误差的最大值是R(标)。(以上引自《史氏测量计量学说》第9章，本栏目有。)
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（五）本题按误差理论处理             
       1 计量资格认定         
       本题的标准：数值多用表吉时利2000 (有合格期内的检定证书，即为可信)。
       指标：准确度 0.0030%读数 +0.0005% FS   分辨力0.01mV
                R(标)= 0.0030%×10V + 0.0005%×20V，
                            = 0.3mV+0.1mV=0.4mV
       被测仪器: IT8812C直流电子负载中的数字电压表
        指标：准确度  0.05%读数+0.1%FS  量程18V，分辨力0.1mV
                MPEV=5mV+18mV=23mV   
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       标准与被检仪器性能比：
                   q=0.4mV/23mV＜1/50  
       检定资格确认。
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       2 合格性判别         
       合格性判别式：
                     |Δ|max ≤ MPEV-R(标)                                                 （3）
        本题合格条件是
                     |Δ|max ≤ 23mV-0.4mV                                               （10）

        实测数据：|Δ|max=|10-9.99979|=2.1mV，远远满足条件（10）.
       检定结论：被检电子负载中数字电压表合格。
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（六）不确定度评定不合理         
      1 不确定度论判别检定资格，用U95。U95包括被检仪器的分辨力，以及被检仪器的重复性。这两项都是检定对象的性能，放在检定能力中，是错误的。
       2 不确定度论的合格性判别式为
                 |Δ|max ≤ MPEV-U95                        （11）
       公式（11）式是对误差理论的判别式（3）式的类比抄袭；（3）式可以严格推导；而（11）式由于U95不能推导而无法推导。（11）是一种武断的估计，而不是科学的推导，它是不成立的。
       3 本来包含在|Δ|max中的被检仪器的分辨力、重复性，放在U95中，又放在判别式的右端（标准端），这就把这些因素重复计算了，是错误的。
       4 测量仪器的准确度指标中，包含有分辨力误差项，再单独立项是不对的。
       5 此处的U95顾了判别检定资格，而忘记了对检定结果的表达。把实测的差值2.1mV丢掉不管，没有把U95表达成GUM所说的是“包含真值区间的半宽”。U95变质了。
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（七）致ligq     
      你的不确定度评定，基本符合现行不确定度评定的要求。标准与检定对象都是抓对了。不理电源的影响是对的。
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      我的一套说法，不是针对你这样基层计量人员的。而是在进行学术讨论，对象是那些专家们。对基层计量人员来说，工作要做，规定得执行，领导的话也不能不听。我体谅你们的难处。不必太介意我的说法，因为许多专家也不敢承认我说的是真理。他们有他们的难处。当前，不确定度论的势力还很大，揭露它，否定它，有待时日。
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njlyx

csln 发表于 2015-3-31 11:49
不确定度论（GUM之F.2.2.1）认为，数字式仪器的分辨力为δ，则分辨力误差为
                     R2 = ±0 ...

在获得“标准不确定度”u=0.29δ后，现有“规范”推荐的“扩展不确定度”的“主流表达”是：【 U=0.58δ，k=2 】——这是个什么东西呢？史先生的批评有的放矢！.....标记k的“表达方法”是请君入泥沼的“忽悠”！

规矩湾锦苑

ligq 发表于 2015-3-27 09:05
数学模型以及灵敏系数

　　　　直流电子负载电压不确定度报告
1.概述
1.1被测对象
    IT8812C直流电子负载  量程18V，分辨率0.0001V， 允差0.05%of reading+0.1% of range
1.2执行标准/规程/规范（请补充）
1.3使用的测量设备
　　直流电源IT6123B   分辨率0.1mV   允差±0.02%+5mV；
　　吉时利keithley2000万用表   分辨率0.00001    直流电压10V最大允许误差(0.0030%of reading+0.0005% of range) 。
1.4环境条件（请补充）
1.5测量方法
　　（给出你的原理图并用一两句话讲述检定的方法）
2.测量模型
　　Δ＝Rx－Rn
　　式中：Δ－IT8812C直流电子负载示值误差（单位：V），Rx－IT8812C直流电子负载显示值（单位：V），Rn－数字多用表显示值（单位：V）。
3.灵敏系数
　　C(Rx)＝1；C(Rn)＝-1。
4.标准不确定度分量评定
4.1由输入量Rx引入的标准不确定度分量u(Rx)
4.1.1被测仪器分辨力引入的标准不确定度分量u(Rx1)
　　IT8812C直流电子负载分辨率0.0001V＝0.1mV，引入的标准不确定度分量为0.29δ=0.29×0.1mV=0.029mV。
4.1.2被测仪器读数重复性引入的标准不确定度分量u(Rx2)
　　（列出你的重复性实验数据后）计算出标准差s=0.007379mV，因为检定1次即得到检定结果，所以u(Rx2)＝s=0.007379mV。
4.1.3计算Rx引入的标准不确定度分量u(Rx)
　　因为u(Rx1)和u(Rx2)重叠，取两者最大值为u(Rx)，u(Rx)＝u(Rx1)＝0.029mV。
4.2由输入量Rn引入的标准不确定度分量u(Rn)
　　u(Rn)主要由所用计量标准引入，计量标准由直流电源和万用表组成，因此：
4.2.1由标准电源引入的标准不确定度分量u(Rn1)
　　直流电源允差±0.02%+5mV，测量10V时a＝0.02%×10000mV+5mV=7mV，按均匀分布处理取k＝√3，则：
　　u(Rn1)＝7mV/√3＝4.04mV。
4.2.2由万用表引入的标准不确定度分量u(Rn2)
　　万用表直流电压10V最大允许误差0.0030%of reading+0.0005% of range＝0.0030%×10000mV+0.0005%×18000mV＝0.39mV，按均匀分布处理取k＝√3，则：
　　u(Rn1)＝0.39mV/√3＝0.23mV。
4.2.3计算Rn引入的标准不确定度分量u(Rn)
　　u(Rn1)和u(Rn2)各自独立，取两者均方根为u(Rn)，则：u(Rn)＝4mV。
4.3环境条件引入的标准不确定度分量忽略不计。
5计算合成标准不确定度
5.1标准不确定度分量一览表（请自行补充）
5.2计算合成标准不确定度uc
　　u(Rx)和u(Rn)各自独立，且灵敏系数均为１，则uc＝√[u(Rx)^2+u(Rn)^2]＝4mV。
6计算扩展不确定度U
　　取包含因子k＝2，则：U＝2×uc＝8mV。
7结论
7.1本检定方案的扩展不确定度U＝8mV，k＝2。
7.2本检定方案可信性判定
　　a）被检对象IT8812C直流电子负载量程18V，分辨率0.0001V，允差0.05%of reading+0.1% of range，则最大允许误差绝对值：
　　MPEV＝0.05%×10000mV+0.1%×18000mV＝23mV
　　因为U/MPEV＝8mV/23mV≈1/3，基本满足JJF1094规定的U≤MPEV/3的要求，因此本检定方案基本满足检定要求。
　　b）本检定方案处在满足检定要求的边缘，已经没有任何技术储备能力，存在一定的误判风险，建议在经费允许的情况下加以改进。从不确定度评定过程中可以看出，本检定方案的不确定度主要来自于直流电源，因此如要进一步提高本检定方案的可信性，建议更换或提高计量标准装置中的直流电源准确度等级。

frankzhanguestc

说明：测量重复性包含了因分辨率误差引入的不确定度，因此二者取大者
另外，被测的分辨率不用了吧，求高手指教。

285166790

数字多用表分辨力引入的标准不确定度分量uB2不用考虑了，它是标准装置的一部分，不是被测仪器。电子负载本身没有读数显示，也就不用考虑它的分辨率问题了。

规矩湾锦苑

　　你的报告很不规范，缺少测量模型、灵敏系数计算、扩展不确定度计算、评定结论等重要步骤，特别是看不到你的测量模型，在不清楚你的输入量有几个，各是什么和函数关系的情况下，很难说你的不确定度评定正确与否。因此你的不确定度评定报告需要补充以上步骤。

ligq

这些都做了的，我是想看看我对引入不确定度分量的选择有没有问题
扩展不确定度
取包含因子k=2，则相对扩展不确定度为
Urel =k =0.00404%

ligq

规矩湾锦苑 发表于 2015-3-27 00:47
　　你的报告很不规范，缺少测量模型、灵敏系数计算、扩展不确定度计算、评定结论等重要步骤，特别是看不到 ...

数学模型以及灵敏系数

ligq

规矩湾锦苑 发表于 2015-3-27 12:40
　　　　直流电子负载电压不确定度报告
1.概述
1.1被测对象

你这工作做的太让人感动了!!!!!!非常感谢版主的精心回复！

可是又有一个问题，在这样的评定报告里标准不确定度应该越小越好

但是我们在做CNAS认可的时候都是尽量让这个值大一点

这是什么原因呢？

史锦顺

ligq 发表于 2015-3-27 15:09
你这工作做的太让人感动了!!!!!!非常感谢版主的精心回复！

可是又有一个问题，在这样的评定报告里标准不 ...

        你的原帖，基本在谱。规矩湾锦苑先生的评定，把一切都搞乱了。他连什么是标准，什么是被检都弄不清楚，也敢来评定，真大胆。那么高等级的标准，居然能得出结论说资格勉强，太胡说了。当然，我不认为这完全是规矩湾锦苑的个人水平的问题，是不确定度论的一套说教，把聪明人给弄糊涂了。为什么按误差理论极为简单的工作，一搞不确定度评定，就错误百出呢？值得人们深思。况且，评定的不确定度又到底干甚么用呢，是GUM说的包含真值的区间吗？概念对不上号，评定结果没用处，这就是不确定度论的乱局。

规矩湾锦苑

ligq 发表于 2015-3-27 15:09
你这工作做的太让人感动了!!!!!!非常感谢版主的精心回复！

可是又有一个问题，在这样的评定报告里标准不 ...

　　不确定度是量化评判测量方案（包括检定方案）是否可靠或可信的参数，是对方案的“否定”指标，因此不确定度越小“否定”的力度越弱，也就是说方案的可信性越强，这就是不确定度值“越小越好”的道理。
　　但过分夸大方案的可信性势必带来巨大测量风险。CNAS认可是对实验室测量能力（含校准能力）的认可，因此必须确保被认可的实验室实施检测（含校准）时测量结果的安全性，杜绝因测量能力不足给测量工作带来的风险。在评定测量不确定度时往往取大不取小，数据修约采取只进不约，不能四舍五入，在评定案例中取所用测量设备（校准时为计量标准）的最大允许误差绝对值而不使用检定证书给出的实际误差值，显然就是为了尽量让不确定度值大一点，根本目的就是为了测量工作的安全性。所以，尽管不确定度是主观估计得到的，也必须实事求是地按JJF1059.1规定的方法和步骤，依据测量方案提供的真实和可靠的信息，按尽可能安全的取向加以评定。

规矩湾锦苑

　　史老师认为我的评定“把一切都搞乱了”，感到“那么高等级的标准，居然能得出结论说资格勉强，太胡说了”，我认为这正说明了不确定度评定的重要性。特别是对测量模型复杂，计量标准装置由主标准器和多个主要配套设备组成，不能一目了然和简单判断测量方案可信性时，不确定度评定显得尤为重要。
　　以楼主的案例来看，所用吉时利keithley2000万用表分辨率0.00001，直流电压10V最大允许误差(0.0030%of reading+0.0005% of range)，的确如史老师所说是“那么高等级的标准”，用来检定量程18V，分辨率0.0001V，允差0.05%of reading+0.1% of range的IT8812C直流电子负载，犹如老虎抓小鸡，轻而易举的事，怎么会“得出结论说资格勉强”！可是，计量标准装置除了keithley2000万用表还有分辨率0.1mV，允差±0.02%＋5mV的IT6123B直流电源。即使万用表误差为０，引入的不确定度分量为０，仅直流电源的误差最起码也＞5mV了，仅这个5mV误差就将给测量结果引入2.9mV的标准不确定度分量，扩展一下就是5.8mV，还能说是“那么高等级的标准”吗？
　　因此，我在前面不确定度评定报告的结论b）中，特别指出“本检定方案处在满足检定要求的边缘，已经没有任何技术储备能力，存在一定的误判风险，建议在经费允许的情况下加以改进”，并从不确定度评定过程中找出“本检定方案的不确定度主要来自于直流电源”，向负责建标工作的部门提出了“如要进一步提高本检定方案的可信性，建议更换或提高计量标准装置中的直流电源准确度等级”。这都充分说明不确定度评定在测量方案设计中的必要性及其重要用途。

ligq

规矩湾锦苑 发表于 2015-3-27 22:20
　　史老师认为我的评定“把一切都搞乱了”，感到“那么高等级的标准，居然能得出结论说资格勉强，太胡说了 ...

感谢版主的耐心解答，确实获益匪浅！

ligq

史锦顺 发表于 2015-3-28 11:51
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                             就电子负载中电压表的检定           
                                  ...

确实在论坛里拜读过史老师的文章，虽然不敢判定谁的学说是正确的，但依旧在史老师的分析中学到很多关于测量的知识，非常感谢！

规矩湾锦苑

　　1.关于计量标准
　　楼主的电子负载单机IT8812C是被检对象，被检参数是电压示值误差Δ，允许误差是“0.05%读数+0.1%量程”，以量程18V，受检点10V计算可得MPEV＝23mV。
　　何为计量标准？国际上VIM的5.1条和我国JJF1001的8.1条明确定义“具有确定的量值和相关联的不确定度，实现给定量定义的参照对象”为计量标准。众所周知砝码检定装置中，标准砝码提供“标准值”，精密天平作为读数装置提供读数。天平准确度再高，标准砝码的准确度低，也只能检定低等级的被检砝码。本案例的计量标准由准确度0.02%R+5mV＝7mV的直流电源I和准确度0.0030%R+0.0005%FS＝0.39mV的万用表组成。直流电源并非史老师所说仅仅是“只提供能源，其指标与本次检定无关”，而是提供了电压“标准值”，万用表仅是提供“读数”的读数装置。万用表准确度再高，提供电压标准值的直流电源准确度勉勉强强，整套“计量标准”也就只能被判为可信性处在满足要求的“边缘”了。
　　2.被检对象合格性判别标准与用于被检对象合格性判别的测量方案和测量结果可信性判别标准不能画等号
　　史老师所说的误差理论内容一点都没有错，应该没有人反对。但本案例并不讨论被检对象的合格性判定，只是探讨用于被检对象合格性判定的检定方案或检定结果是否值得采信，是否可靠。被检对象合格性判别标准与用来判别被检对象合格性的测量方案是否可信完全是两个不同的课题，怎么可以放在一起相比，怎可因合格性判别标准正确就推论出测量方案可信性判别标准不正确呢？
　　3.不确定度U的另一个意外作用是可以压缩被检对象合格性判别标准的宽度
　　被检对象合格性判别标准并非史老师所说的|Δ|max≤MPEV－U，只要测量方案的可信性（不确定度U）满足U≤MPEV/3，被检对象合格性判别标准就是|Δ|max≤MPEV。
　　只有测量方案可信性不足（U＞MPEV/3～MPEV）时，判别标准才是|Δ|max≤MPEV－U。U只起到了压缩合格性判别标准|Δ|max的作用，本身并不用于被检对象的合格性评判。而当测量方案可信性严重不足（U＞MPEV）时，哪怕|Δ|max≤0.001·MPEV，也不能判定被检对象合格，不能相信把准确性吹到天上去了的测量结果，必须废除并重新设计测量方案。由此可见，压缩被检对象合格性判别标准只是U的一个意外用途，U的核心作用就是评判测量方案或测量结果的可靠性或称可采信性、可用性。
　　4.关于标准不确定度的分量
　　必须正确书写被测参数的测量模型。在测量模型中被测量为输出量，与输出量存在着函数关系的其它所有量均为输入量。本案例测量模型Δ＝Rx－Rn，其中Δ为输出量，Rx和Rn是输入量。输出量的不确定度源自输入量，有一个输入量必有一个标准不确定度分量，不能多也不能少，这就是分量评估中的“既不重复也不遗漏”的原则。被检对象的读数Rx是两个输入量之一，Rx就必然给Δ引入一个标准不确定度分量。
　　另外，Rx虽然与被检对象有关，但并非被检参数。被检参数是示值误差Δ，不是被检仪器的读数Rx。因读数Rx不正确势必给被测参数Δ引入不确定度分量，这是符合计量学原理，符合逻辑的。但如果说Δ的不正确给Δ引入了不确定度分量，那才是违背科学，违背逻辑的，那才是史老师所说“检定对象的性能，放在检定能力中，是错误的”。

史锦顺

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                       就电子负载中电压表的检定          
                                    论检定的误差分析与不确定度评定(2)             
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                                                                                                         史锦顺            
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（一）什么是计量标准       
        【规矩湾观点】       
　　    1.关于计量标准
　　   楼主的电子负载单机IT8812C是被检对象，被检参数是电压示值误差Δ，允许误差是“0.05%读数+0.1%量程”，以量程18V，受检点10V计算可得MPEV＝23mV。
　　   何为计量标准？国际上VIM的5.1条和我国JJF1001的8.1条明确定义“具有确定的量值和相关联的不确定度，实现给定量定义的参照对象”为计量标准。众所周知砝码检定装置中，标准砝码提供“标准值”，精密天平作为读数装置提供读数。天平准确度再高，标准砝码的准确度低，也只能检定低等级的被检砝码。本案例的计量标准由准确度0.02%R+5mV＝7mV的直流电源I和准确度0.0030%R+0.0005%FS＝0.39mV的万用表组成。直流电源并非史老师所说仅仅是“只提供能源，其指标与本次检定无关”，而是提供了电压“标准值”，万用表仅是提供“读数”的读数装置。万用表准确度再高，提供电压标准值的直流电源准确度勉勉强强，整套“计量标准”也就只能被判为可信性处在满足要求的“边缘”了。        
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      【史辩】           
       所列数据中0.39应为0.4mV，因为吉时利2000数字多用表的FS应为20V。
       其实，本题目所给检定条件，是两套标准。可以采用两套办法进行检定。（图片引自《数字多用表检定规程DL/T980-2005》。）
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       第一方案 标准电压发生器法         
       去掉吉利时2000数字多用表，用直流电源IT6123B 当标准，准确度 ±0.02%+5mV，就是说R(标)为7mV,而被检对象电子负载的指标是23mV,按我国现行规定，满足1/3关系，检定资格可以确认。至于电源本身电表的分辨力0.1mV,已包括在准确度指标7mV中，不必另加。用标准电源检定电子负载，就是标准电压发生器法。  
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       第二方案 直接比较法         
       数字多用表吉时利2000当标准。准确度:0.4mV; 分辨率0.01mV，由直流电源IT6123B当普通稳压电源使用。该电源远远满足《数字多用表检定规程DL/T980-2005》之5.3.3条对该法所用电源的要求。
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       结论：  
       本题所用方案是直接比较法，因此电源的准确度指标，没有用场。可以用一般稳压电源（其上电压值表准确度可能仅仅5%，只要满足5.3.3条的要求即可）。因此原帖的不确定度评定正确。规矩湾的不确定度评定错误。      
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（二）应该怎样进行计量工作        
       计量工作的宗旨是保证量值的准确。
       计量者必须认定自己所用的标准的准确度。对本题目来说，所用方案是直接比较法，计量标准是吉利时2000数字多用表，此表必须经上级计量部门检定合格，并在有效期内。并用与其他仪器的参照比较法，旁证仪器工作正常。本例测量实际也是用其他较低档次的电压表进行了旁证，只要测得值之差，不超过标准仪器与被测仪器误差范围之和，就一般可说明工作正常。但吉利时2000数字多用表本身的指标，只能相信上级的计量结果（要注意电压表指标的时段性，一般检定后、三个月后、六个月、九个月后可能不同，见说明书）。计量的可信性，靠溯源性（按时送检）以及严格按检定规程办事。
       本案例所进行的工作，我认为应该按检定规程《数字多用表检定规程DL/T980-2005》进行。检定规程是计量工作的法规。有现成的检定规程，却要去进行没准谱的不确定度评定，是赶时髦，找麻烦。
       我很同情我们的无奈的计量人员，硬着头皮搞那些评定，即无用又不合理。我建议：谁要求你搞不确定度评定，就向他要包括有不确定度评定的检定规程；他拿不出来，对不起，我应该按计量法规办事，检定电子负载的数字电压表，就按《数字多用表检定规程DL/T980-2005》进行。
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走走看看

楼主的问题糊涂，规矩湾先生更糊涂，题目是电子负载电压测量不确定度，但测量参数好象是电子负载的皮毛参数，如果这个测量是对电子负载电压、电流测量功能校准，测量方法是典型标准表法，稳压电源是媒介，对测量结果有影响的是稳压电源的负载特性和短期稳定度，但这指标楼主没有给出，10个测量值是谁的读数，是标准表的还是电子负载的，无论是误差分析还是不确定度评定，弄明白测量原理是必须的。

ligq

走走看看 发表于 2015-3-30 09:22
楼主的问题糊涂，规矩湾先生更糊涂，题目是电子负载电压测量不确定度，但测量参数好象是电子负载的皮毛参数 ...

测量电子负载回读值，测量数据是万用表的读书。即使是测量电子负载的设定值参数，所用测量原理图是一样的，操作过程有差异，最终评测不确定度方案是相似的。

史锦顺

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                     就电子负载中电压表的检定          
                                    论检定的误差分析与不确定度评定(3)                   
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                                                                                                                   史锦顺             
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（三）子虚乌有的可信性判别         
       【规矩湾观点】      
        2.被检对象合格性判别标准与用于被检对象合格性判别的测量方案和测量结果可信性判别标准不能画等号
       史老师所说的误差理论内容一点都没有错，应该没有人反对。但本案例并不讨论被检对象的合格性判定，只是探讨用于被检对象合格性判定的检定方案或检定结果是否值得采信，是否可靠。被检对象合格性判别标准与用来判别被检对象合格性的测量方案是否可信完全是两个不同的课题，怎么可以放在一起相比，怎可因合格性判别标准正确就推论出测量方案可信性判别标准不正确呢？         
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      【史辩】        
       条件1  误差理论导出的计量的误差，取决于所用标准的误差范围，因而计量的资格条件是：
                      R(标)≤MPEV/3                                                                  （1）
       条件2 不确定度论设定的资格条件（JJF1094-2002）
                      U≤MPEV/3.                                                                       （2）
       条件1的要求，与条件2的要求是不同的。
       误差理论认为计量的误差范围，来自标准的误差范围R(标)，因此，计量的条件是用准确度够格的计量标准，如果有附件，要计入附件的误差（通常没有或可略），但绝不包括被检仪器的性能。
       不确定度论的计量条件是U≤MPEV/3.其中的U不仅包括标准的误差范围R(标)。还包括被检仪器分辨力、重复性、温度影响等性能。
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       不确定度诞生时，说得明白：因为“真值不可知，误差不可求，而可以评定不确定度”。把这一GUM观点表达得十分明白的《测量不确定度》一书的序言，规矩湾是表示赞成的。按照这种观点，合格性判别的资格条件就应该是一个，或者是R(标)≤MPEV/3，或者是U≤MPEV/3。
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       规矩湾这里又扯起两套理论并行的说法来。到底怎样判别计量条件，是用条件1，还是条件2 ？你说“史老师所说的误差理论内容一点都没有错，应该没有人反对”，既然认为误差理论的说法对，为什么要用U另搞一套？
       什么是测量方案可信性判别标准？不就是（2）吗？把本属于被检对象性能的被检仪器的分辨力、重复性、温度影响等不该计入的因素计入计量的资格条件，就可信了？明明是错误，还美其名曰“可信性”，毫无道理。
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（四）公式的一般形式与特殊形式。无根据的“意外作用”            
       【规矩湾观点】      
       3.不确定度U的另一个意外作用是可以压缩被检对象合格性判别标准的宽度
       被检对象合格性判别标准并非史老师所说的|Δ|max≤MPEV－U，只要测量方案的可信性（不确定度U）满足U≤MPEV/3，被检对象合格性判别标准就是|Δ|max≤MPEV。
       只有测量方案可信性不足（U＞MPEV/3～MPEV）时，判别标准才是|Δ|max≤MPEV－U。U只起到了压缩合格性判别标准|Δ|max的作用，本身并不用于被检对象的合格性评判。而当测量方案可信性严重不足（U＞MPEV）时，哪怕|Δ|max≤0.001·MPEV，也不能判定被检对象合格，不能相信把准确性吹到天上去了的测量结果，必须废除并重新设计测量方案。由此可见，压缩被检对象合格性判别标准只是U的一个意外用途，U的核心作用就是评判测量方案或测量结果的可靠性或称可采信性、可用性。
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       【史辩】      
       《JJF1094-2002》先后给出两个合格性判别式。当满足U≤MPEV/3时
                        |Δ|max ≤ MPEV                                                         （3）
       当U＞MPEV/3
                    |Δ|max ≤ MPEV-U                                                      （4）               
       懂点物理公式规矩与用法的人，都应该明白，（4）式是一般的、完整的公式；而（3）式是特殊的、一定条件下的公式。公式（3）是公式（4）的简化结果，是对应U可忽略而得出的（参见CNAS-GL27）。连这点知识都不懂，还奢谈什么理论分析。
       明明U起作用，还说不参加合格性判别，什么逻辑？难道（4）不是合格性判别条件吗？
       作用还有“意外作用”，真是奇谈怪论。对就是对，错就错。科学没有意外。不确定度U本来是没准谱的东西，起作用了，还说是“意外”，这就是伪科学的特征。
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       就本案例来说，用的是检定规程的指定方案：直接比较法，所用标准，是很高的，高出通常要求的20倍，所用的辅助仪器稳压电源的稳定度实测结果比要求高一百多倍。如此好的条件，你竟然评定成“勉强”档次，真是胡评一通。
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       你又说：而当测量方案可信性严重不足（U＞MPEV）时，哪怕|Δ|max≤0.001·MPEV，也不能判定被检对象合格，不能相信把准确性吹到天上去了的测量结果，必须废除并重新设计测量方案。            
       测量方案是检定规程规定的，测量方法是检定规程规定的方法。居然说：“哪怕|Δ|max≤0.001·MPEV，也不能判定被检对象合格”，真正的胡说八道。实际测量结果不相信，却去信你那不着谱的“评定”，那才是颠倒是非。由于计量的不确定度评定的U包含有被检仪器仪器的分辨力，某些仪器的MPEV就等于分辨力，按不确定度论的评定方法，就不可能有够格的计量方案。例如数字式频率计的较低频率测量段（例如1MHz以下），或较短的采样时间（0.1秒以下），测频的MPEV等于分辨力。这样，U（分辨力加标准的误差范围）必定大于MPEV，这就不可能有检定数字式频率计的方案，因为铯原子频标也不行。其实，不是方案的问题，而是U的评定错误。
       不确定度评定的U是不合理的，在计量中的应用是错误的。自己不正确，没有“可信性”那一说。被废除的不是测量方案，而应该是没谱的不确定度评定。
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走走看看

ligq 发表于 2015-3-30 09:46
测量电子负载回读值，测量数据是万用表的读书。即使是测量电子负载的设定值参数，所用测量原理图是一样的 ...

这是电子负载的部分参数，看看测量的那个参数占电子负载参数的百分比能有多少

csln

例如数字式频率计的较低频率测量段（例如1MHz以下），或较短的采样时间（0.1秒以下），测频的MPEV等于分辨力。这样，U（分辨力加标准的误差范围）必定大于MPEV，这就不可能有检定数字式频率计的方案，因为铯原子频标也不行。其实，不是方案的问题，而是U的评定错误。

如果评定结果U＞MPEV，不确定度肯定评错了，正确的评定结果一定是U＜MPEV

njlyx

史锦顺 发表于 2015-3-29 15:42
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                       就电子负载中电压表的检定           
                                    论 ...

史先生若愿意用“测量不确定度”，所认定的评估操作办法当比某些表面赞同使用“测量不确定度”者的论调靠谱！

“测量不确定度”的当前状况实在是有些尴尬——在一个“不确定”的“定义”下，形成了一个上下无顾的应用“环境”！先生【我很同情我们的无奈的计量人员，硬着头皮搞那些评定，即无用又不合理。我建议：谁要求你搞不确定度评定，就向他要包括有不确定度评定的检定规程；他拿不出来，对不起，我应该按计量法规办事，检定电子负载的数字电压表，就按《数字多用表检定规程DL/T980-2005》进行。】之言，除了“无用”两字可小纠（本意的“测量不确定度”应该是有用的。它是一个方便测量结果或测量器具接受者的“指标”，同时也必定是一个需要耗费测量结果或测量器具提供者精力的东西），都是有理建议。

规矩湾锦苑

史锦顺 发表于 2015-3-30 09:48
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                     就电子负载中电压表的检定         
                                    论检 ...

　　正如史老师所说，R(标)≤MPEV/3 和U≤MPEV/3　“要求是不同的”。不同的原因就在于：
　　前者是准确性的概念，要求选择的计量标准装置允差不得大于被检测量设备的被测参数允差的1/3，从而确保测量结果（检定结果）的准确性；
　　后者则是可信性的概念，要求选择的检定方案的扩展不确定度不得大于被检参数的允差1/3，从而确保用于被检参数符合性判定的必须是用值得采信的测量方案测得的结果。不值得采信的测量方案或测量结果准确性再高都不能用于被检参数合格性评判，值得采信的测量方案产生的测量结果准确性再低都可以用来评判被测参数是否合格。
　　因为测量方案在投入使用前有一个“有效性确认”，即可信性的前期评判，即设计的检定方案必须满足U≤MPEV/3，因此|Δ|max≤MPEV 是被检参数合格性判别的基本标准。为什么几乎所有检定员只要用经不确定度评定认可了的检定方法检定，他就直接用检定结果与检定规程规定的MPEV，满足|Δ|max≤MPEV即判定被检对象合格，也就是这个原因。
　　只有选用的检定方案U＞MPEV/3不满足“可信性”的“特殊情况”下，才会压缩最大允许误差绝对值MPEV，用压缩了的最大允许误差绝对值去与检定结果相比较评判被检参数的合格性，压缩后的最大允许误差绝对值就是MPEV－U。而当U＞MPEV的“极其特殊”情况下，MPEV-U＜0，违背正数大于0的基本数学常识，充分证明所选择的检定方案已极端不可信，无论其声称误差有多小，准确性有多高，“哪怕|Δ|max≤0.001·MPEV，也不能判定被检对象合格”，或者再极端一点，即便测量者有证据证明他的测量结果实际最大误差绝对值|Δ|max＝0，可谓是吹破了天，我们也不能采信他的测量方案或测量结果，也不能用他的测量结果评判被测参数的合格性，这个检定方案必须废除，要求测量者对其测量方案加以改进。
　　不确定度不能用于被测参数合格性判定，用于被检参数合格性判定的一定是其“允许误差”MPEV（包括压缩了的允许误差及其实际误差MPEV－U）。这就是不确定度与误差或误差范围在测量领域中的用途上最本质的区别。

规矩湾锦苑

csln 发表于 2015-3-30 11:32
例如数字式频率计的较低频率测量段（例如1MHz以下），或较短的采样时间（0.1秒以下），测频的MPEV等于分辨 ...

　　我赞成你所说的“如果评定结果U＞MPEV，不确定度肯定评错了”的思路，可以作为检查不确定度评定过程是否正确的一个理由，只需把“肯定”二字改为“可能”。如果经检查不确定度评定过程并无错误，此时只能证明该检定方案极度不可信，唯一的处理办法只能是该检定方案的设计被“确认为”可信性不合格，必须废弃该检定方案，无论其吹嘘他的检定方案准确性有多高，都必须要求他改进或另行设计可信性满足U≤MPEV/3的检定方案重新检定。

规矩湾锦苑

史锦顺 发表于 2015-3-29 15:42
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                       就电子负载中电压表的检定           
                                    论 ...

　　对史老师16楼的回复。
　　史老师在16楼提到了DL/T980-2005《数字多用表检定规程》，我不是搞电磁计量的，电子负载IT8812C算不算数字多用表，DL/T980能不能适用于电子负载IT8812C的检定，我不知道，我只能相信楼主和从事电磁计量的量友们所说的话。假设我们相信DL/T980适用于电子负载IT8812C的检定，16楼讲述了其电压示值误差的两种检定方法，测量模型Δ＝Ux－Un与楼主案例测量模型并无差异，则：
　　第一种方法“标准电压发生器法”毫无疑问使用了直流电源IT6123B 当计量标准，准确度 ±0.02%+5mV，就是说R(标)为7mV，R(标)即输入量Un引入的（扩展）不确定度将达7mV以上，暂且就粗略认为是7mV，被检电子负载IT8812C允差为MPRV＝23mV，按U≤MPEV/3评判该检定方法的可信性，也只能是“马马虎虎”满足要求。建议在经济条件允许的情况下改进检定方案并非是多余。
　　第二种方法“直接比较法”，数字多用表吉时利2000当计量标准，直流电源IT6123B当普通稳压电源使用。按史老师说法用准确度仅仅5%的一般稳压电源即可。那么就好比是用个废铁块当中间值，分别用被检秤和精密天平称量它，两者读数差即为被检秤的示值误差，废铁快的准确度并不重要，但其在检定过程中的变化（量值稳定性）必须足够小，不能在检定中掉锈、哈气、沾染灰尘等等，也就是说其稳定性将该检定结果引入不确定度分量。5%允差的一般稳压电源稳定性引入的不确定度同样包含在输入量Un引入的分量之内，应该加以分析，我估计其稳定性可能会达1mV左右，与其这样还不如用分辨率0.1mV的直流电源IT6123B，其稳定性肯定会优于普通稳压电源。
　　总之，不确定度评定一定要按测量模型进行，有一个输入量就有一个不确定度分量，不能多也不能少。至于这个分量又有几个不确定度“子项”，一定不能脱离实际测量方法的实际情况，这是在进行不确定度评定时要时刻把握住的。
　　“计量工作的宗旨是保证量值的准确”这是对的，但这不是唯一宗旨。在保证量值准确之前，还有一个宗旨是保证测量方案和测量结果的可信性，即我们常说的“可靠性”，确保可信的前提下还应该保证量值的准确性，所以我们计量界的口头禅经常挂在嘴上，落实在实际行动上，即我们的宗旨是“确保量值准确、可靠”。我们不能否认误差分析理论在确保量值准确性方面的作用和功劳，也不能否认不确定度评定理论在确保量值可靠性方面的作用和功劳。如果它们都是为了保证量值准确性的理论，我相信绝大多数计量工作者宁可坚守误差分析理论，拒绝接受不确定度评定理论，哪怕是它打着改进了的误差理论幌子，人们仍然不会接受一个纯属多余和纯属添乱的新理论。