NB/T 42023-2013
基本信息
标准号： NB/T 42023-2013
中文名称：试验数据的测量不确定度处理
标准类别：能源标准(NB)
标准状态：现行
出版语种：简体中文
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标准分类号
关联标准
出版信息
相关单位信息
标准简介
NB/T 42023-2013.Handling of Measurement Uncertainties in Testing Data.
1范围
NB/T 42023规定了对试验测量数据的测量不确定度进行评定和报告编写的-般程序，以及扩展不确定度的限值。
NB/T 42023适用于高电压和大电流试验测量。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本( 包括所有的修改单)适用于本文件。
GB 1984-2003 高压 交流断路器(IEC 62271-100; 2001, MOD)
GB/T 16927.2-2013 高电压试验技术 第2 部分:测量系统(IEC 60060-2: 2010, MOD)
GB/T 16927.4-2014 高电压和大电流试验技术 第 4部分:试验电流和测量系统的定义和要求(IEC 62475: 2010， MOD)
GBT 27025-2008 检测和校准实验 室能力的通用要求(IEC 17025: 2005, IDT)
JJF 1059.1- 2012测量不确定度评定 与表示
3术语和定义
GB/T 16927.2- 2013、 JF 1059.1- 2012 和EN ISO/IEC 13005: 1999 界定的以及下列术语和定义适
用于本文件。
3.1测量 系统及性能记录
3.1.1测量系统measuring system
用于进行测量的整套装置。用于获取或计算测量结果的软件也是测量系统的一部分。
注1:测量系统通常包括以下组件:
一转换装置，包括将装置接入电流回路的端子或与电流回路的耦合连接，以及接地连接:
一连接转 换装置的输出端到采集和记录系统(并附有衰减、终端和匹配阻抗或网络)的传输系统:
一采集和记录系统 (或测量仪器);
一数据 处理软件。
1范围
NB/T 42023规定了对试验测量数据的测量不确定度进行评定和报告编写的-般程序，以及扩展不确定度的限值。
NB/T 42023适用于高电压和大电流试验测量。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本( 包括所有的修改单)适用于本文件。
GB 1984-2003 高压 交流断路器(IEC 62271-100; 2001, MOD)
GB/T 16927.2-2013 高电压试验技术 第2 部分:测量系统(IEC 60060-2: 2010, MOD)
GB/T 16927.4-2014 高电压和大电流试验技术 第 4部分:试验电流和测量系统的定义和要求(IEC 62475: 2010， MOD)
GBT 27025-2008 检测和校准实验 室能力的通用要求(IEC 17025: 2005, IDT)
JJF 1059.1- 2012测量不确定度评定 与表示
3术语和定义
GB/T 16927.2- 2013、 JF 1059.1- 2012 和EN ISO/IEC 13005: 1999 界定的以及下列术语和定义适
用于本文件。
3.1测量 系统及性能记录
3.1.1测量系统measuring system
用于进行测量的整套装置。用于获取或计算测量结果的软件也是测量系统的一部分。
注1:测量系统通常包括以下组件:
一转换装置，包括将装置接入电流回路的端子或与电流回路的耦合连接，以及接地连接:
一连接转 换装置的输出端到采集和记录系统(并附有衰减、终端和匹配阻抗或网络)的传输系统:
一采集和记录系统 (或测量仪器);
一数据 处理软件。
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标准内容
ICS19.020
备案号：43529-2014
中华人民共和国能源行业标准
NB/T42023—2013
试验数据的测量不确定度处理
Handling of Measurement Uncertainties in Testing Data(STL TR3-2008, Handling of Measurement Uncertainties in testing andTestDocuments,MOD)
2013-11-28发布
国家能源局
2014-04-01实施
2规范性引用文件
3术语和定义·
基本原则
测量链的溯源校准
4.2测量不确定度的评定步骤·
限制条件：
测量不确定度的表述
扩展不确定度的限值
校准间隔时间推荐表
符合性的评定和报告
8.1目的
基本原则·
8.3符合性评定
9测量系统的不确定度评定
10评定测量不确定度的示例
附录A（规范性附录）测量不确定度的评定附录B（规范性附录）
评定测量不确定度的示例
附录C（资料性附录）
附录D（资料性附录）
短时交流电流测量系统不确定度评定计算示例特殊情况
NB/T42023—2013
NB/T42023-2013
本标准按照GB/T1.1--2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则编写。本标准为首次制定。
本标准修改采用了国际短路试验联盟STL（Short-circuitTestingLiasion）技术报告第3部分STLTR3一2008《试验和试验文件的测量不确定度处理》。本标准与STLTR3一2008相比，主要技术性差异如下：-增加了范围（见第1章）；
-增加了术语和定义（见第3章）：增加了评定测量系统不确定度的依据标准JF1059.1一2012（见第4章）：修改了测量链的量值溯源中不确定度分量的符号，与NB/T42024--2013《大容量实验室以标准分流器为基准的大电流测量系统的溯源》相统一（见4.1）；删除了扩展不确定度限值的正负号（见第6章）：修改了表3备注中引用文件（见第6章）；增加了测量系统的不确定度评定（见第9章）：增加了评定测量不确定度的示例（见第10章）：修改了附录A：
修改了附录B中错误的公式［见附录B中式（B.13)]。本标准由中国电器工业协会提出。本标准由能源行业短路试验技术标准化技术委员会（NEA/TC10）归口。本标准主要起草单位：西安高压电器研究院有限责任公司。本标准参加起草单位：中国电力科学研究院、辽宁高压电器产品质量检测有限公司、上海电气输配电试验中心有限公司、沈阳变压器研究院股份有限公司、深圳电气科学研究所。本标准起草人：王安、任稳柱、张益民、赵庆斌、张实、田恩文、姚斯立、杜炜、阎对丰、李向阳、杨海芳、郭立新、罗时聪、陈奎、田文革、肖敏英、邓永辉。I
1范围
试验数据的测量不确定度处理
NB/T42023—2013
本标准规定了对试验测量数据的测量不确定度进行评定和报告编写的一般程序，以及扩展不确定度的限值。
本标准适用于高电压和大电流试验测量。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB1984—2003高压交流断路器（IEC62271-100：2001，MOD）GB/T16927.2—2013高电压试验技术第2部分：测量系统（IEC60060-2：2010，MOD）GB/T16927.4一2014高电压和大电流试验技术第4部分：试验电流和测量系统的定义和要求(IEC62475:2010，MOD)
GB/T27025--2008检测和校准实验室能力的通用要求（IEC17025：2005，EDT）JF1059.1—2012测量不确定度评定与表示ENISO/IEC13005：1999测量不确定度表示指南（GuidetotheExpressionofUncertaintyinMeasurement)
STLTR1一2004大容量实验室数据处理方法（TechnicalReportonHarmonisationofDataProcessingMethodsforHighPowerLaboratories)ILACG8：1996技术规范符合性的评定和报告指南（GuidelinesonAssessmentandReportingofCompliancewithSpecification)3术语和定义
GB/T16927.2—2013、JF1059.1--2012和ENISO/IEC13005：1999界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1测量系统及性能记录
tmeasuring system
测量系统
用于进行测量的整套装置。用于获取或计算测量结果的软件也是测量系统的一部分。注1：测量系统通常包括以下组件：一转换装置，包括将装置接入电流回路的端子或与电流回路的耦合连接，以及接地连接：一一连接转换装置的输出端到采集和记录系统（并附有衰减、终端和匹配阻抗或网络）的传输系统：一采集和记录系统（或测量仪器）：数据处理软件。
仅由以上某些组件组成或基于非传统原理的测量系统，只要符合本标准规定的不确定度要求也是可以接受的。注2：测量系统所处的环境，如与带电体、载流导体和接地物体的净距，周围有无电场或磁场都可能明显影响测量结果及其不确定度。
[GB/T16927.4—2014，定义3.1.1]NB/T42023—2013
性能记录recordofperformance
使用者建立并保存的测量系统的详细记录，是描述系统和表明系统达到标准所列要求的证明文件。文件中应包含初始性能试验结果和历次性能试验结果，以及性能校核结果和相应性能试验（校核）的周期。
[GB/T16927.4-2014，定义3.1.2]3.1.3
认可测量系统
approved measuring system
满足GB/16927.2—2013和GB/T16927.4—2014的要求的测量系统。3.1.4
t reference measuring system标准测量系统
通过校准可溯源到相关国家和/或国际基（标）准，且具有足够准确度和稳定性的测量系统。在进行特定波形和特定电流范围内的同时比对测量中，该系统用于认可其他的测量系统。注1：满足本标准要求的标准测量系统可作为认可测量系统使用，但认可测量系统不能作为标准测量系统使用。注2：改写GB/T16927.4—2014，定义3.1.4。3.2测量系统组件
转换装置convertingdevice
将被测量转换成测量仪器可记录或显示的量值的装置。注1：转换装置在很多情况下也可称作传感器。注2：改写GB/T16927.4—2014，定义3.2.1。3.2.2
分流器current-convertingshunt将被测电流按比例转化为电压的电阻元件。［GB/T16927.4—2014，定义3.2.2］3.2.3
标准分流器reference shunt
通过校准可溯源到相关国家和/或国际基（标）准，且具有足够准确度和稳定性的分流器。在进行特定波形和特定电流范围内的同时比对测量中，该分流器用于校准其他的分流器。3.2.4
电流互感器currenttransformer包含有变流器的转换装置，在正常使用条件下，其二次电流基本正比于一次电流；对正确的连接方式，其相位差近似为零。
注：电流互感器通常设计在单一频率下使用，但也可以通过特殊设计使之适用于宽频率范围。［GB/T16927.4—2014，定义3.2.3]3.2.5
传输系统transmissionsystem
将转换装置的输出信号传输到测量仪器的一套装置。注1：传输系统一般由带终端阻抗的同轴电缆组成，还可包括转换装置与测量仪器之间所连接的衰减器、放大器或其他装置，例如，光纤系统包括光发射器。光缆和光接收器以及相应的放大器。注2：传输系统可全部或部分地归入转换装置和测量仪器中。［GB/T16927.4—2014，定义3.2.5]2
测量仪器measuringinstrument
单独或与外加装置一起进行测量的装置。注1：采集和记录系统也是测量仪器的一种。注2：改写GB/T16927.4—2014，定义3.2.6。3.3刻度因数
测量系统的刻度因数
f scale factor of a measuring system与测量仪器的读数相乘便得到整个测量系统的输入量值的因数。NB/T42023—2013
注1：对不同的电流测量范围、不同的频率范围或不同的波形，个测量系统可有多个刻度因数。注2：直接显示输入量值的测量系统，其标称刻度因数为！。[GB/T16927.4—2014，定义3.3.1]3.3.2
转换装置的刻度因数
t scale factor of a converting device与转换装置的输出量值相乘便得到其输入量值的因数。注：转换装置的刻度因数可以是无量纲的（例如电流互感器的变比），也可以是有量纲的（例如分流器的阻抗）。［GB/T16927.4—2014，定义3.3.2］3.3.3
scale factor of a transmission system传输系统的刻度因数
与传输系统的输出量值相乘便得到其输入量值的因数。[GB/T16927.4—2014，定义3.3.3]3.3.4
测量仪器的刻度因数
scalefactor ofa measuringinstrument与仪器的读数相乘便得到其输入量值的因数。[GB/T16927.4—2014，定义3.3.4]3.4有关不确定度的定义
容差tolerance
测量值与规定值之间的允许差值。注1：此差值应区别于测量的不确定度。注2：测得的试验电流应在规定试验电流的给定容差范围内。［GB/T16927.4—2014，定义3.6.1】3.4.2
（测量）不确定度
uncertainty (of measurement)表征合理地赋予被测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数。注1：不确定度是不带符号的正数。注2：电流测量的不确定度不应与规定试验电流的容差相混淆。[GB/T16927.4—2014，定义3.6.2]3.4.3
标准不确定度
tstandard uncertainty
以标准偏差表示的测量不确定度。3
NB/T42023—2013
注1：标准偏差与被测值估计值有关，与被测值有相同的量纲。注2：某些情况下，可以使用测量的相对标准不确定度，测量的相对标准不确定度是标准不确定度除以被测值，因此是无量纲值。
[GB/T16927.4—2014，定义3.6.3]3.4.4
合成标准不确定度combined standarduncertainty4
当测量结果由若干个其他分量的值求得时，测量值的标准不确定度等于各分量的方差或协方差总和的平方根的正值，需依据各分量对测量结果的影响权重来进行计算。注：改写GB/T16927.4-—2014，定义3.6.4。3.4.5
扩展不确定度
expanded uncertainty
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可望含于此区间。注：扩展不确定度非常接近本标准较早版本中的总不确定度。[GB/T16927.4—2014，定义3.6.5]3.4.6
覆盖因子（包含因子）coveragefactor为求得扩展不确定度，与合成标准不确定度相乘的数字因子。注：对95%覆盖概率和正态（高斯）概率分布，包含因子约为2。[GB/T16927.4—2014，定义3.6.6]3.4.7
（不确定度的）A类评定TypeAevaluation（ofuncertainty）采用对一系列观测值进行统计分析来评定标准不确定度的方法。[GB/T16927.4—2014，定义3.6.9]3.4.8
（不确定度的）B类评定TypeBevaluation（ofuncertainty）采用对一系列观测值进行非统计分析来评定标准不确定度的方法。[GB/T16927.4-2014，定义3.6.10]3.5有关测量系统试验的定义
校准calibration
在规定条件下，为确定测量仪器或测量系统所指示的量值、实物量具或参考物质所代表的量值，与对应的由标准所复现的量值之间关系的一组操作。注1：此术语基于不确定度方法。注2：原则上，指示值与测量的关系结果可通过校准标定图表示。注3：校准包括刻度因数的确定。[GB/T16927.4—2014，定义3.7.1]3.5.2
性能试验
performancetest
在工作条件下检测整套测量系统性能的试验。4
［GB/T16927.4—2014，定义3.7.4]4基本原则
NB/T42023—2013
评定测量系统不确定度原则上依据JF1059.12012和ENISO/IEC13005：1999。由于所使用的测量组件多种多样，根据上述标准要求又要考虑到整个测量环节中众多影响因素，很难具体计算每一个测量结果的不确定度。为使不确定度的评定具有实用性和经济性，建议按本标准进行合理简化。因此不确定度值的有效性没有必要限定到某一个测量值，可以将测量不确定度值的有效性扩展到测量链获得的所有测量值上，评定不确定度时要考虑所有的测量和随机条件。现有的信息是评定测量不确定度的基础，包括可以使用的现有试验数据、图纸，例如来自于过去经验、实验室之间相互比对试验、观察值、性能试验等。测量不确定度评定所需的技术视相应的试验条件而定，不论在何种情况下都应该遵从以下三点：
a）基本共识：
b）各独立测量不确定度分量对结果的影响权重；c）保证有足够多的试验及其结果。4.1测量链的溯源校准
测量链的量值溯源是测量不确定度评定的基础，测量链一般包含以下几个组成部分：a)
1）传感器，如电流、电压传感器（传感器不确定度分量用符号u表示）：2）传输系统，如光纤传输系统（传输系统不确定度分量用符号urs表示）3）采集和记录系统，如暂态记录仪、示波器（采集和记录系统不确定度分量用符号u表示）：4）数据处理软件，如有效值计算（数据处理软件不确定度分量用usw表示）。b）测量不确定度的评定以可溯源的测量链校准为基础，一般有两种校准方法：1）整体校准法：
2）组件校准法。
4.1.1整体校准法bzxZ.net
整体校准法由一个标准测量系统对完整的测量链进行校准。只要整个测量链的组成结构不变，其校准证书上出具的测量不确定度可以应用到所有采用此测量链测得的数据。另外，还应考虑使用条件的影响，如测量链的环境条件、测量量程等。如果使用条件不能完全保持一致，应确定或预计环境差异的影响，并在测量不确定度中予以考虑。4.1.2组件校准法
由于实际使用的测量链差异很大，并且这些组件的组合形式可能多种多样，所以，从经济性的角度来看，对每种技术组合进行整体校准不合理。因此，可采用组件校准法确定测量链的不确定度。测量链中每个单独组件的不确定度由各自可溯源的准独立评定，包括各个校准设备的不确定度，并应考虑特定情况或随机情况的影响。整个测量链的测量不确定度由各组件的不确定度合成得出。假定每一组件的不确定度u之间互不关联、各自独立，则整体测量链的扩展不确定度U（置信概率为95%）可用式（1）得出：
U=ku+ui+.+uk=2
式中，每一组件不确定度，都包含其校准不确定度分量和影响固素分量，只要其中一个组件的不确定度发生改变，扩展不确定度U就应进行重新评定。只要符合设定环境条件，此特定测量链的不确定度可以应用到所有采用此特定测量链所测得的数据上。不确定度应考虑到此测量链所有的随机环境，一旦测量环境变化较大，超出了设定的环境限值，应该把由此引起的重大不确定度影响分量计入扩展不确定度中。5
NB/T42023—2013
4.2测量不确定度的评定步骗
不确定度结果应当摘录在性能记录中。可以自由选择评定工具来计算测量不确定度，可以手动计算，也可以借助软件计算。无论哪种情况，都必须在不确定度预算表中列出所有不确定度分量。具体步骤如下：a）校准。
一一将所有试验系统中用到的测量链及/或组件进行可溯源的校准：考虑每个影响因素的不确定度分量。b)
测量的描述。
测量任务格式化：
一简述测量原理、测量方法：
一测量链文件化：如果必要，需将各组件文件化。如果可能，需考虑显著修正量的定义和应用，考虑系统偏差。d）将所有已知不确定度进行分量列表。-从校准文件和测量设备数据库中提取数据：一考虑敏感因数。
给定影响因素符合性描述
环境条件（如温度、湿度等）；测量条件（如测量量程等）：
一当使用条件不符合设定条件时，需修正相应的不确定度分量。f)不确定度分量关系描述。
g）扩展不确定度的计算。
计算各相关不确定度分量的均方根：计算扩展不确定度（置信概率为95%，k=2）。h）测量数据的完整描述
将扩展不确定度U赋予测量值y（y士U)：U适用于所有设定条件下的测量值Ve4.3限制条件
本标准规定了试验标准及试验客户确定的允许测量不确定度与试验过程中产生的测量不确定度间的关系。
当必须减少测量不确定度以符合测量不确定度的充许值时，应遵循以下步骤：a）限定随机环境因素的影响：
用有较小不确定度分量的测量组件替换测量链中不确定度较大的测量组件：b)
c）根据特定测量工作重新校准测量链，以达到减小测量不确定度的目的。5测量不确定度的表述
5.1根据GB/T27025-2008，对于以下情况，测量不确定度应在试验报告中给出：a）测量不确定度关系到试验结果的应用时：b试验客户要求出具相关测量不确定度时：c）当前测量不确定度可能引起对测量结果相对于测量限值的符合性产生争议时。5.2根据GB/T27025一2008，测量不确定度应该被表述于具有校准效力的信息资料中，如校准证书或者计量说明书等。
a）测量结果的数值通常应保留到与测量不确定度对应的小数位数。b）测量结果应表述为数字+单位。如果需要，单位前可加数量级前缀。典型的数量级前缀按表1执行。6
前缀名称
表1典型的数量级前缓
前缀符号
NB/T42023—2013
x· 10-12
x·10-9
x+10-6
x· 10-3
r·106
x·109
x·1012
c）测量结果应保留到三位有效数字，因此所有测量数值应在1.00～999之间。测量结果表述方式规范见表2。
表2测量结果表述方式规范
测量结果
50024V
0.0071152
报告值
根据以上规定，表述方式引起的不确定度分量能限定在0.5%之内，如果对由表述方式引起的测量不确定度有更高要求时，可以考患保留四位有效数字。5.3根据GB/T27025-2008，测量结果后必须带有相应的测量不确定度。测量不确定度应与测量值单位相同，例如1=(28.4土0.2)℃。或者，为方便与标准中要求的不确定度或容差进行比较，必要时，用百分数表示（例如，根据GB/T16927.2--2013，冲击电压峰值的扩展不确定度不应大于3%）。6扩展不确定度的限值
试验标准规定的扩展不确定度限值见表3。GB1984一2003在第6章规定了扩展不确定度的限值。使用测量系统每次测量的额定值（例如短路电流、试验电压以及恢复电压）的扩展不确定度不应大于5%（k=2)。
表3试验标准规定的扩展不确定度限值测量量
交流关合、开断电压
预期TRV和ITRV
交流关合。开断电流
引入电流（对应于预期TRV）
扩展不确定度限值
实际试验中
频率范围
直流到50Hz
直流到20MHz
见GB1984-2003
见GB1984—2003
见GB1984—2003
见GB19842003
见GB1984—2003
NB/T42023
测量量
引入电流
背对背电容器
辅助电压和电流
行程曲线
时间（关合、开断、燃弧、
持续时间、TRV测量）
小于1us的时间
相对湿度（30%～95%）
大气压力
气体和液体压力
软件计算
注：TRV
解态恢复电压：ITRV
校准间隔时间推荐表
表3（续）
扩展不确定度限值
见STLTR1—2004
初始瞬态恢复电压。
推荐的电压测量设备校准间隔时间见表4。推荐的电流及其他测量设备校准间隔时间见表5。实际试验中
频率范围
1000Hz
4250Hz
直流到200Hz
直流到200Hz
推荐的电压测量设备校准间隔时间应用
电压测量
电阻分压器
电容及阻容分压器
影响量
电阻或电容参数
频率响应
邻近效应
线性度
长期稳定性
短期稳定性
试验回路的负载
低压部分的分流电阻
对低频响应的限制
匹配电缆对低频
特性的限制
杂散电容对高压
部分的影响
输出电流的限值
组件的电感
需要检查的测量特性
见GB1984—2003
见GB1984—2003
见附录D
推荐校准间隔
电流测量
信号处理
记录装置
表5推荐的电流及其他测量设备校准间隔时间装置
分流器
电流互感器
罗哥夫斯基线圈
滤波及光电传输
暂态记录仪
软件的校准间隔要求见STLTR1-2004。符合性的评定和报告
8.1自的
影响量
热效应
限制直流响应
频响上限
电磁耦合
限制直流响应
频响上限
电磁耦合
外接电源
稳定性
可靠性
准确度
线性度
外接电源
频率响应
输入阻抗
分辨率位数
采样率
需要检查的测量特性
电阻值
频率响应
频率响应
频率响应
NB/T420232013
推荐校准间隔
电阻值（仅针对于分流负载）
线圈积分器
频率响应
频率响应
频率响应
灵敏度
线性度
线性度
频率响应
频率响应
频率响应
准确度
采样速率
每个软件版本。
本章是为了协助实验室根据试验技术规范、试验标准或客户的要求对试验结果做出符合性（或不符合性）的评定和报告。
所用的方法应符合ILACG8：1996。8.2基本原则
为了给出符合性（或不符合性）的评定和报告，必须提供试验结果及其测量不确定度。提供的测量不确定度应包括置信概率以及相应计算。通常置信概率不得低于95%。测量不确定度必须在产品标准。试验标准、技术规范、用户要求以及本标准给出的限值以内。测量不确定度的计算应按照规范性引用文件提出的国家认可的文件（如ISO导则或者STL导则）9
小提示：此标准内容仅展示完整标准里的部分截取内容，若需要完整标准请到上方自行免费下载完整标准文档。
备案号：43529-2014
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3术语和定义·
基本原则
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4.2测量不确定度的评定步骤·
限制条件：
测量不确定度的表述
扩展不确定度的限值
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8.1目的
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8.3符合性评定
9测量系统的不确定度评定
10评定测量不确定度的示例
附录A（规范性附录）测量不确定度的评定附录B（规范性附录）
评定测量不确定度的示例
附录C（资料性附录）
附录D（资料性附录）
短时交流电流测量系统不确定度评定计算示例特殊情况
NB/T42023—2013
NB/T42023-2013
本标准按照GB/T1.1--2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则编写。本标准为首次制定。
本标准修改采用了国际短路试验联盟STL（Short-circuitTestingLiasion）技术报告第3部分STLTR3一2008《试验和试验文件的测量不确定度处理》。本标准与STLTR3一2008相比，主要技术性差异如下：-增加了范围（见第1章）；
-增加了术语和定义（见第3章）：增加了评定测量系统不确定度的依据标准JF1059.1一2012（见第4章）：修改了测量链的量值溯源中不确定度分量的符号，与NB/T42024--2013《大容量实验室以标准分流器为基准的大电流测量系统的溯源》相统一（见4.1）；删除了扩展不确定度限值的正负号（见第6章）：修改了表3备注中引用文件（见第6章）；增加了测量系统的不确定度评定（见第9章）：增加了评定测量不确定度的示例（见第10章）：修改了附录A：
修改了附录B中错误的公式［见附录B中式（B.13)]。本标准由中国电器工业协会提出。本标准由能源行业短路试验技术标准化技术委员会（NEA/TC10）归口。本标准主要起草单位：西安高压电器研究院有限责任公司。本标准参加起草单位：中国电力科学研究院、辽宁高压电器产品质量检测有限公司、上海电气输配电试验中心有限公司、沈阳变压器研究院股份有限公司、深圳电气科学研究所。本标准起草人：王安、任稳柱、张益民、赵庆斌、张实、田恩文、姚斯立、杜炜、阎对丰、李向阳、杨海芳、郭立新、罗时聪、陈奎、田文革、肖敏英、邓永辉。I
1范围
试验数据的测量不确定度处理
NB/T42023—2013
本标准规定了对试验测量数据的测量不确定度进行评定和报告编写的一般程序，以及扩展不确定度的限值。
本标准适用于高电压和大电流试验测量。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB1984—2003高压交流断路器（IEC62271-100：2001，MOD）GB/T16927.2—2013高电压试验技术第2部分：测量系统（IEC60060-2：2010，MOD）GB/T16927.4一2014高电压和大电流试验技术第4部分：试验电流和测量系统的定义和要求(IEC62475:2010，MOD)
GB/T27025--2008检测和校准实验室能力的通用要求（IEC17025：2005，EDT）JF1059.1—2012测量不确定度评定与表示ENISO/IEC13005：1999测量不确定度表示指南（GuidetotheExpressionofUncertaintyinMeasurement)
STLTR1一2004大容量实验室数据处理方法（TechnicalReportonHarmonisationofDataProcessingMethodsforHighPowerLaboratories)ILACG8：1996技术规范符合性的评定和报告指南（GuidelinesonAssessmentandReportingofCompliancewithSpecification)3术语和定义
GB/T16927.2—2013、JF1059.1--2012和ENISO/IEC13005：1999界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1测量系统及性能记录
tmeasuring system
测量系统
用于进行测量的整套装置。用于获取或计算测量结果的软件也是测量系统的一部分。注1：测量系统通常包括以下组件：一转换装置，包括将装置接入电流回路的端子或与电流回路的耦合连接，以及接地连接：一一连接转换装置的输出端到采集和记录系统（并附有衰减、终端和匹配阻抗或网络）的传输系统：一采集和记录系统（或测量仪器）：数据处理软件。
仅由以上某些组件组成或基于非传统原理的测量系统，只要符合本标准规定的不确定度要求也是可以接受的。注2：测量系统所处的环境，如与带电体、载流导体和接地物体的净距，周围有无电场或磁场都可能明显影响测量结果及其不确定度。
[GB/T16927.4—2014，定义3.1.1]NB/T42023—2013
性能记录recordofperformance
使用者建立并保存的测量系统的详细记录，是描述系统和表明系统达到标准所列要求的证明文件。文件中应包含初始性能试验结果和历次性能试验结果，以及性能校核结果和相应性能试验（校核）的周期。
[GB/T16927.4-2014，定义3.1.2]3.1.3
认可测量系统
approved measuring system
满足GB/16927.2—2013和GB/T16927.4—2014的要求的测量系统。3.1.4
t reference measuring system标准测量系统
通过校准可溯源到相关国家和/或国际基（标）准，且具有足够准确度和稳定性的测量系统。在进行特定波形和特定电流范围内的同时比对测量中，该系统用于认可其他的测量系统。注1：满足本标准要求的标准测量系统可作为认可测量系统使用，但认可测量系统不能作为标准测量系统使用。注2：改写GB/T16927.4—2014，定义3.1.4。3.2测量系统组件
转换装置convertingdevice
将被测量转换成测量仪器可记录或显示的量值的装置。注1：转换装置在很多情况下也可称作传感器。注2：改写GB/T16927.4—2014，定义3.2.1。3.2.2
分流器current-convertingshunt将被测电流按比例转化为电压的电阻元件。［GB/T16927.4—2014，定义3.2.2］3.2.3
标准分流器reference shunt
通过校准可溯源到相关国家和/或国际基（标）准，且具有足够准确度和稳定性的分流器。在进行特定波形和特定电流范围内的同时比对测量中，该分流器用于校准其他的分流器。3.2.4
电流互感器currenttransformer包含有变流器的转换装置，在正常使用条件下，其二次电流基本正比于一次电流；对正确的连接方式，其相位差近似为零。
注：电流互感器通常设计在单一频率下使用，但也可以通过特殊设计使之适用于宽频率范围。［GB/T16927.4—2014，定义3.2.3]3.2.5
传输系统transmissionsystem
将转换装置的输出信号传输到测量仪器的一套装置。注1：传输系统一般由带终端阻抗的同轴电缆组成，还可包括转换装置与测量仪器之间所连接的衰减器、放大器或其他装置，例如，光纤系统包括光发射器。光缆和光接收器以及相应的放大器。注2：传输系统可全部或部分地归入转换装置和测量仪器中。［GB/T16927.4—2014，定义3.2.5]2
测量仪器measuringinstrument
单独或与外加装置一起进行测量的装置。注1：采集和记录系统也是测量仪器的一种。注2：改写GB/T16927.4—2014，定义3.2.6。3.3刻度因数
测量系统的刻度因数
f scale factor of a measuring system与测量仪器的读数相乘便得到整个测量系统的输入量值的因数。NB/T42023—2013
注1：对不同的电流测量范围、不同的频率范围或不同的波形，个测量系统可有多个刻度因数。注2：直接显示输入量值的测量系统，其标称刻度因数为！。[GB/T16927.4—2014，定义3.3.1]3.3.2
转换装置的刻度因数
t scale factor of a converting device与转换装置的输出量值相乘便得到其输入量值的因数。注：转换装置的刻度因数可以是无量纲的（例如电流互感器的变比），也可以是有量纲的（例如分流器的阻抗）。［GB/T16927.4—2014，定义3.3.2］3.3.3
scale factor of a transmission system传输系统的刻度因数
与传输系统的输出量值相乘便得到其输入量值的因数。[GB/T16927.4—2014，定义3.3.3]3.3.4
测量仪器的刻度因数
scalefactor ofa measuringinstrument与仪器的读数相乘便得到其输入量值的因数。[GB/T16927.4—2014，定义3.3.4]3.4有关不确定度的定义
容差tolerance
测量值与规定值之间的允许差值。注1：此差值应区别于测量的不确定度。注2：测得的试验电流应在规定试验电流的给定容差范围内。［GB/T16927.4—2014，定义3.6.1】3.4.2
（测量）不确定度
uncertainty (of measurement)表征合理地赋予被测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数。注1：不确定度是不带符号的正数。注2：电流测量的不确定度不应与规定试验电流的容差相混淆。[GB/T16927.4—2014，定义3.6.2]3.4.3
标准不确定度
tstandard uncertainty
以标准偏差表示的测量不确定度。3
NB/T42023—2013
注1：标准偏差与被测值估计值有关，与被测值有相同的量纲。注2：某些情况下，可以使用测量的相对标准不确定度，测量的相对标准不确定度是标准不确定度除以被测值，因此是无量纲值。
[GB/T16927.4—2014，定义3.6.3]3.4.4
合成标准不确定度combined standarduncertainty4
当测量结果由若干个其他分量的值求得时，测量值的标准不确定度等于各分量的方差或协方差总和的平方根的正值，需依据各分量对测量结果的影响权重来进行计算。注：改写GB/T16927.4-—2014，定义3.6.4。3.4.5
扩展不确定度
expanded uncertainty
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可望含于此区间。注：扩展不确定度非常接近本标准较早版本中的总不确定度。[GB/T16927.4—2014，定义3.6.5]3.4.6
覆盖因子（包含因子）coveragefactor为求得扩展不确定度，与合成标准不确定度相乘的数字因子。注：对95%覆盖概率和正态（高斯）概率分布，包含因子约为2。[GB/T16927.4—2014，定义3.6.6]3.4.7
（不确定度的）A类评定TypeAevaluation（ofuncertainty）采用对一系列观测值进行统计分析来评定标准不确定度的方法。[GB/T16927.4—2014，定义3.6.9]3.4.8
（不确定度的）B类评定TypeBevaluation（ofuncertainty）采用对一系列观测值进行非统计分析来评定标准不确定度的方法。[GB/T16927.4-2014，定义3.6.10]3.5有关测量系统试验的定义
校准calibration
在规定条件下，为确定测量仪器或测量系统所指示的量值、实物量具或参考物质所代表的量值，与对应的由标准所复现的量值之间关系的一组操作。注1：此术语基于不确定度方法。注2：原则上，指示值与测量的关系结果可通过校准标定图表示。注3：校准包括刻度因数的确定。[GB/T16927.4—2014，定义3.7.1]3.5.2
性能试验
performancetest
在工作条件下检测整套测量系统性能的试验。4
［GB/T16927.4—2014，定义3.7.4]4基本原则
NB/T42023—2013
评定测量系统不确定度原则上依据JF1059.12012和ENISO/IEC13005：1999。由于所使用的测量组件多种多样，根据上述标准要求又要考虑到整个测量环节中众多影响因素，很难具体计算每一个测量结果的不确定度。为使不确定度的评定具有实用性和经济性，建议按本标准进行合理简化。因此不确定度值的有效性没有必要限定到某一个测量值，可以将测量不确定度值的有效性扩展到测量链获得的所有测量值上，评定不确定度时要考虑所有的测量和随机条件。现有的信息是评定测量不确定度的基础，包括可以使用的现有试验数据、图纸，例如来自于过去经验、实验室之间相互比对试验、观察值、性能试验等。测量不确定度评定所需的技术视相应的试验条件而定，不论在何种情况下都应该遵从以下三点：
a）基本共识：
b）各独立测量不确定度分量对结果的影响权重；c）保证有足够多的试验及其结果。4.1测量链的溯源校准
测量链的量值溯源是测量不确定度评定的基础，测量链一般包含以下几个组成部分：a)
1）传感器，如电流、电压传感器（传感器不确定度分量用符号u表示）：2）传输系统，如光纤传输系统（传输系统不确定度分量用符号urs表示）3）采集和记录系统，如暂态记录仪、示波器（采集和记录系统不确定度分量用符号u表示）：4）数据处理软件，如有效值计算（数据处理软件不确定度分量用usw表示）。b）测量不确定度的评定以可溯源的测量链校准为基础，一般有两种校准方法：1）整体校准法：
2）组件校准法。
4.1.1整体校准法bzxZ.net
整体校准法由一个标准测量系统对完整的测量链进行校准。只要整个测量链的组成结构不变，其校准证书上出具的测量不确定度可以应用到所有采用此测量链测得的数据。另外，还应考虑使用条件的影响，如测量链的环境条件、测量量程等。如果使用条件不能完全保持一致，应确定或预计环境差异的影响，并在测量不确定度中予以考虑。4.1.2组件校准法
由于实际使用的测量链差异很大，并且这些组件的组合形式可能多种多样，所以，从经济性的角度来看，对每种技术组合进行整体校准不合理。因此，可采用组件校准法确定测量链的不确定度。测量链中每个单独组件的不确定度由各自可溯源的准独立评定，包括各个校准设备的不确定度，并应考虑特定情况或随机情况的影响。整个测量链的测量不确定度由各组件的不确定度合成得出。假定每一组件的不确定度u之间互不关联、各自独立，则整体测量链的扩展不确定度U（置信概率为95%）可用式（1）得出：
U=ku+ui+.+uk=2
式中，每一组件不确定度，都包含其校准不确定度分量和影响固素分量，只要其中一个组件的不确定度发生改变，扩展不确定度U就应进行重新评定。只要符合设定环境条件，此特定测量链的不确定度可以应用到所有采用此特定测量链所测得的数据上。不确定度应考虑到此测量链所有的随机环境，一旦测量环境变化较大，超出了设定的环境限值，应该把由此引起的重大不确定度影响分量计入扩展不确定度中。5
NB/T42023—2013
4.2测量不确定度的评定步骗
不确定度结果应当摘录在性能记录中。可以自由选择评定工具来计算测量不确定度，可以手动计算，也可以借助软件计算。无论哪种情况，都必须在不确定度预算表中列出所有不确定度分量。具体步骤如下：a）校准。
一一将所有试验系统中用到的测量链及/或组件进行可溯源的校准：考虑每个影响因素的不确定度分量。b)
测量的描述。
测量任务格式化：
一简述测量原理、测量方法：
一测量链文件化：如果必要，需将各组件文件化。如果可能，需考虑显著修正量的定义和应用，考虑系统偏差。d）将所有已知不确定度进行分量列表。-从校准文件和测量设备数据库中提取数据：一考虑敏感因数。
给定影响因素符合性描述
环境条件（如温度、湿度等）；测量条件（如测量量程等）：
一当使用条件不符合设定条件时，需修正相应的不确定度分量。f)不确定度分量关系描述。
g）扩展不确定度的计算。
计算各相关不确定度分量的均方根：计算扩展不确定度（置信概率为95%，k=2）。h）测量数据的完整描述
将扩展不确定度U赋予测量值y（y士U)：U适用于所有设定条件下的测量值Ve4.3限制条件
本标准规定了试验标准及试验客户确定的允许测量不确定度与试验过程中产生的测量不确定度间的关系。
当必须减少测量不确定度以符合测量不确定度的充许值时，应遵循以下步骤：a）限定随机环境因素的影响：
用有较小不确定度分量的测量组件替换测量链中不确定度较大的测量组件：b)
c）根据特定测量工作重新校准测量链，以达到减小测量不确定度的目的。5测量不确定度的表述
5.1根据GB/T27025-2008，对于以下情况，测量不确定度应在试验报告中给出：a）测量不确定度关系到试验结果的应用时：b试验客户要求出具相关测量不确定度时：c）当前测量不确定度可能引起对测量结果相对于测量限值的符合性产生争议时。5.2根据GB/T27025一2008，测量不确定度应该被表述于具有校准效力的信息资料中，如校准证书或者计量说明书等。
a）测量结果的数值通常应保留到与测量不确定度对应的小数位数。b）测量结果应表述为数字+单位。如果需要，单位前可加数量级前缀。典型的数量级前缀按表1执行。6
前缀名称
表1典型的数量级前缓
前缀符号
NB/T42023—2013
x· 10-12
x·10-9
x+10-6
x· 10-3
r·106
x·109
x·1012
c）测量结果应保留到三位有效数字，因此所有测量数值应在1.00～999之间。测量结果表述方式规范见表2。
表2测量结果表述方式规范
测量结果
50024V
0.0071152
报告值
根据以上规定，表述方式引起的不确定度分量能限定在0.5%之内，如果对由表述方式引起的测量不确定度有更高要求时，可以考患保留四位有效数字。5.3根据GB/T27025-2008，测量结果后必须带有相应的测量不确定度。测量不确定度应与测量值单位相同，例如1=(28.4土0.2)℃。或者，为方便与标准中要求的不确定度或容差进行比较，必要时，用百分数表示（例如，根据GB/T16927.2--2013，冲击电压峰值的扩展不确定度不应大于3%）。6扩展不确定度的限值
试验标准规定的扩展不确定度限值见表3。GB1984一2003在第6章规定了扩展不确定度的限值。使用测量系统每次测量的额定值（例如短路电流、试验电压以及恢复电压）的扩展不确定度不应大于5%（k=2)。
表3试验标准规定的扩展不确定度限值测量量
交流关合、开断电压
预期TRV和ITRV
交流关合。开断电流
引入电流（对应于预期TRV）
扩展不确定度限值
实际试验中
频率范围
直流到50Hz
直流到20MHz
见GB1984-2003
见GB1984—2003
见GB1984—2003
见GB19842003
见GB1984—2003
NB/T42023
测量量
引入电流
背对背电容器
辅助电压和电流
行程曲线
时间（关合、开断、燃弧、
持续时间、TRV测量）
小于1us的时间
相对湿度（30%～95%）
大气压力
气体和液体压力
软件计算
注：TRV
解态恢复电压：ITRV
校准间隔时间推荐表
表3（续）
扩展不确定度限值
见STLTR1—2004
初始瞬态恢复电压。
推荐的电压测量设备校准间隔时间见表4。推荐的电流及其他测量设备校准间隔时间见表5。实际试验中
频率范围
1000Hz
4250Hz
直流到200Hz
直流到200Hz
推荐的电压测量设备校准间隔时间应用
电压测量
电阻分压器
电容及阻容分压器
影响量
电阻或电容参数
频率响应
邻近效应
线性度
长期稳定性
短期稳定性
试验回路的负载
低压部分的分流电阻
对低频响应的限制
匹配电缆对低频
特性的限制
杂散电容对高压
部分的影响
输出电流的限值
组件的电感
需要检查的测量特性
见GB1984—2003
见GB1984—2003
见附录D
推荐校准间隔
电流测量
信号处理
记录装置
表5推荐的电流及其他测量设备校准间隔时间装置
分流器
电流互感器
罗哥夫斯基线圈
滤波及光电传输
暂态记录仪
软件的校准间隔要求见STLTR1-2004。符合性的评定和报告
8.1自的
影响量
热效应
限制直流响应
频响上限
电磁耦合
限制直流响应
频响上限
电磁耦合
外接电源
稳定性
可靠性
准确度
线性度
外接电源
频率响应
输入阻抗
分辨率位数
采样率
需要检查的测量特性
电阻值
频率响应
频率响应
频率响应
NB/T420232013
推荐校准间隔
电阻值（仅针对于分流负载）
线圈积分器
频率响应
频率响应
频率响应
灵敏度
线性度
线性度
频率响应
频率响应
频率响应
准确度
采样速率
每个软件版本。
本章是为了协助实验室根据试验技术规范、试验标准或客户的要求对试验结果做出符合性（或不符合性）的评定和报告。
所用的方法应符合ILACG8：1996。8.2基本原则
为了给出符合性（或不符合性）的评定和报告，必须提供试验结果及其测量不确定度。提供的测量不确定度应包括置信概率以及相应计算。通常置信概率不得低于95%。测量不确定度必须在产品标准。试验标准、技术规范、用户要求以及本标准给出的限值以内。测量不确定度的计算应按照规范性引用文件提出的国家认可的文件（如ISO导则或者STL导则）9
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