電話計時計費器示值誤差的不確定度評定

【摘要】所謂的電話計時計費器是一種常見的強制檢定工作的計量器具，通常被用于通信公司和用戶之間的交易結(jié)算，其品質(zhì)的優(yōu)越性、交易的公正性關(guān)鍵在于檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性， 因此我們必須對計費器示值誤差的不確定度進行評定，以滿足使用要求。

【關(guān)鍵詞】計量標(biāo)準(zhǔn)；示值誤差；不確定度

電話通信技術(shù)是所有通信方式中最有效、運用最多的一種，在通訊事業(yè)快速發(fā)展的趨勢下，通訊消費也隨之增加。因為通訊企業(yè)之前遺留的獨立經(jīng)營，再加上通訊收費方式不明確，甚至進行黑箱操作[1]，并且缺少社會監(jiān)管制度，投訴通訊收費方式已經(jīng)是目前的重大問題。

一、存在問題

近些年來，經(jīng)過對電話計時計費器的檢查、測試，發(fā)現(xiàn)其中存在下面幾個問題：

⑴有些用戶能夠隨便修改計量器具或者電腦計費軟件中的計時功能和計費標(biāo)準(zhǔn)，部分城鎮(zhèn)電信單位的工作人員，沒有極強的責(zé)任感，缺少最基本的職業(yè)道德，沒有對計量器具的計時計費更改程序嚴(yán)格保密。

⑵有些計量器具不是從零點進行計時計費的，比如：開始點為5秒，在標(biāo)準(zhǔn)時間達到60秒的時候，計費器已經(jīng)顯示為65秒，這樣，電信公司還是只收取客戶60秒的費用，而一些經(jīng)商者卻收取用戶65秒的費用。

⑶計時計費不對應(yīng)，也就是說計時以計時單元進行計時，而收費卻不是以計時單元來計費。實踐調(diào)查中發(fā)現(xiàn)大部分計量器具是以分計費的。

二、測量不確定度

2.1測量不確定度的由來及組成

測量不確定度所表現(xiàn)出來的特征是科學(xué)地給予被測量之值的分散性，和測量結(jié)果相關(guān)的參照數(shù)據(jù)。測量中存在很多引起不確定度的因素，比如計費器自身的誤差，選取的樣本不具代表性，以及操作人員的主觀意識和操作水平等。[2]這樣看來，測量不確定度通常由很多數(shù)值組成，其中部分?jǐn)?shù)值具有統(tǒng)計性，而另外一些數(shù)值不具備統(tǒng)計性。

2.2測量不確定度的種類

不確定度按照其測定方式可分為兩種標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度：采用統(tǒng)計形式測定的數(shù)值。

A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度數(shù)值表現(xiàn)出來的特征是估計方差u2，是通過一系列反復(fù)觀察測量的數(shù)值計算出來的，也就是統(tǒng)計方差估計值為s2。標(biāo)準(zhǔn)不確定度u是u2的正平方根值，所以u=s。

B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度：沒有采用統(tǒng)計形式測定的數(shù)值。

它是按照有關(guān)資料來測定的，也就是說通過一個假設(shè)的概率密度函數(shù)得出來的，這個函數(shù)的前提條件是事件發(fā)生的可信度。合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度：如果測定結(jié)果是由很多個其他量的數(shù)值獲得的時候，根據(jù)其他各個分量的方差和協(xié)方差及時出來的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，以uc來表示。擴展不確定度：確定測定結(jié)果區(qū)域的量，合理給予被測量之值分布，多數(shù)希望含于此區(qū)域，以U來表示。

三、概述

電話計時計費器的功能是對電話客戶的通話記錄進行計時、計費。它在存儲程序控制電話交換機改變極性的信號電壓或者電流從零點開始的時候進行計時，在環(huán)路電流是零的時候完成計時。按照計時的結(jié)果和對應(yīng)的計費率，給出相關(guān)的計時計費數(shù)據(jù)。

3.1測量依據(jù)。JJG107-2002單機型和集中管理分散計費型電話計時計費器檢測章程。

3.2環(huán)境條件。溫度保持在0℃到35℃之間，相對濕度大于或者等于90%。

3.3測量對象。電話計量器具。

3.4測量過程。將電話計費器和交換機檢定儀相接好之后，通過檢定儀模擬輸出標(biāo)準(zhǔn)的通話時間，檢定儀做出的改變極性的信號當(dāng)做計費器開始計時的信號，檢定儀做出的掛機反極信號當(dāng)做計費器停止計時的信號，把計費器測出的時長和檢定儀的時長對比得出計時誤差。

四、判定分量的不確定值

散布數(shù)值為：C1==1；C2==1

測量誤差不能肯定的程度：u1=|c1|u（x1）=u（x1）；u2=|c2|u（x2）=u（x2）

4.1檢測設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)不肯定程度u（x1）

4.1.1檢測設(shè)備時間顯示的基本單位引入的測量誤差

u（x11）此檢定設(shè)備的頻率精準(zhǔn)度大于1*10-6。規(guī)定的時間為六十秒時，設(shè)它的變化量x11為平均概率散布，所以測量誤差是：u（x11）=1*10-6*=0.03ms。

4.1.2 環(huán)境條件的改變出現(xiàn)的測量誤差

u（x12）因為此項目設(shè)定的檢測溫度是常溫，所以u（x12）可考慮計算。

4.1.3

u（x1）計算公式u1=u（x11）=0.03ms

五、偏移量x2的測量誤差u（x2）

根據(jù)章程要求，在與標(biāo)準(zhǔn)的檢測條件相符的情況下，對輸出的時間為60s的情況測量十次，得出的結(jié)果均為61s，所以可以得出：u（x21）=s（）===10ms。

自由度：V21=10-1=9

根據(jù)相關(guān)計量考核的規(guī)定，若果檢測的結(jié)果是通過n次反復(fù)測量的平均值而得出時，由反復(fù)性引入的不確定度分量是。因為被檢測的分辨力不高，幾乎分辨不出來測量值有何變化，所以反復(fù)性很小。

5.1數(shù)字顯值分辨率引入的不確定

u（x22）電話計量設(shè)備是一種接受、處理數(shù)字信號的顯示器，它的分辨率為1s，所以引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：u（x22）==0.29s=290ms。

根據(jù)相關(guān)計量考核的規(guī)定，如果被測儀器引入的不確定度分量在大于反復(fù)性引入的不確定度分量的情況下，可以用分辨力所引入的不確定度分量取代反復(fù)性分量。

六、相關(guān)討論

在運用界限判定法來測定計時誤差時，（ti-允許最大誤差）s是指在誤差區(qū)間內(nèi)通話時間的最小值，（ti+允許最大誤差）s是在誤差區(qū)間內(nèi)通話時間的最大值。通常情況下先檢測三個基本時間點中的任意一點，即 6s，60s，180s。用此種方法不能計算電話計量設(shè)備的計時誤差，只能辨別電話計量設(shè)備的計時誤差是不是在允許的誤差范圍內(nèi)。

運用界限判別法后計時誤差超出誤差范圍的計量器不能及時確定此計費器是不是合格的，而要用誤差接近法來驗證。因為電話計量器的最小判別率為s，因此，顯示的計時時間也許為181s，按照每話單小于1s 采用此判定方法來確定計時計費裝置計時誤差明顯是不正確的。

七、結(jié)論

通過對電話計量器具檢測的結(jié)果不確定度的分析，希望可以讓大家了解一些檢測結(jié)果不確定度的分析判定方法，并且深入了解檢測過程中每個環(huán)節(jié)對測量結(jié)果所造成的影響，對以后計量測定工作和概念分析打下牢固的基礎(chǔ)。

參考文獻

[1]相玉榮.電話計費器測量結(jié)果的不確定度評定.中國計量[J].2012（15）

[2]韓麗新.電話計費器裝置的檢查既不確定度.現(xiàn)代測量與實驗室管理[J].2010（09）

[3]JJF1059.1-2012測量不確定度評定與表示