電線電纜導(dǎo)體直流電阻測量不確定度來源分析

肖秋雷

（貴州固達(dá)電纜有限公司，貴州 安順 561104）

電阻是一個物理概念，它代表的是電流在通過導(dǎo)體的過程中，受到的阻力大小，對導(dǎo)體來說這是一個非常重要的指標(biāo)。在電線電纜的選購過程中，要想確定電線電纜的好壞程度，必須要對電線電纜的電阻進(jìn)行測量，為了保證測量結(jié)果的合理性，必須要在測量完成以后，對測量結(jié)果的不確定度的來源進(jìn)行分析，只有這樣，才能保證電線電纜的電阻測量結(jié)果的精準(zhǔn)性，給電線電纜品質(zhì)的評定提供一個合理的依據(jù)。

1 不確定度的來源

在進(jìn)行電線電纜電阻值測量的時候，人們通常認(rèn)為，在測量的過程中，誤差是不可避免的，誤差出現(xiàn)的原因是測量選擇的儀器本身就存在誤差，測量的流程也存在不標(biāo)準(zhǔn)的情況，而且人們的主觀成分在其中發(fā)揮了非常重要的作用，這些情況集中到一起，造成了測量的數(shù)據(jù)與實際的數(shù)據(jù)之間存在差異，在測量的過程中，會出現(xiàn)許多的數(shù)值，這些數(shù)值都是出于合理范圍之內(nèi)的，而且測量的數(shù)值不具有唯一性，這些數(shù)值分布在準(zhǔn)確數(shù)值的周圍，具有明顯的分散性，這就形成了不確定度，這個概念的含義為在測量導(dǎo)體電阻的過程中，得到的數(shù)值與真實的數(shù)值必然存在差異，但是這些數(shù)值又具有一定的可用性，通過這些數(shù)值的分散，得出了一個大致的范圍，準(zhǔn)確的電阻數(shù)值必然處于這個范圍之內(nèi)。在正常的情況下，不確定度的評定通常都分為A類評定和B類評定，A類評定指的是對一系列觀測值迸行統(tǒng)計分析以計算標(biāo)準(zhǔn)不確定度的方法稱A類評定.測量工作中，有時無法取得觀測列并作統(tǒng)計分析，如由于時間或資源不足不能進(jìn)行或不需進(jìn)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)計方法即B類評定方法.通過對電線電纜導(dǎo)體直流電阻測量的原理、設(shè)備、方法和過程的分析，導(dǎo)體直流電阻的不確定度來源主要包括：1)測量重復(fù)性的不重復(fù)引入的不確定度A，采用A類方法評定；2)雙臂電橋準(zhǔn)確度引入的不確定度采用B類方法評定；3)刻度尺誤差引入的導(dǎo)體長度不確定度，采用B類方法評定；4)溫度測量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量，采用B類方法評定；5)電阻溫度系數(shù)。引入的不確定度分量導(dǎo)體溫升和接觸電阻等引入的不確定度等可以忽略不計。

2 導(dǎo)體電阻測量不確定度的評定

在對導(dǎo)體的電阻進(jìn)行測量的過程中，不確定度的評定受到許多因素的影響，這些因素主要包括以下幾個方面的內(nèi)容：

2.1 評定的方法

評定的方法與電阻測量值有非常之間有很緊密的聯(lián)系。在實際的電阻測量過程中，通常都是使用直流電測量的方式來進(jìn)行，許多的因素都會對測量的結(jié)果造成影響，比如電橋測試系統(tǒng)和一些其他的測試儀器等，這些系統(tǒng)和儀器的各種參數(shù)之間存在很大的聯(lián)系。在實際測量的時候，測試系統(tǒng)的精準(zhǔn)程度要保持在百分之零點零一到百分之零點零二之間，而電橋等級指數(shù)要保持在百分之零點零五之內(nèi)，通過這些數(shù)據(jù)可以看出，不確定度的板寬在百分之零點零五左右，這種情就說明了，電阻值處于正常的分部狀態(tài)。

2.2 測量結(jié)果分析

在測量的時候，測量的溫度本身就不是恒定的，它就有很強(qiáng)的不確定度，在報告中可以看出來，在二十?dāng)z氏度對導(dǎo)體進(jìn)行測量的時候，導(dǎo)體的溫度是受環(huán)境溫度影響的，而溫度不是一直恒定不變的，處于波動的狀態(tài)；另外，試驗系統(tǒng)自身也存在誤差，在實驗的過程中，夾具是其中的重點試驗器具，而夾具的長度存在不確定性，一直處于變化的狀態(tài)，夾具的一端處于固定的狀態(tài)，而另一端松動的情況非常明顯，這種松動程度不需要依靠儀器測量，僅僅憑借觀察就可以看出。所以，在電阻測量的過程中，對環(huán)境的溫度必須要進(jìn)行嚴(yán)格的控制，減少環(huán)境的不確定度，并且要使夾具盡量的保持平直，減少因為試驗系統(tǒng)自身的原因引起的不確定度。

3 不確定度的控制

要想在電阻測量的過程中對不確定度進(jìn)行控制，提升電阻測量的準(zhǔn)確程度，可以從以下幾個方面進(jìn)行：第一，要對測量目標(biāo)的長度進(jìn)行控制。在測量的時候，電橋的兩個電位夾頭的位置一定要進(jìn)行嚴(yán)格的控制，不能存在傾斜的形象，兩個電位夾頭要保持在一個平行的狀態(tài)，并且要與被測量的目標(biāo)呈現(xiàn)出九十度的角度。測量的過程中，要測量兩個電位夾頭之間的導(dǎo)體長度，而且要保證測量的精準(zhǔn)性，誤差要保證在百分之零點一五之內(nèi)；第二，儀器顯示讀書誤差的控制。在實驗的過程中，各種儀器會顯示出先關(guān)的讀書，這些讀書的精準(zhǔn)性與電阻值測量的結(jié)果有直接的聯(lián)系，要想控制電阻值的不確定度，就必須要對這些儀器上顯示的各種數(shù)值進(jìn)行控制。要加強(qiáng)丟儀器的管理工作，對其進(jìn)行精準(zhǔn)的角度，保證儀器中顯示的數(shù)值與實際的數(shù)值之間沒有過大的誤差，提升電阻測量的精準(zhǔn)程度。第三，要保證測量設(shè)備的穩(wěn)定性。在實際的電阻測量過程中，設(shè)備的穩(wěn)定性與測量精度之間存在非常直接的聯(lián)系，所以，要相對電阻數(shù)值的不確定度進(jìn)行控制，就要加強(qiáng)對設(shè)備穩(wěn)定性的控制。由于測量的過程中涉及到了電力，在每次測量完成以后，要對設(shè)備進(jìn)行排電處理，防止其中的電能對測試的結(jié)果造成影響。在測量的時候，要對通電的時間進(jìn)行嚴(yán)格的控制，要盡量的減少通電的時間，如果通電時間過長，會增加電阻測量的不確定度，而且減少設(shè)備中電流的強(qiáng)度，如果電流強(qiáng)度過大，會造成導(dǎo)體內(nèi)部的溫度升高，影響導(dǎo)體的電阻值測量；第四，要對電阻測量環(huán)境的溫度和濕度進(jìn)行控制。溫度和濕度對電阻測量結(jié)果的影響比較大，在實際的測量過程中，必須要要對電阻測量環(huán)境的溫度和濕度進(jìn)行控制。被測物體的溫度要保持在十五到二十五攝氏度之間，另外，空氣濕度必須要小于百分之八十五。測量開始之前，被測物體要在這樣的環(huán)境中放置一段時間，這樣可以使導(dǎo)體的溫度與環(huán)境的問題保持一致，提升電阻測量的精確程度。在實際測量的過程中，環(huán)境的溫度變化必須要得到精確的控制，變化幅度不能超過一攝氏度。環(huán)境溫度的測定要使用精確的溫度測量儀器，可以使用精確度為零點一攝氏度的酒精溫度計進(jìn)行環(huán)境溫度測量，溫度計的位置要進(jìn)行合理的選擇，必須要與墻體保持一定的距離。

4 結(jié)語

綜上所述，電線電纜的電阻數(shù)值大小是判定電線電纜品質(zhì)的一個重要標(biāo)準(zhǔn)。在實際的測量過程中，許多的因素都會影響到測量的精準(zhǔn)性，產(chǎn)生電阻測量的不確定度。在測量的時候必須要減少不確定度的發(fā)生，提升電線電纜電阻數(shù)值的精準(zhǔn)程度，保證檢測報告的合理性。