相对测量不确定度在微波功率计量中的应用

姚妍萍

姚妍萍

中国飞行试验研究院陕西西安710089

摘要：在具体的测量检定工作中，测量不确定因素主要是一种参数，在微波功率计量检定工作得到了充分地应用。因此，探讨相对测量不确定度在微波功率计量中的应用具有重要的意义。本文首先对测量不确定度进行了概述，详细探讨了相对测量不确定度在微波功率计量中的应用，旨在提高相对测量不确定度的准确性。

关键词：相对测量不确定度；微波功率；应用

现如今的计量检定工作中可以看出，如果不确定度的使用不科学，必然会造成严重的计量数据误差的现象。计量不确定度的组成部分主要是各种不同类型的分量，通常情况下主要分为A类和B类两种。分量的产生主要是以系统效应作为支撑，属于分散性的服务类型。

1测量不确定度概述

测量不确定度从词义上理解，意味着对测量结果可信性、有效性的怀疑程度或不肯定程度，是定量说明测量结果的质量的一个参数。其在检测的时候，选取一个待测量的对象，之后设计并赋予其参数，最终即可获得该对象的分散性，以及被测量值处于一定范围之中的落入概率情况。在检定中，计量人员首先需要结合概率数据，给该测量值的具体数值结果，划定一个区间，之后针对测量中出现的误差问题，可以使用之前给定的参数，进行一定的修正处理。其检定结果是否准确，与使用的相关标准设备的量值传递的效果，有着极大的关系，对计量设备的检定数据也有极大的影响。因此在测量的时候，需要让其结果处于要求的范围之内。在其应用中，常常会被认为是测量误差工作，但这两项工作之间有着极大的差异性。

在计量检定工作中，开展测量不确定度工作，可以有效提高计量工作的质量。较之于以往的检定工作，基于测量不确定度的计算，极大地提高了检定数据的准确性。不确定度来源的分析主要取决于对测量方法、测量设备、测量条件及对被测量对象的详细了解和认识。因此需要检定人员在检定工作中，必须熟悉业务，把握好该设备检定的操作流程，以及分析在检定过程中有哪些可能的因素可能会影响测量结果，确定不确定度的来源，认真计算，减少误差，提高检定的准确率。但是，在目前的计量检定工作中，由于工作人员对测量不确定度内容不重视，或者是缺乏测量不确定度的能力，或是繁杂的操作流程使得工作人员不愿意对该项内容进行计算确定等问题，使得最终获得的检定报告缺乏权威性和准确性。因此在现阶段的社会发展中，需要计量检定单位的工作人员不断对测量不确定度的相关知识加强认识，以此在实际应用中达到更好的效果。

2不确定度和误差的区别

2.1在具体的计量检定工作中，工作人员在对测量装置以及计量系统进行报告时，应该给出明确的计量结果。与此同时，计量工作的不确定度也应该得到明确。如果在计量检测的过程中涉及到各种不同类型的参量，就应该针对不同的参量来给定不同的不确定度。如果检定的范围相对较大，就应该根据测量范围的大小来分阶段地测量，明确不同分段的不确定度。这样才能够将最大或者是最小的不确定度进行比对分析，将测量的不确定度作为主要的计量检定的参考依据。同时，工作人员还应该根据测量不确定度的条件和数值来标注。

2.2在出具报告或者是证书的过程中，工作人员应该按照准确度的级别来进行标注，同时还应该将实际值和修正值进行比对分析，这样，工作人员才能根据具体的数值情况来采取科学的测量仪器。需要注意的是，工作在人员在应用相关仪器的过程中，应该加设相应的修正值。这样才能够在对计量标准器进行评定的过程中得以应用。可见。对不确定度进行明确，可以提升检测结果的精准性。

3相对测量不确定度在微波功率计量中的应用

功率计量中，最常见的被测量是“校准因子”。校准因子是没有量纲，或者说量纲为1的量，因此校准因子也没有单位。由于其定义为功率的比值，通俗来讲，校准因子是个相对量，业内习惯以百分比的形式来表示。这样就更容易使人混淆相对测量不确定度的概念，很多人将其理解为“相对量的测量不确定度”，其实不然。相对测量不确定度是针对绝对测量不确定度来说的，应该是绝对测量不确定度与被测量估计值的比值，与被测量是不是相对量无关。在测量结果的完整表述中，不能将测量结果与相对测量不确定度直接相加减。如小功率座的校准因子，不能表述为Ku=99.0%±2.0%，k=2（1）；而应写为Ku=99.0%（1±2.0%），k=2（2）。当校准因子值约等于1时，上面两个式子计算结果几乎没有差别，但其意义完全不同。

测量不确定度的表示规则非常简单，但实际应用很多，容易犯错误的地方也很多，主要包括：1）在测量标准不确定度的验证中，需要比较测量结果差值与不确定度的大小，此时不能把测量值差值与相对测量不确定度直接进行比较。应该是乘以被测量估计值后的绝对测量不确定度。但对于频率较高的同轴2.4mm，波导3mm，2mm系统来说，如果校准因子量值较小，对验证结果会有相当大的影响。2）在日常计量工作中，目前很多人都是把相对测量不确定度当成绝对形式来用的。建议在证书中标明“相对测量不确定度”。3）在标准的重复性、稳定性考核中，需要用Sn（x）与合成标准不确定度比较，这时不能与相对测量不确定度直接比较，需转换为绝对形式。4）在技术比对、能力验证、标准审核等需计算En值的情况下，也需要将相对测量不确定度转换为绝对形式后再处理。

总的来讲，在需要用到测量不确定度的场合，都要谨慎处理。如果单独表示，应标明是相对测量不确定度；如果需要表示为被测量可能值的区间，或与被测量（或其差值）相比较，必须先转换成绝对形式。

4结束语

综上所述，探讨相对测量不确定度在微波功率计量中的应用对提高相对测量不确定度的准确性具有重要的作用。因此要进一步加强相对测量不确定度在微波功率计量中的应用，这样才能促进相对测量不确定度在微波功率计量中的应用。

参考文献：

[1]黄诗宇.计量测量不确定度在B超机计量检定中的应用[J].医学信息，2011，24（3）：1231-1232.

[2]沈渭奎，余建平，杨华.测量不确定度在计量检定中的简化应用[J].中国计量，2012（3）：84-85.

[3]于雪松.测量不确定度在机械天平计量检定中的应用研究[J].科技资讯，2015，13（7）：75.

[4]马俊英.测量不确定度评定在计量检定中的应用[J].中国质量技术监督，2013（12）：66-67.