在前文《電熱器具輸入功率項目不合格原因探討》、《電熱器具輸入功率項目在生產過程中的監視和測量》中，筆者曾提出關注試驗電源電壓波動的問題，試驗電源電壓不準確將對電熱器具輸入功率測量結果的準確性造成直接影響。

實際上，影響電熱器具輸入功率項目測量結果的準確性的因素除了電源電壓波動外還有其他因素。這些因素不僅對輸入功率項目有影響，對其他電參數及其相關參數也有影響。這些因素也不僅對電熱器具有影響，對其他家用電器乃至更大類別的電氣產品電參數測量的影響也具有共性。

影響電器產品電參數測量結果準確性的因素主要有以下幾個方面：

一、試驗電源的質量

CTL OP 110《測量實驗室用電源特征的程序》對電器產品測量時的電源質量提出了要求。

檢測實驗室委員會CTL(Committee of Testing Laboratories)是國際電工委員會電工產品合格測試與認證組織IECEE的技術分支機構，是由一些國家的CB檢測實驗室(按 IECEE 規則被接受的檢測實驗室)的技術專家參與的技術論壇，統一對檢測標準和檢測方法的理解，并形成CTL決議文件。

正如CTL OP 110中所提到：

（1）電壓的幅度變化會引起電器設備的溫度變高；

（2）頻率的變化也能引起電器設備的溫度變高，特別是馬達、變壓器等設備；

（3）諧波不僅能引起電器設備的溫度變高，而且會產生漏電流。

因此，對實驗室用電源要有明確的技術要求，才能使試驗結果不產生過多的不確定性。而CTL OP 110就是一份確定通用試驗電源技術要求，國際上一致認可的決議。

該文件明確了試驗電源的幾個測量參數的定義和最低要求，主要是：

電源穩定度：最大±3%；

頻率穩定度：最大±2%；

總諧波失真度的范圍：最大5%。

GB/T 12325-2008《電能質量 供電電壓偏差》規定“220V單相供電電壓偏差為標稱電壓的+7%，-10%”。

GB/T 15945-2008《電能質量 電力系統頻率偏差》“電力系統正常運行條件下頻率偏差限值為±0.2Hz。當系統容量較小時，偏差限值可以放寬到±0.5Hz”。

GB/T 14549-1993《電能質量 公用電網諧波》規定：380V標稱電壓的電壓總諧波畸變率為0.5%。

可見，我國的電能質量主要是電壓波動未能滿足CTL決議文件的最低要求。

需要特別強調的是，CTL決議要求是對試驗電源質量的最低要求，為了降低檢測結果的不確定性，特別是在測量產品功率、能效等項目時，試驗用電源應盡可能配置優質電源，選用合適的穩壓設備。

二、檢測儀器的精度

另有一份CTL決議CTL DSH 251B《儀器精度限值》中規定了對測量儀器精度等級的要求。

其中，對測量試驗電源電壓的儀器規定為±1.5%，但是，需要指出的是，該文件規定的只是試驗用儀器精度的最低要求，除對一般監視性儀表的精度要求可以較低外，我國大多數的國家標準對電器產品電參數測量儀器的精度要求通常為0.5級。

選擇檢測儀器時，除了考慮儀器的精度等級外，還要考慮儀器的量程，應使被測量量值落在儀器的量程的2/3至滿刻度范圍內。

此外，還要根據被測量量值的過程變差來考慮測量儀器的分辨率，測量儀器的分辨率通常選擇在過程變差的1/6～1/10范圍。

還有就是測量儀器在使用前和使用過程中應及時校準，使用過程中應關注儀器是否有異常，有必要時可以開展期間核查和或比對活動，確保測量儀器的精度等級合格并滿足預期的使用要求。如果是設定上下限值，超過限值時通過聲光報警等功能來提示產品不合格時，還應在班前班后對測量儀器進行功能檢查。

三、試驗的環境溫度和濕度

GB 4706.1-2005《家用和類似用途電器的安全 第1部分 通用要求》對試驗的環境溫度有明確要求，在第5章“試驗的一般條件”5.7條規定：

試驗在無強制對流空氣且環境溫度為20℃±5℃的場所進行。

如果某一部位的溫度受到溫度敏感裝置的限制或被相變溫度說影響（例如當水沸騰時），若有疑問時，則環境溫度保持在23℃±2℃。

此外，還要關注試驗環境的相對濕度，通常相對濕度應控制在45%～75%，確保測量儀器和被測量器具的正常工作。

四、產品質量被誤判的風險分析

各方面試驗條件都對測量結果的準確性造成一定的影響。等同采用ISO/IEC 17025:2005標準的國標GB/T 27025-2008《檢測和校準實驗室能力的通用要求》在檢測報告應包括的內容中提到：

適用時，評定測量不確定度的聲明。當不確定度與檢測結果的有效性或應用有關，或客戶的指令中有要求，或當不確定度影響到對規范限度的符合性時，檢測報告中還需要包括有關不確定度的信息。

下面以電熱器具輸入功率測量時電壓表的精度等級為例，說明使用低精度等級儀表對產品質量被誤判的風險。

不考慮其他因素的影響，假設以0.5級精度的電壓表顯示試驗時的輸入電壓，電壓表顯示輸入電壓正好是額定電壓Un，器具在熱穩定狀態的電阻為R，考慮到電壓表精度等級的影響，輸入功率測量結果的最小值將是：

輸入功率測量結果的最大值將是：

也就是說，因為選用了0.5級的電壓表，將造成輸入功率測量結果有大約1%的最大誤差。

再考慮到試驗電源電壓波動、環境穩定等因素的，輸入功率測量結果的誤差顯然將有可能更大。這將造成將一部分本來真值不合格的產品判定為合格品，也會將一部分本來真值合格的產品判定為不合格品。

五、控制誤判風險的措施

為了防止產品質量被誤判的風險，特別是將一部分本來真值不合格的產品判定為合格品而流向市場，除了選用優質的穩壓電源、較高精度的測量儀表，控制測量環境溫濕度等措施外，還可以通過制定更嚴格的規范限值來規避風險。

比如，對于GB 4706.1《家用和類似用途電器的安全 第1部分 通用要求》標準中要求輸入功率偏差為+5%-10%的電熱器具，可以制定更嚴格的企業標準，比如+4%-8%。

制訂企業內控標準時還應考慮過程能力，在過程能力指數較高的情況下，可以考慮進一步縮小編差限值。

一旦在生產過程中出現了不合格項目，則要分析原因，當發現是異常波動時，則要采取相應的措施，必要時改進制造過程的工藝提高過程能力，重新評價和選擇供方，甚或是修改設計。

本文作者簡介：伍云山 全國旋轉電機標準化技術委員會小功率電機分技術委員會秘書長