于前訪

（青海省計(jì)量檢定測(cè)試所，青海 西寧810001）

1 引言

在心電圖機(jī)檢定過程中，內(nèi)定標(biāo)電壓測(cè)量是其中的最重要技術(shù)指標(biāo)，對(duì)其測(cè)量結(jié)果不確定度分析是其中必不可少的一項(xiàng)工作。根據(jù)JJF1059－1999《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》規(guī)范要求，分析影響心電圖機(jī)內(nèi)定標(biāo)電壓測(cè)量結(jié)果不確定度的幾個(gè)因素，針對(duì)具體數(shù)據(jù)進(jìn)行了詳細(xì)分析、計(jì)算，為從事該項(xiàng)計(jì)量檢定提供了可靠的依據(jù)。測(cè)量依據(jù)為JJG543－2008《心電圖機(jī)》檢定規(guī)程。環(huán)境條件為溫度（20±10）℃，相對(duì)濕度不大于80%。測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)為心電圖機(jī)檢定儀，型號(hào)EGC－1B。被測(cè)對(duì)象為心電圖機(jī)，型號(hào)ECG－9130P。

2 內(nèi)定標(biāo)電壓測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定

2．1 測(cè)量方法

依據(jù)JJG543－2008《心電圖機(jī)》檢定規(guī)程，將被檢心電圖機(jī)置標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)聯(lián)狀態(tài)（靈敏度設(shè)置為1．0m V／10mm，走紙速度為25mm／s），被檢定儀器必須良好接地。檢定儀輸出電壓1．0m V方波，調(diào)節(jié)被檢心電圖機(jī)增益使描記的幅值H0達(dá)10mm。在同樣條件下描記被檢定儀器對(duì)應(yīng)的內(nèi)定標(biāo)電壓，得到其描記的幅值為Hd。按規(guī)程給出的公式即可算出被檢心電圖機(jī)的定標(biāo)電壓示值誤差。

2．2 數(shù)學(xué)模型

e＝Ucm－Ucn。

因?yàn)閁＝K H，所以得：

e＝K（Hd－H0）。

其中e為心電圖機(jī)內(nèi)定標(biāo)電壓誤差，m V；Ucm為被檢心電圖機(jī)定標(biāo)電壓標(biāo)稱值，m V；Ucn為檢定儀信號(hào)輸出標(biāo)準(zhǔn)電壓在被檢心電圖機(jī)上的描記值，m V；Hd為被檢心電圖機(jī)內(nèi)定標(biāo)電壓的描記高度，mm；H0為輸入標(biāo)準(zhǔn)電壓的描記高度，mm；K為心電圖機(jī)靈敏系數(shù)，規(guī)程設(shè)置k＝1．0m V／10mm。

3 各輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u（H d）的評(píng)定

3．1 輸入量H d不確定度u（H d）的評(píng)定

輸入量Hd不確定度u（Hd）主要來源于重復(fù)性測(cè)量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（Hd1），由記錄紙取樣引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（Hd2），由鋼直尺分辨率引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（Hd3），由鋼直尺最大允許誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（Hd4），由被測(cè)心電圖機(jī)打印分辨力引入的不確定度u（Hd5）。

3．1．1 由重復(fù)性測(cè)量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（Hd1）的評(píng)定

根據(jù)JJG543－2008《心腦電圖機(jī)檢定規(guī)程》給出的檢定方法，將被測(cè)心電圖機(jī)置手動(dòng)狀態(tài)，靈敏度置10mm／m V，關(guān)閉濾波器（使濾波器處于不工作狀態(tài)）。在被測(cè)心電圖機(jī)上描記內(nèi)部幅度波形，進(jìn)行10次測(cè)量，測(cè)量數(shù)據(jù)見表1。

表1 未接入信號(hào)時(shí)心電圖機(jī)重復(fù)性測(cè)量數(shù)據(jù)

3．1．2 由記錄紙取樣引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（Hd2）波形的線寬最大為0．5mm（經(jīng)5倍放大約為2．5mm）。判斷引入的不確定度分量?jī)?yōu)于1／6線寬（約0．083mm），按均勻分布計(jì)算：u（Hd2）＝×0．083mm＝0．048mm。

3．1．3 由鋼直尺分辨率引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（Hd3）

鋼直尺分辨率最小分度為0．5mm（經(jīng)5倍放大約為2．5mm），估讀的最小分辨力優(yōu)于1／10，最小分度（0．5mm），按均勻分布：u（Hd3）＝×0．05mm＝0．03mm。

3．1．4 由鋼直尺最大允許誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（Hd4）

鋼直尺的最大允許誤差：0．1mm。按均勻分布計(jì)算：u（Hd4）＝×0．1mm＝0．06mm。

3．1．5 由被測(cè)心電圖機(jī)打印分辨力引入的不確定度u（Hd5）的評(píng)定

根據(jù)光電心電圖機(jī)ECG－9130P技術(shù)指標(biāo)，該機(jī)的打印分辨力為8dots／mm，折算每點(diǎn)距離為0．125mm，按均勻分布計(jì)算：u（Hd5）＝×0．125mm＝0．07mm。

3．1．6 輸入量Hd引入的不確定度u（Hd）的合成u2（Hd）＝u2（Hd1）＋u2（Hd2）＋u2（Hd3）＋u2（Hd4）＋u2（Hd5）＝ （0．039）2＋ （0．048）2＋（0．03）2＋（0．06）2＋（0．07）2＝0．0132mm2，u（Hd）＝0．115mm。

3．2 輸入量H 0引入的不確定度u（H 0）的評(píng)定

輸入量H0不確定度u（H0）主要來源于標(biāo)準(zhǔn)器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（H01），由重復(fù)性測(cè)量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（H02），由記錄紙取樣引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（H03），由鋼直尺分辨率引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（H04），由鋼直尺最大允許誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（H05），由心電圖機(jī)打印分辨力引入的不確定度u（H06）。

3．2．1 標(biāo)準(zhǔn)器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（H01）的評(píng)定

根據(jù)ECG－1B心腦電圖機(jī)檢定儀上級(jí)檢定證書可知，輸出電壓的最大允許誤差為±0．008m V。按均勻分布進(jìn)行計(jì)算，覆蓋因子k＝。則：u（H01）＝＝0．046mm。

3．2．2 由重復(fù)性測(cè)量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（H02）的評(píng)定

根據(jù)JJG543－2008《心電圖機(jī)檢定規(guī)程》給出的檢定方法，檢定時(shí)應(yīng)將心電圖機(jī)靈敏度設(shè)置為1．0m V／10mm 檔，檢定儀輸出電壓 1m V、周 期0．25s的方波，描記心電圖機(jī)描記高度，進(jìn)行10次測(cè)量，測(cè)量數(shù)據(jù)見表2。

表2 接入信號(hào)時(shí)心電圖機(jī)重復(fù)性測(cè)量數(shù)據(jù)

3．2．3 由記錄紙取樣引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（H03）的評(píng)定

波形的線寬最大為0．5mm（經(jīng)5倍放大約為2．5mm）。判斷引入的不確定度分量?jī)?yōu)于1／6線寬（約0．083mm），按均勻分布計(jì)算：u（H03）＝×0．083mm＝0．048mm。

3．2．4 由鋼直尺分辨率引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（H04）的評(píng)定

鋼直尺分辨率最小分度為0．5mm（經(jīng)5倍放大約為2．5mm），估讀的最小分辨力優(yōu)于1／10，最小分度（0．5mm），按均勻分布：u（H04）＝×0．05mm＝0．03mm。

3．2．5 由鋼直尺最大允許誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（H05）的評(píng)定

鋼直尺的最大允許誤差：0．1mm。按均勻分布計(jì)算：u（H05）＝×0．1mm＝0．06mm。3．2．6 由心電圖機(jī)打印分辨力引入的不確定度

u（H06）的評(píng)定

根據(jù)光電心電圖機(jī)ECG－9130P技術(shù)指標(biāo)，該機(jī)的打印分辨力為8dots／mm，折算每點(diǎn)距離為0．125mm，按均勻分布計(jì)算：u（H06）＝×0．125mm＝0．07mm。

3．2．7 輸入量H0引入的不確定度u（H0）的合成計(jì)算為：

u2（H0）＝u2（H01）＋u2（H02）＋u2（H03）＋u2（H04）＋u2（H05）＋u2（H06）＝（0．03）2＋（0．073）2＋（0．048）2＋（0．03）2＋（0．06）2＋（0．07）2＝0．017 9mm2，u（H0）＝0．135mm。

4 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度及擴(kuò)展不確定度

4．1 靈敏系數(shù)

數(shù)學(xué)模型為：

e＝K（Hd－H0）。

靈敏系數(shù)為：

c1＝＝K，

c2＝＝K。

因?yàn)椋篕＝1．0m V／10mm，則：c1＝0．1m V／mm，

c2＝－0．1m V／mm。

4．2 各不確定度分量匯總及計(jì)算

各不確定度分量匯總見表3。

表3 各不確定度分量匯總

4．3 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc（e）的計(jì)算依照公式：

uc（e）＝m V＝0．0177m V。

5 擴(kuò)展不確定度的評(píng)定

取k＝2，則擴(kuò)展不確定度為：U＝kuc（e）＝2×0．0177m V＝0．036m V。相對(duì)擴(kuò)展不確定度為：Urel＝×100%＝3．6%。

6 測(cè)量不確定度評(píng)定報(bào)告

心電圖機(jī)內(nèi)定標(biāo)電壓示值誤差測(cè)量結(jié)果（靈敏度為1．0m V／10mm）檔，檢定儀輸出電壓1m V，周期0．25s的輸出方波）擴(kuò)展不確定度為：Urel＝3．6%，k＝2。

［1］國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局．JJG543－2008《心電圖機(jī)》檢定規(guī)程［S］．北京：國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，2008．

［2］國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局計(jì)量司．JJF1059－1999《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》校準(zhǔn)規(guī)范［S］．北京：中國(guó)計(jì)量出版社，1999．