齊增亮,羅友哲,雷云飛(陜西省電子信息產(chǎn)品監(jiān)督檢驗(yàn)院,西安 710004)
利用測量不確定度的評定進(jìn)行設(shè)備期間核查
齊增亮,羅友哲,雷云飛
(陜西省電子信息產(chǎn)品監(jiān)督檢驗(yàn)院,西安710004)
本文舉例說明了如何利用測量不確定度的評定進(jìn)行設(shè)備期間核查。利用穩(wěn)定三極管C945對測試設(shè)備BR3500進(jìn)行了測量不確定度的評定,通過數(shù)據(jù)對比對測試設(shè)備進(jìn)行了期間核查,結(jié)果顯示設(shè)備測試能力正常。
測量不確定度;期間核查;評定
由于測量設(shè)備固有特性的變化或漂移,在每次校準(zhǔn)(檢定)后并不能保證其量值始終得到維持。因此,在日常工作中需要經(jīng)常對測量設(shè)備的技術(shù)性能進(jìn)行核查,以便及時識別可能發(fā)生的超過預(yù)期范圍的變化或失效,確認(rèn)其性能是否得到有效維持或滿足其使用要求。因此,在測量設(shè)備相鄰兩次檢定(校準(zhǔn))期間,采用可信的方法對其使用測量技術(shù)性能進(jìn)行核查,以驗(yàn)證其是否達(dá)到有效維持,即確認(rèn)測量設(shè)備檢定(校準(zhǔn))狀態(tài)的可信程度[1]。
測量不確定度是經(jīng)典的誤差理論發(fā)展和完善的產(chǎn)物,目的是為了澄清一些模糊的概念和便于使用。其基本定義是:測量不確定度(measurement uncertainty)——根據(jù)所用到的信息,表征賦予被測量的量值分散性的非負(fù)參數(shù)[2]。
根據(jù)不確定度的概念和確定方法,分析影響分立器件測試系統(tǒng)BR3500測量結(jié)果的測量不確定度主要有以下因素[3]:(1)測量重復(fù)性引入的不確定度分量;(2)測量儀器引入的不確定度分量。
3.1計算不確定度的各分量
3.1.1測量重復(fù)性引入的不確定度分量
測量數(shù)據(jù)如表1。
表1
由于隨機(jī)因素的影響,測量重復(fù)性引入的測量結(jié)果不確定度分量uA:
3.1.2測量儀器引入的不確定度分量
儀器測量誤差:
BR3500的測量允許誤差極限為:
0.1V~999V:±1%+0.1V
1nA~50mA:±1%+10nA
3.2合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計算
經(jīng)分析,以上各項(xiàng)不確定度分量獨(dú)立不相關(guān),則合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc為:
BVCBO:uc=(uA2+uB2)1/2=(0.6362+0.1692)1/2=0.658V
BVCEO:uc=(uA2+uB2)1/2=(0.4442+0.0722)1/2=0.449V
ICBO:uc=(uA2+uB2)1/2=(5.972+0.6772)1/2=6.01nA
3.3擴(kuò)展不確定度的計算
取=2,擴(kuò)展不確定度U為:
BVCBO:U=k?uc=2×0.658V=1.316V
BVCEO:U=k?uc=2×0.449V=0.898V
ICBO:U=k?uc=2×6.01nA=12.02nA
分立器件測試系統(tǒng)BR3500對三極管C945的測試中,在置信概率95%,包含因子k=2,BVCBO、BVCEO、ICBO三個參數(shù)的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc分別為0.658V,0.449V,6.01nA;擴(kuò)展不確定度U為分別為1.316V,0.898V,12.02nA。
采用相同的方法對同一被測件進(jìn)行再次重復(fù)測試,以核查校準(zhǔn)、檢定和測試結(jié)果的可信度和可靠性。
當(dāng)核查測量結(jié)果的值滿足下式時,可判定測量結(jié)果計量兼容的。
式中:x1—原先測量的值;
x2—本次核查的值;
U—x1、x2的擴(kuò)展不確定度。
參照最近一次計量后的測試結(jié)果,依據(jù)公式分別計算:
BVCBO:99.294V-99.843V=0.549V≦1.861V
BVCEO:66.968V-67.059V=0.091V≦1.270V
ICBO:33.78nA-34.16nA=0.38nA≦16.998nA
根據(jù)對測試的不確定度評定,以及與最近一次計量后的測試數(shù)據(jù)對比,由三個測試參數(shù)的計算分析得到,該設(shè)備的測試能力滿足要求。
[1]中華人民共和國國家計量技術(shù)規(guī)范《JJF 1059.1-2012測量不確定度評定與表示》[S].
[2]倪育才.《實(shí)用測量不確定度評定》[S].中國質(zhì)檢出版社.
[3]GJB 3756-1999《測量不確定度表示與評定》[S].
10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.10.232
齊增亮(1981-),男,陜西富平人,碩士研究生,工程師,主要從事電子產(chǎn)品檢測工作。