張鴻程

（廣東省江門市質(zhì)量計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)所，廣東 江門 529000）

數(shù)字示波器技術(shù)能力比對(duì)中，要對(duì)時(shí)基檢定結(jié)果的異常值進(jìn)行綜合分析，從而能夠有效地確定相關(guān)檢定結(jié)構(gòu)的有效性。本文對(duì)數(shù)字示波器技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單概述，并對(duì)數(shù)字示波器技術(shù)能力進(jìn)行檢定的必要性進(jìn)行了探析，介紹了在進(jìn)行比對(duì)數(shù)據(jù)過(guò)程中采用的方法，比如歸一化偏差法的使用等，并結(jié)合具體的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)時(shí)基檢定結(jié)果異常值進(jìn)行綜合分析，減少檢定結(jié)果誤差，從而能夠有效完成對(duì)數(shù)字示波器的檢定，使其能夠更好地完成電子設(shè)備的設(shè)計(jì)和維修工作。

1 數(shù)字示波器技術(shù)的概述

電力技術(shù)的不斷發(fā)展徹底改變了人們的生活。因此，保障這些電子設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)就變得非常重要。為了能夠更好地完成對(duì)電子設(shè)備的檢修工作，數(shù)字示波器的作用就變得尤為重要。該裝置能夠?qū)涣麟娀蛘呙}沖電流以波的形式進(jìn)行顯示，是由電子管放大器、陰極射線管等各部件組合而成的，利用數(shù)據(jù)采集、A/D轉(zhuǎn)換等一系列技術(shù)制造出來(lái)的高性能示波器，一般來(lái)講，都能對(duì)所測(cè)的電學(xué)物理量進(jìn)行初步分析，甚至具備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等功能，更方便相關(guān)工作的順利進(jìn)行[1]。

2 進(jìn)行檢定的必要性探析

數(shù)字示波器技術(shù)對(duì)于電子設(shè)備的設(shè)計(jì)以及維修工作都是非常重要的，一個(gè)細(xì)微的測(cè)量誤差，就可能對(duì)接下來(lái)的工作產(chǎn)生不利影響，因此，為了能夠獲得較為準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)，對(duì)示波器技術(shù)進(jìn)行檢定工作就變得十分必要了。其檢定過(guò)程中，主要由主持實(shí)驗(yàn)室制訂相應(yīng)的傳遞標(biāo)準(zhǔn)，并由各個(gè)參比實(shí)驗(yàn)室按照順序進(jìn)行傳遞，從而使其在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，完成相應(yīng)的評(píng)定任務(wù)。其中，由主持實(shí)驗(yàn)室將評(píng)定結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析處理，并綜合評(píng)價(jià)各個(gè)參比實(shí)驗(yàn)室示波器及其能力。并通過(guò)歸一化偏差法，完成對(duì)計(jì)算結(jié)果的處理[2]。

3 比對(duì)數(shù)據(jù)過(guò)程中采用的方法

3.1 歸一化偏差法的使用

為了能夠?qū)?shí)驗(yàn)室測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的結(jié)果分析，從而能夠有效對(duì)結(jié)果綜合分析，因此在進(jìn)行比對(duì)的過(guò)程中，要根據(jù)歸一化偏差法的公式進(jìn)行計(jì)算。其中規(guī)定歸一化偏差為En，同時(shí)，另外的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室的測(cè)量結(jié)果規(guī)定為Aj，其中的j為實(shí)驗(yàn)室的次序，同時(shí)Uj的角標(biāo)j為其中在第j個(gè)實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行的測(cè)量結(jié)果中的擴(kuò)展測(cè)量不確定度，因此，該公式表示如下：

其中，當(dāng)En的絕對(duì)值小于或者等于1的時(shí)候，可以與認(rèn)定該方法能夠判定實(shí)際數(shù)值和測(cè)量數(shù)值的結(jié)果保持一致，即符合相關(guān)檢定標(biāo)準(zhǔn)，但是如果當(dāng)En的絕對(duì)值大于1的時(shí)候，可以認(rèn)定該方法中，實(shí)際數(shù)值和測(cè)量數(shù)值的結(jié)果并不能保持一致，其測(cè)量結(jié)果判斷為離群狀態(tài)。

3.2 參考值法和算術(shù)平均法

在歸一化偏差法的數(shù)據(jù)處理過(guò)程中，為了能夠獲得良好的數(shù)據(jù)信息，如式（1）中的As，以及相應(yīng)的Us等具體數(shù)值的確定，其中需要諸城市實(shí)驗(yàn)室根據(jù)，兩臺(tái)傳遞標(biāo)準(zhǔn)器在4次返回參考實(shí)驗(yàn)室的時(shí)候取相應(yīng)的參考值，根據(jù)這些數(shù)據(jù)確定4次參考檢定指，并完成參考值A(chǔ)s以及完成擴(kuò)展不確定度Us的評(píng)定。除此之外，為了能夠獲得較為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，從而能夠更好地完成相應(yīng)的數(shù)據(jù)支撐，在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)分析過(guò)程中，還可以采用算術(shù)平均法來(lái)確定相應(yīng)的的數(shù)據(jù)參考值，從而能夠獲得準(zhǔn)確地?cái)?shù)據(jù)。

4 時(shí)基測(cè)量值異常分析

4.1 時(shí)基測(cè)量結(jié)果的異常值分析

經(jīng)過(guò)參比實(shí)驗(yàn)室的時(shí)基測(cè)量之后，對(duì)測(cè)量值用格拉布斯準(zhǔn)則進(jìn)行判定，并確定異常值的存在。需要將其中的數(shù)據(jù)誤差進(jìn)行剔除操作，應(yīng)對(duì)其中存在的一些實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)進(jìn)行提取，并比對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行圖表制作，以便能夠直觀地進(jìn)行分析，從而獲得理想的數(shù)據(jù)支撐，如表1所示。

表1 參比實(shí)驗(yàn)室數(shù)字示波器時(shí)基比對(duì)數(shù)據(jù)

4.2 測(cè)量結(jié)果的來(lái)源判定

數(shù)字示波器的最大允許誤差為200 ns，其中的測(cè)試不確定值為8∶1并獲得測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)溯源，以此來(lái)判斷量傳關(guān)系的符合性，并通對(duì)兩臺(tái)數(shù)字示波器記性必要參考值偏離測(cè)試，如果在20 ns之內(nèi)，并排除被測(cè)異常，并實(shí)現(xiàn)設(shè)備連接、阻抗匹配和操作，從而比對(duì)被測(cè)件的完好性以及操作的正確性。為了能夠?qū)?shù)字示波器校準(zhǔn)儀10 ms時(shí)標(biāo)信號(hào)技術(shù)要求進(jìn)行判定，需要利用主持實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的頻率計(jì)對(duì)示波器進(jìn)行必要的示波器校準(zhǔn)儀的10 ms信號(hào)進(jìn)行測(cè)試，其中測(cè)量值與實(shí)際值差距偏小，從而能夠有效判定高示波器校準(zhǔn)儀符合10 ms技術(shù)要求。

4.3 數(shù)據(jù)比對(duì)分析

當(dāng)獲得具體數(shù)據(jù)之后，需要根據(jù)各個(gè)實(shí)驗(yàn)室的具體檢定數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的檢定分析，通過(guò)列表和制圖的方式獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)結(jié)果，并采用適當(dāng)?shù)膱D表來(lái)進(jìn)行標(biāo)示，以便于能夠直觀地進(jìn)行數(shù)據(jù)比對(duì)分析，在這個(gè)階段，要求圖表具有一定的參考點(diǎn)，從而能夠獲得準(zhǔn)確的參考坐標(biāo)，并通過(guò)本身的一些重要的數(shù)據(jù)參數(shù)獲得良好的比對(duì)效果[3]。

4.4 時(shí)基測(cè)量結(jié)果異常值原因分析

在數(shù)字示波器校準(zhǔn)儀進(jìn)行10 ms時(shí)標(biāo)信號(hào)的分析過(guò)程中，其中的一些實(shí)驗(yàn)室的測(cè)量結(jié)果在-43 ns，該結(jié)果由兩部分組成，一部分是被測(cè)示波器的時(shí)基偏差，另外一部分是示波器校準(zhǔn)儀的信號(hào)偏差，從這點(diǎn)來(lái)看這也是實(shí)驗(yàn)室偏差過(guò)大的原因之一，其中的測(cè)量值與示波器的10 ms偏差校準(zhǔn)儀器有一定的相同之處，基本情況如圖1所示。

圖1 某示波器異常分析

另外，相較于數(shù)字示波器的時(shí)基測(cè)量，如果其中的測(cè)量數(shù)據(jù)超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)于實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行判定超差，從而給出相應(yīng)的不合格檢定結(jié)論。

4.5 異常值原因判斷和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

經(jīng)過(guò)綜合分析后不難發(fā)現(xiàn)其中的異常值產(chǎn)生的原因，但是造成該結(jié)果的原因相對(duì)復(fù)雜，其中包括在主標(biāo)準(zhǔn)儀進(jìn)行測(cè)試的過(guò)程中，將10 ms時(shí)標(biāo)信號(hào)進(jìn)行測(cè)試的偏差信號(hào)代入了測(cè)量結(jié)果中，使其獲得了疊加效果，因?yàn)閷?dǎo)致了測(cè)量值結(jié)果相對(duì)偏大。由此可見(jiàn)，在進(jìn)行實(shí)際的檢定過(guò)程中，如果檢定結(jié)果超差，并且在測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)溯源結(jié)果的時(shí)候出現(xiàn)最大允許誤差極限，應(yīng)當(dāng)對(duì)其中的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)行適當(dāng)分析，排除測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)偏差對(duì)其帶來(lái)的一些不利影響，再根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行綜合判定。因此，在對(duì)該技術(shù)進(jìn)行檢定的過(guò)程中，如果只依據(jù)鑒定結(jié)果進(jìn)行判定，則會(huì)在一定程度上使誤判的風(fēng)險(xiǎn)增加，因此，要針對(duì)具體的情況進(jìn)行驗(yàn)證和分析，確保檢定結(jié)果的準(zhǔn)確性[4]。

5 總結(jié)

總之，在數(shù)字示波器技術(shù)的能力比對(duì)中，要對(duì)時(shí)基檢定結(jié)果進(jìn)行異常值分析，需要采用歸一化偏差法進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析處理，從而能夠獲得較為良好的比對(duì)方法，并對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)分析，獲得對(duì)時(shí)基測(cè)量結(jié)果異常值原因判斷風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，使數(shù)字示波器檢定結(jié)果和實(shí)際情況相符合，從而使數(shù)字示波器的檢定結(jié)果符合要求。