利用測量不確定度的評定進行設備期間核查

齊增亮，羅友哲，雷云飛（陜西省電子信息產品監督檢驗院，西安　710004）

利用測量不確定度的評定進行設備期間核查

齊增亮，羅友哲，雷云飛
（陜西省電子信息產品監督檢驗院，西安710004）

本文舉例說明了如何利用測量不確定度的評定進行設備期間核查。利用穩定三極管C945對測試設備BR3500進行了測量不確定度的評定，通過數據對比對測試設備進行了期間核查，結果顯示設備測試能力正常。

測量不確定度；期間核查；評定

1　引言

由于測量設備固有特性的變化或漂移，在每次校準（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常對測量設備的技術性能進行核查，以便及時識別可能發生的超過預期范圍的變化或失效，確認其性能是否得到有效維持或滿足其使用要求。因此，在測量設備相鄰兩次檢定（校準）期間，采用可信的方法對其使用測量技術性能進行核查，以驗證其是否達到有效維持，即確認測量設備檢定（校準）狀態的可信程度［1］。

測量不確定度是經典的誤差理論發展和完善的產物，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）——根據所用到的信息，表征賦予被測量的量值分散性的非負參數［2］。

2　不確定度的來源

根據不確定度的概念和確定方法，分析影響分立器件測試系統BR3500測量結果的測量不確定度主要有以下因素［3］：（1）測量重復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　不確定度的計算

3.1計算不確定度的各分量

3.1.1測量重復性引入的不確定度分量

測量數據如表1。

表1

由于隨機因素的影響，測量重復性引入的測量結果不確定度分量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合成標準不確定度的計算

經分析，以上各項不確定度分量獨立不相關，則合成標準不確定度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擴展不確定度的計算

取=2，擴展不確定度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三個參數的合成標準不確定度uc分別為0.658V，0.449V，6.01nA；擴展不確定度U為分別為1.316V，0.898V，12.02nA。

4　期間核查

采用相同的方法對同一被測件進行再次重復測試，以核查校準、檢定和測試結果的可信度和可靠性。

當核查測量結果的值滿足下式時，可判定測量結果計量兼容的。

式中：x1—原先測量的值；

x2—本次核查的值；

U—x1、x2的擴展不確定度。

參照最近一次計量后的測試結果，依據公式分別計算：

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

5　結論

根據對測試的不確定度評定，以及與最近一次計量后的測試數據對比，由三個測試參數的計算分析得到，該設備的測試能力滿足要求。

［1］中華人民共和國國家計量技術規范《JJF 1059.1-2012測量不確定度評定與表示》［S］.

［2］倪育才.《實用測量不確定度評定》［S］.中國質檢出版社.

［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，主要從事電子產品檢測工作。