心電圖機檢定中長度測量儀器的選擇與測量不確定度分析

摘 要：心電圖機是測量人體發出的生物電波形電位為臨床診斷提供重要依據的儀器。文章對心電圖機檢定中長度測量儀器的選擇與測量不確定度進行了深入的分析，希望通過文章的分析，能夠對相關工作提供參考。

關鍵詞：心電圖機檢定；長度測量儀器；選擇；測量不確定度

1 心電圖機檢定原理

心電圖機是測量人體發出的生物電波形電位為臨床診斷提供重要依據的儀器。將被見心電圖機與心電圖機檢定儀用導聯電纜鏈接，檢定儀按照檢定規程要求輸出標準信號給檢定儀器，被檢定儀器通過記錄紙顯示測量結果，通過被檢定儀器示值和檢定儀標準值的比較得到示值誤差。記錄紙上的測量結果需要用長度儀器測量其長度，也就是計量標準輸入的電壓或時間頻率信號經過被檢定儀器輸出顯示紙上的模擬波形信號，心電圖機檢定實際上轉變為長度的測量（波形幅度一般為10mm）。

2 問題的提出

現行的計量檢定規程JJG543-2008《心電圖機》。規程中規定長度測量儀器為鋼直尺（量程150mm，分度值0.5mm，最大允許誤差±0.10mm）分規（用來量取記錄紙波形的幅度）和放大鏡（5倍）。在進行測量時，需要用標準分規及4倍的放大鏡在記錄測量紙上進行取樣工作，用鋼直尺及五倍的放大鏡測量信號長度（幅度）。因此，對于心電圖機檢定，長度測量儀器選擇的科學合理關系到測量結果的準確可靠和操作的方便可行。

在2009年全省新店突擊計量比對的準備過程中，我們對上訴問題進行了深入的研究，提出了較為合理的解決方案。

3 檢定規程中的測量不確定度分析

檢定規程附錄E給出了測量不確定度評定的示例（以靈敏度，幅頻特性測量為例）不確定來源。

3.1 計量標準器導入的不確定度分量及誤差

計量標準器的主要技術指標是測量幅度和測量時間的準確性，計量檢定規程所規定的測量幅度和測量時間的MPE為±1%，所用計量標準（智能心腦電圖機檢定儀）測量幅度誤差和測量周期誤差均應不超過±0.5%，按數學模型正態分布考慮，被檢定儀器MPE±5%來說，該項對于測量結果不確定度的貢獻可忽略不計。

3.2 被檢定的智能心電圖機不穩定性所引入的測量不確定度分量

從心電圖機的電路分析可知，心電圖機在重復性測量下的準確度很高，數據的分散性很好，而且測量數據的數量級很小，對于測量結果的影響很小。

3.3 長度測量用到的分規在測量紙上取樣數據所引入的不確定度分量

3.3.1 由記錄紙片取樣數據所引入的不確定度μ（H）

4 長度測量儀器的選擇

方案1：尖爪數顯卡尺，測量范圍（0～200）mm，分辨力0.01mm，最大允許誤差±0.02mm配備有座放大鏡（10倍以上）

方案2：玻璃線紋尺（200mm），讀數顯微鏡。

文章僅對方案1進行測量不確定度分析。

5 測量不確定度分析

5.1 標準不確定度分析

（1）標準器引入的不確定度分量。心電圖機檢定儀是直接讀數的測量儀器，所以有標準器引入的不確定度分量就是標準器自身的計量不確定度。

（2）其他輔助的測量儀器所引入的不確定。心電圖機檢定還需要其他的測量數據，也要引入一部分測量不確定度，主要由鋼直尺，和游標卡尺引入。

（3）各測量儀器所引入的不確定度分析。

6 結論

由以上測量不確定分析，心電圖機測量結果不確定度。電壓測量，時間間隔為Urel=0.9%，k=2，約為最大允許誤差（10%）的1/10。

靈敏度，幅頻特性，耐極化電壓為Urel=1.2%，k=2約為最大允許誤差（5%）的1/4。

定標電壓為Urel=1.2%，k=2約為最大允許誤差（10%）的1/8均滿足要求。

方案1的優點：（1）數顯卡尺的尖爪取代分規，減少了操作步驟；（2）測量準確度高，完全可以滿足全部檢定項目的要求；（3）數字顯示，無估讀誤差，讀數方便。

對于方案2尚未進行深入研究，不過從其儀器的物理特性上看，玻璃線紋尺易碎，攜帶不便，線紋尺讀數不是很方便。