醫學計量中示波器檢定的不確定度分析

酈全友 曾宏輝

摘 要：筆者依據實際工作經驗及相關文獻資料的記載，詳細分析醫學計量中示波器檢定的不確定度，首先闡述不確定度問題形成原因，而后分析校準過程中不確定度應當使用到的措施，希望在日后相關工作人員對這個問題進行分析的時候，可以起到一定借鑒性作用，最終在我國社會經濟發展進程向前推進的過程中，做出一定貢獻。

關鍵詞：醫學計量；示波器；檢定；不確定度；分析

1.問題研究背景及意義

示波器在醫療、實驗以及維修等領域當中得到的應用十分廣泛，是電子測量工作進行的過程中，一定需要使用到的一種儀器，因此會對示波器測量準確性以及波形精準性提出比較高的要求，與此同時脈沖參數預測也是時域測量環節當中一項十分重要的內容，在測量結果不確定度評定領域中具有十分重要的作用，測量不確定度實際上是測量結果衍生出來的一個參數，也是分散在測量結果周邊的很多個數值，這些數值依據不同置信度會被賦予被測量，它的可信度由測量結果不確定度反應出來。現階段，基于統計理論的不確定度分析方法得到的應用十分廣泛，依據這種方法分析并得出的不確定度一般是由多個分量構成的，交由實驗室數據統計分布評定的分量一般情況下會被稱為是A類不確定度，基于實驗或者其他信息評定的分量會被稱為是B類不確定度。

2.不確定度及其來源分析

2.1不確定度

測量不確定度是一項和測量結果之間有一定相互關系的參數，表征合理的賦予被測量值的分散性。不確定度在被測量數值未知的情形之下，能夠科學合理的將測量結果呈現出來。精準的對測量結果的不確定度進行評定，首先應當對不確定度的概念形成深入的認識，將測量不確定度和測量誤差區分開來。測量誤差其實是測量值和真值之間的差值，其所呈現出來的是測量結果和被測量數值之間的接近程度。測量不確定度表明的是，給定的被測量和給定的測量結果，其實并不是一個數值，而是分散在測量結果周邊的很多個數值，這些數值可以依據不同置信度被賦予被測量。測量不確定度是將統計理論知識作為基礎，得出的和最佳數值接近程度的一種預測，不一定是可以將測量結果和被測量數值之間的接近程度反應出來。現階段，基于統計理論知識的不確定度分析方法得到的應用十分廣泛，通過這種方法分析并得到的不確定度一般情況下是由多種類型的分量構成的。

2.2不確定度的來源闡述

在對不確定度的來源進行分析的過程當中，首先應當對測量方法、測量設備以及被測量形成較為深入的認識，一定需要做到的是具體問題具體分析。不確定度評定其實是相對于測量結果來說的，不確定度評定工作進行的過程當中，全部會對測量結果造成影響的因素都應當納入考慮范圍內，在對各個不確定度來源形成較為深入認識的背景之下，應當著重分析主要因素，適當舍棄不必要的因素。在對不確定度進行分析的過程中，不一定需要對每一項不確定度來源的性質進行區分，而是應當考慮到使用怎樣的方法獲取標準偏差，可以依據測量過程中得到的數據，將實驗標準偏差是A類的不確定度分量找尋出來，剩余下來的都隸屬于B類標準不確定度分量包含的范圍內。最終在對測量不確定度進行表述的過程當中，應當可以滿足數據規則當中提出的要求，將測量結果的末位和不確定度的末位對齊。

被測量的定義不是十分完整；復現出來的被測量定義數值不是十分理想；被測量的樣本難以完全將被測量呈現出來；難以對環境條件有可能造成的影響形成深入的認識，或者是開展的環境條件測量工作不是十分完善；工作人員讀出的模擬式儀器的數值存在一定偏差；測量儀器的計量性能具有一定局限性，有可能在分辨力和鑒別數值范圍等因素的影響之下產生不確定度；在數據處理工作進行的過程當中，應用到的常數或者其他參數帶有一定不確定度；在條件相同的情況之下，被測量重復觀測數值發生隨機性變化，在修正工作不完善的情況之下也有可能一定不確定度。

因為數字示波器時間基準測量精準性比較強，在校準工作進行的過程當中，一般應用到的是廠家說明書當中標注的校準方法，力科公司應用到的是測量內部時鐘方法，泰克公司使用到的是延遲時間測量功能，總而言之在校準工作進行的過程當中，首先應當詳細地對不確定度形成原因進行分析，而后選擇出來科學合理的方法完成校準工作，以便于可以將校準方法的作用充分發揮出來，將測量結果不確定度控制在一定范圍內，從而也就可以對醫學計量示波器的運行安全性及穩定性做出一定保證，也可以對測量結果的精準性做出保證，從而也就可以為后續各項工作的順利開展奠定堅實的基礎，促使我國醫學事業走上一條穩定發展的道路上。

結語

在對測量過程當中不確定度的來源進行分析的過程當中，一般情況下需要對幾個領域當中的內容進行分析，之所以會引發測量不確定度問題，一般情況下是測量條件不充分或者沒有對事物本身形成較為深入的認識。上文中所說的這些不確定度來源如果對測量結果造成影響，那么其實也就會對測量結果的分散性造成一定影響，因此在對不確定度來源進行分析的過程當中，應當注意到的問題是，各個影響因素之間是否有相互關系，在綜合分析不確定度分量的過程當中，不勇當對同一個來源進行重復評定，即便是在對同一個分量進行分析的過程當中，也需要詳細地分析不確定度引入的次數問題。

除去上文中所說的問題之外，在測量不確定度的評定及分析工作進行的過程當中，一定需要注意到的問題是不確定度單位之間的相互統一，在對測量結果進行限制的過程當中，一般都會將小數點之后1-2位數字保留下來，以便于可以對數據結果的精準性做出一定保證。

參考文獻

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（作者單位：湖北省恩施州計量檢定測試所）