一种选取有效测量点简化测量不确定度计算的方法

提出了一种利用二次插值法选取测量点,简化测量不确定度计算的方法。采用曲线拟合的方式,对已知典型固定点进行二次插值求解,得到逼近实际曲线的二次插值函数。通过与逐点计算法,典型点法和分段法三种方法比较,结果显示,二次插值法计算得到的测量不确定度在量值范围内近似连续性,能够较好地表述整个量值范围内的测量不确定度,克服了严重歪曲测量不确定度的问题,并且有效减少了计算量,很好地体现了测量标准的校准和测量能力。     

基于量值特性的ATS动态测量不确定度评定

针对ATS测量不确定度难以全面评价的难题,用基于量值特性的动态测量不确定度评定方法对ATS测量不确定度进行评定。分析了ATS和动态测量的概念及关系,阐述了基于量值特性的动态测量不确定度评定方法,并以自动测试系统的数字多用表直流电压10V量程为例,分析了应用该方法进行动态测量不确定度评定的全过程。结果表明：应用该方法进行不确定度评定具有方法简单、不确定度来源分析全面、评定结果准确等优点。     

冲击测量软件优化计算研究

随着自动测量技术的发展,目前冲击电压二次测量系统中测量硬件所记录的波形多进入测量软件进行分析计算进而提取波形参数,在冲击电压测量系统校准试验的不确定度评定中,由二次测量系统引入的测量不确定度分量在整个测量不确定度评定中占很大比重,而冲击测量软件作为二次测量系统中的重要一项,其测量准确度极大影响整个测量系统的测量不确定度,为评价冲击二次测量系统中测量软件的测量准确度,采用IEC61083:2013中附带的波形测试发生器(TDG 2.0.6)对所编制冲击软件进行测试,发现软件测试部分波前带振荡的波形时会出现波前时间T1测量结果超出允许误差的情况。针对以上情况,采用插值处理及两次曲线拟合的方法对测量软件进行改进后保证了测量软件的准确性;将国家高电压计量站自行编制的冲击测量软件与国际上另两家单位的测量软件测试TDG波形的数据进行对比分析,结果显示三款测量软件的准确度基本在同一水平。     

插值法信号周期测量的精度分析

在非同步采样过程中,信号周期的测量是周期信号数字化测量和分析的重要环节.插值法作为计算信号周期测量的常用方法,却鲜有文章对插值阶数和插值法计算结果误差的关系进行分析.本文利用插值方法求取信号周期,推导出了计算信号周期绝对误差的极限公式.该公式可以有效的分析插值阶数和周期计算结果误差之间的关系,并通过对极限误差公式的分析,详细阐述了计算中各参量对周期计算精度的影响.仿真实验结果表明,该方法简单有效,有利于提高信号测量与分析的精度和效率.     

电压互感器二次压降测试仪溯源方法研究及不确定度评定

为规范电压互感器(Voltage Transformer,TV)二次压降测试仪系统化溯源方法,对其溯源原理和溯源电路进行了分析研究,参照互感器校验仪溯源方法,通过互感器校验仪整检装置模拟出两路量值不同、彼此存在二次压降的电压回路构成二次压降示值,完成溯源。在互感器校验仪的额定校准点和20%额定校准点条件下对溯源误差进行了测量试验。从测量重复性、互感器校验仪整检装置、二次压降测试仪负荷、标准器在校准周期内的误差变化4个方面进行了不确定度评定,计算出合成标准不确定度和扩展不确定度。采用传递比较法进行了不确定度试验。试验结果表明,所提溯源方法的不确定度评定结果符合要求。最后通过重复性测量数据和扩展不确定度计算结果给出了溯源结果最佳估计值的判断,为今后制定相关计量检定规程提供了参考。     

电流互感器检定装置量值传递可靠性的分析

对电流互感器的检定方法,检定装置的传递误差及总不确定度进行了详细的分析、计算,得出了传递的总不确定度,并通过对测量重复性和总不确定度的验证,证明了量值传递的可靠性.     

用田口方法推断校准仪器的测量不确定度

在测量过程中存在许多可能引起测量结果的不确定度分量,这些不确定度分量的综合效应影响,使得测量结果的可能值按某种概率分布。在对仪器进行校准时,给出测量结果的同时还应给出其测量不确定度。传统的计算方法是对典型点进行多次测量,求出算术平均值和实验室标准偏差,从而求出测量不确定度,此法很难给出测量范围内任一点的测量不确定度。田口方法利用测量误差损失函数及测量特性的信噪比等参数来表征测量质量的优劣,可以很好地解决测量过程中任一点的测量不确定度求解难题。本文简要介绍了田口方法的原理及其应用,着重叙述了在已知部分测量数据的基础上如何利用田口方法推断出校准参数的估计值以及相应的测量不确定度,并通过实例验证了其正确性和可行性。此方法的计算过程适合计算机编程,使该方法的推广应用成为可能。     

工频电流比例标准辅助标准校准线路分析及不确定度评定

工频电流比例标准二次1 A小电流或一次10 000 A大电流的校准需借助辅助标准完成,为使其自身的量值复现,对辅助标准各变比分别采用自校线路、比较线路和除法线路进行分析,得到单次测量试验数据,评定出合成标准不确定度,计算出扩展不确定度,最终给出各变比最佳估计值的判断。     

基于映射常数的动态量值不确定度评定方法

动态量值持续变化、无法重复观测导致不确定度难以评定。为解决这一难题,文中采用推导出的映射算法,将动态量值映射为常数,得到可重复观测的量值;分析了算法推导过程中假设条件、算法参数对算法评定结果的影响和动态量值不确定度对信号复现性的影响;利用MATLAB仿真,验证了提出的映射常数算法可以有效评定典型动态量值的不确定度;对录波仪记录的实际数据进行分析,验证了提出算法的实用性。提出的算法可以应用于录波仪等以采样值为基础的设备的动态不确定度中。     

线纹钢直角尺垂直度和线纹示值结果的分析

线纹钢直角尺是一种简易、基础的长度计量器具,但是其作用却十分广泛.为保证线纹钢直角尺量值传递的准确性与一致性,依据JJG7-2004《直角尺》检定规程,介绍了线纹钢直角尺量值溯源方法,并对线纹钢直角尺的垂直度和线纹示值的结果进行分析,包括最大允许误差和不确定度的评估.其中,不确定度评估详细论述了测量原理,评估的步骤与方法,按照数学模型、方差和传播系数、测量不确定度来源分析、测量不确定度分量计算、合成和扩展测量不确定度计算的顺序完成.     

一种面结构光三维测量系统的不确定度分析评定

面结构光三维测量方法是一种典型的非接触式测量方法,在扫描测量领域具有广泛的应用,为了定量评估其测量结果的质量、可靠性,需要对不确定度进行评定。结合传统误差分析方法对面结构光测量系统的原理进行探究,采用基于测量系统分析(MSA)方法对不确定度来源进行分析并建立相应的分析模型;针对各不确定度分量设计对应的量化评定方案;分别使用测量不确定度表示指南(GUM)法与自适应蒙特卡洛方法(AMCM)对测量不确定度做出评定,并对评定结果进行分析比较。通过工件尺寸测量不确定度评定实例的结果表明,AMCM的评定结果较GUM法的结果更加可靠。同时,通过验证程序表明,对于本测量任务,在不确定度保留一位有效数字时,GUM法依然适用;但是在不确定度保留两位有效数字时,GUM法未通过验证,说明使用AMCM进行替代是有必要的。     

DFT 算法频率和相位差测量不确定度评估

由于存在测量误差,测量结果就带有不确定性,测量不确定度是评估测量结果质量高低的重要指标。 将采样长度与信 号周期比值分为整数和小数部分,推导出离散傅里叶变换(DFT)算法频率和相位差的测量误差;运用 B 类不确定度评估方法, 分别分析由频谱泄漏、加窗和栅栏效应造成的频率测量不确定度,得到频率测量合成不确定度表达式;通过相位差测量误差与 频率测量误差的关系,推导出相位差不确定度表达式;最后通过计算分析,验证了频率和相位差测量误差、测量不确定度与采样 长度的关系,分析结果表明了评估过程的可行性和有效性。     

最小二乘法对群时延测量的改善

本文介绍了用矢量网络分析仪测量群时延的需求,提出了采用最小二乘法拟合改善测量不确定度的方法。该方法通过分析和大量实验,特别为改善窄带群时延的测量不确定度提供了应用和思路。     

一种新型分体式差压测量装置的研制

为了减少由传统的差压测量装置中引压装置带来的不确定度,设计了一种新的分体式差压测量装置。从不确定度的角度出发,对测量装置的模型进行分析,采用扩散硅压力传感器探头作为测压元件,使用MSP430F149单片机作为控制数据转换、处理和显示的中央芯片,并确定了分体式差压测量装置的最优测量方案。通过大量的实验确定了压力和差压测量的数学模型。最终的差压测量实验表明:通过对电压数值的修正,差压测量的引用误差达到了5‰,证明该装置的测量原理和方法是可行的。     

正弦信号二次插值算法的误差分析

在电力系统的模拟信号采样和处理过程中,为了降低频谱泄漏,经常采用二次插值算法。该文从理论分析和数值仿真两个方面,对二次插值算法在正弦信号分析中存在的误差进行了详细的研究,得到了误差范围的解析表达式。该误差分析结果对于掌握正弦信号数字测量的精度和选择采样频率有着指导意义,为测量数据的后续分析处理提供了理论基础。     

微波噪声源定标方法及不确定度的分析

噪声系数测量的一个关键指标就是测量不确定度,测量时所用的噪声源的是引起噪声系数测量不确定度的一个明显因素。精确的噪声源的定标可使噪声系数的测量不确定度减至最低的程度,因此它是获得高质量的噪声系数测量的关键因素。本文介绍一种用N2002A噪声源定标装置[1]对微波噪声源超噪比定标的方法,全面分析了引起定标不确定度的因素。最终对微波智能噪声源做了测试,并给出测试结果。     

如何做好数字示波器幅值的测量审核

测量审核是能力验证活动的有效补充,是实验室认可活动中的重要环节。测量审核是对单位实验室指定项目具备高质量的标准/能力和对实验室人员的操作水平的证明。以数字示波器作为审核对象,通过对校准数字示波器测量结果的不确定度的分析;校准数字示波器中的最佳测量方法的选择,探讨如何将测量方法引起的使测量审核评判标准En增大的因素降到最低,从而帮助大家做好数字示波器的测量审核,以证明所在实验室校准此项标准所具备的最高能力,使实验室此项技术能力得到准确和客观的评价。     

宽带矢量网络测试的 TRM 校准方法不确定度分析

宽带网络测试是获取微波毫米波器件电学特性的重要手段,而 TRM 校准方法被广泛应用于宽带网络测试系统的校准 中。 为了有效地评估测试数据的准确性,需要对 TRM 校准与测试进行误差不确定度度分析。 对基于 8 项误差的在片测试的小 信号校准与误差修正原理进行了阐述,以此为基础推到了 TRM 校准方法的不确定度传播公式,能够有效地评估各项校准件的 非理想性对校准结果的影响。 通过采用参数已知的传输线作为非理想直通校准件进行验证实验。 实验结果表明,不确定度传 播公式能够准确地评估测试数据的误差,最大差值不超过 0. 02 dB。     

基于二次相关的双阵元接收阵列超声波风矢量测量

针对在低信噪比条件下超声波风速风向测量精度低的问题,提出一种基于二次相关法的双阵元接收阵列超声波风速风 向测量方法。 首先采用由一个超声波发射传感器和两个接收传感器组成的阵列结构,其次在该系统结构基础上给出一种基于 二次相关的超声波传播时间测量方法,利用二次相关算法对噪声抑制更强的性能可有效提高风速风向测量的精度。 最后通过 模拟仿真实验对所提测风方法进行有效性验证,并通过双阵元测风系统进行了实测数据验证。 实验结果表明,基于二次相关算 法的双阵元接收阵列超声波传感器风速风向测量方法具有较强的噪声抑制能力,在实测环境下风速风向最大测量误差分别为 0. 24 m/ s 和 2. 4°,基本达到了超声波测风仪的设计要求。