本帖最后由 史锦顺 于 2015-3-31 11:42 编辑
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就电子负载中电压表的检定
论检定的误差分析与不确定度评定(4)
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史锦顺
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按不确定度论的检定资格标准,用铯原子频标也不能检定一般计数式频率计的低频段。以为低频段的误差由分辨力决定。而有些频率计的指标就是分辨力决定的误差范围。
误差理论认为:数字式频率计测量频率的误差是
R = 内标的误差±1/τ
当被测频率f较低或取样时间τ较小时,第一项可略,于是误差取决于分辨力误差:
R1 = ±1/τ
按误差理论的检定资格条件,是标准的误差范围与被检仪器的误差范围之比。用铯原子频标检定频率计,性能比优于万分之一,检定资格绝对没有疑问。
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不确定度论(GUM之F.2.2.1)认为,数字式仪器的分辨力为δ,则分辨力误差为
R2 = ±0.5δ
设为均匀分布,于是有标准偏差u=0.29δ(标准不确定度)。
检定中的U95评定,内容包括所用计量标准的误差范围R(标)、被检仪器的误差范围、重复性、温度影响等。就算后两项为零,那就是标准的误差范围除以根号3(一般设为均匀分布)与分辨力的u合成。而合成后(方和根)必将大于0.29δ。再乘以2,U95就是0.58δ.而前边已说,GUM已说分辨力误差的最大值是0.5δ。难道0.58δ不大于0.5δ吗?不就是U95大于MPEV吗?就是因子k不取2而仍按根号3乘回,因平方叠加了标准项(尽管小)因此U95还是略大于MPEV.
如果按误差理论取分辨力误差是±1δ,即MEPV是1δ,而U95算成0.58δ,那铯原子频标即使是1E-13,也还是要判断为不可信、不合格,因为要求是U95≤MPEV/3。
争论U95是否大于MPEV,是节外生枝,与主题无关。核心问题很明白,检定的资格条件,到底应该是标准的误差范围比MPEV,还是U95比MPEV。U95与MPEV,相差不多,反正要求U95小于MPEV/3是不可能的,也是绝对不合理的。这才是本质。大处不顾,而纠缠枝节,不是研究问题的正道。
除你规矩湾之外,不可能有人说出“用铯原子频标检定频率计,资格不够”这种蠢话,还要求更换方案,更是胡说。
不确定度论用U95比MPEV小于1/3来要求“可信性”,因为U95中包含有被检仪器的特性,是不合理的要求,是错误的。公然得出“铯原子频标不能检定频率计”这种极其错误的结论。应说明,此错不是规矩湾一人的错,是不确定度评定方法之错,是检定资格认定条件之错。其根源是不确定度评定混淆对象与手段的关系,把被检仪器的性能错误的赖在检定能力上。这个错误,是检定中所有不确定度评定的通病,不是特例。只是在分辨力误差起决定性作用的例子中,更突出,更容易识别。
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