德國SICK傳感器的測(cè)量不確定度的相關(guān)內(nèi)容

    德國SICK傳感器由于測(cè)量誤差客觀存在，故測(cè)量結(jié)果在不同程度上偏離真值，而真值或約定真但是不可知的。因此，誤差和誤差分析的方法，并不是在所有測(cè)量場合都容易做到定量或便于操作.特別是在測(cè)量精度要求越來越高的情況下，被測(cè)量定義自身的不完全，以及所取樣本的代表性問題，均無法計(jì)入誤差之中。

    所以，人們一直在追求以某種較佳方式估計(jì)被測(cè)旦的值，并客觀評(píng)價(jià)其測(cè)量的質(zhì)量程度，即測(cè)量精度。然而，測(cè)量精度的含義一直是含混不清的。測(cè)量不確定度才是表征測(cè)量結(jié)果的—個(gè)容易定量，且便于操作。它的大小決定了測(cè)量結(jié)果的使用價(jià)值。測(cè)量不確定度越小，測(cè)量結(jié)果越接近真值，其質(zhì)量越高，使用價(jià)值也越高；反之，測(cè)量不確定度越大，測(cè)量結(jié)果越偏離真值，其質(zhì)量越，使用價(jià)值也越。

    因此，當(dāng)給出測(cè)量結(jié)果附有不確定度的說明時(shí)，才是完整和有意義的。測(cè)量不確定度正確評(píng)定v不確定度評(píng)定過大，會(huì)因測(cè)量質(zhì)量不高而需要再投資，造成浪費(fèi)；測(cè)量不確定度評(píng)定過小，則會(huì)對(duì)和科學(xué)研究工作造成危害。稱重傳感器的測(cè)量不確定度的相關(guān)內(nèi)容都有哪些？

    1．德國SICK傳感器測(cè)量不確定度的含義：測(cè)量不確定度是指測(cè)量結(jié)果變化的不肯定程度，是表征被測(cè)量真值在某個(gè)量值范圍內(nèi)的一個(gè)估計(jì)，是測(cè)量結(jié)果含有的一個(gè)參數(shù)，用以表示被測(cè)量的分散性。

    德國SICK傳感器因此一個(gè)完整的測(cè)量結(jié)果應(yīng)包含被測(cè)量值的估計(jì)與分散性參數(shù)兩部分。被測(cè)量Y的測(cè)量結(jié)果應(yīng)表示為Y＝y(tǒng)±u。其中y是被測(cè)量的估計(jì)，它可以采用若干觀測(cè)值中的一個(gè)，也可采用這些觀測(cè)值的平均值。y具有測(cè)量不確定度u，可見測(cè)量結(jié)果并非一個(gè)確定值。而是包含分散的無數(shù)個(gè)可能值所處的一個(gè)區(qū)間。測(cè)量不確定度正是這個(gè)區(qū)間的度量。

    2、引起測(cè)量結(jié)果不確定的原因是多方面的：測(cè)量定義、測(cè)量方法、測(cè)量系統(tǒng)、測(cè)量環(huán)境、測(cè)量操作(例如讀數(shù))、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)和引用數(shù)據(jù)等都會(huì)引起測(cè)量不確定度。其中測(cè)量系統(tǒng)是一個(gè)重要方面。由于測(cè)量系統(tǒng)是由若干測(cè)量儀器組成，測(cè)量過程受到各種岡素的影響，測(cè)量結(jié)果也往往是內(nèi)許多直接結(jié)果合成的．因此測(cè)量不確定度有多個(gè)分量。求出測(cè)量不確定度的大小稱為測(cè)量不確定度的評(píng)定。不論分量來源如何，評(píng)定方法可分為兩大類：A類和B類。通過對(duì)一系列的觀測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析評(píng)定不確定度稱為A類評(píng)定；不經(jīng)過統(tǒng)計(jì)分析，而基于經(jīng)驗(yàn)或其他信息所認(rèn)定的概率分布評(píng)定不確定度稱為B類評(píng)定。兩類評(píng)定具有同等價(jià)值。

    3、測(cè)量不確定廢的評(píng)定：用標(biāo)準(zhǔn)差表征的不確定度稱為標(biāo)推不確定度均是標(biāo)準(zhǔn)不確定度分旦，用ui表示。

    4、自由度及其確定：自由度定量地表征了不確定度評(píng)定的質(zhì)量。它來源于方差運(yùn)算，若某量等于若干項(xiàng)變量之和，則該量的白由度等于和的項(xiàng)數(shù)減去對(duì)和的限**數(shù)。

    因此，n個(gè)獨(dú)立觀測(cè)值方差的自由度為n—1。由于不確定度具有標(biāo)準(zhǔn)差的含義，因此每個(gè)不確定度都對(duì)應(yīng)一個(gè)自由度，記作v。自由度越大，表示不確定度的評(píng)定結(jié)果越可信，評(píng)定質(zhì)量越高。不確定度的自由度等于不確定度計(jì)算表達(dá)式中總和所包括的項(xiàng)數(shù)減去各項(xiàng)之間存在的約束條件數(shù)；合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的自由度又稱為有效自由度。不確定度評(píng)定中自由度有三個(gè)作用：表明不確定度數(shù)值的可信程度，確定包含因子A和參與計(jì)算有效自由度。所以給出測(cè)量不確定度的同時(shí)應(yīng)給出自由度。

    通常，在傳感器的線性范圍內(nèi)，希望傳感器的靈敏度越高越好。因?yàn)橹挥徐`敏度高時(shí)，與被測(cè)量變化對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)的值才比較大，有利于信號(hào)處理。但要注意的是，傳感器的靈敏度高，與被測(cè)量無關(guān)的外界噪聲也容易混入，也會(huì)被放大系統(tǒng)放大，影響測(cè)量精度。因此，要求傳感器本身應(yīng)具有較高的信噪比，盡員減少從外界引入的廠擾信號(hào)。

    傳感器的靈敏度是有方向性的。當(dāng)被測(cè)量是單向量，而且對(duì)其方向性要求較高，則應(yīng)選擇其它方向靈敏度小的傳感器;如果被測(cè)量是多維向量，則要求傳感器的交叉靈敏度越小越好。

    頻率響應(yīng)特性

    德國SICK傳感器的頻率響應(yīng)特性決定了被測(cè)量的頻率范圍，必須在允許頻率范圍內(nèi)保持不失真的測(cè)量條件，實(shí)際上傳感器的響應(yīng)總有—定延遲，希望延遲時(shí)間越短越好。

    德國SICK傳感器的頻率響應(yīng)高，可測(cè)的信號(hào)頻率范圍就寬，而由于受到結(jié)構(gòu)特性的影響，機(jī)械系統(tǒng)的慣性較大，因有頻率的傳感器可測(cè)信號(hào)的頻率較。

    在動(dòng)態(tài)測(cè)量中，應(yīng)根據(jù)信號(hào)的特點(diǎn)(穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)、隨機(jī)等)響應(yīng)特性，以免產(chǎn)生過火的誤差。

    線性范圍

    德國SICK傳感器的線形范圍是指輸出與輸入成正比的范圍。以理論上講，在此范圍內(nèi)，靈敏度保持定值。傳感器的線性范圍越寬，則其量程越大，并且能一定的測(cè)量精度。在選擇傳感器時(shí)，當(dāng)傳感器的種類確定以后要看其量程是否滿足要求。

    但實(shí)際上，任何德國SICK傳感器都不能的線性，其線性度也是相對(duì)的。當(dāng)所要求測(cè)量精度比較時(shí)，在一定的范圍內(nèi)，可將非線性誤差較小的傳感器近似看作線性的，這會(huì)給測(cè)量帶來的方便。

    穩(wěn)定性

    德國SICK傳感器使用一段時(shí)間后，其性能保持不變化的能力稱為穩(wěn)定性。影響傳感器長期穩(wěn)定性的因素除傳感器本身結(jié)構(gòu)外，主要是傳感器的使用環(huán)境。因此，要使傳感器具有良好的穩(wěn)定性，傳感器必須要有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力。

    在選擇德國SICK傳感器之前，應(yīng)對(duì)其使用環(huán)境進(jìn)行調(diào)查，并根據(jù)具體的使用環(huán)境選擇合適的傳感器，或采取適當(dāng)?shù)拇胧瑴p小環(huán)境的影響。

    德國SICK傳感器的穩(wěn)定性有定量指標(biāo)，在過使用期后，在使用前應(yīng)重新進(jìn)行標(biāo)定，以確定傳感器的性能是否發(fā)生變化。

    德國SICK傳感器在某些要求傳感器能長期使用而又不能輕易更換或標(biāo)定的場合，所選用的傳感器穩(wěn)定性要求更嚴(yán)格，要能夠經(jīng)受住長時(shí)間的考驗(yàn)。