德國SICK傳感器的測量不確定度的相關內(nèi)容

2018-10-29 15:21:41

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德國SICK傳感器的測量不確定度的相關內(nèi)容

德國SICK傳感器由于測量誤差客觀存在，故測量結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，并不是在所有測量場合都容易做到定量或便于操作.特別是在測量精度要求越來越高的情況下，被測量定義自身的不完全，以及所取樣本的代表性問題，均無法計入誤差之中。

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

因此，當給出測量結果附有不確定度的說明時，才是完整和有意義的。測量不確定度正確評定v不確定度評定過大，會因測量質量不高而需要再投資，造成浪費；測量不確定度評定過小，則會對和科學研究工作造成危害。稱重傳感器的測量不確定度的相關內(nèi)容都有哪些？

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

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

2、引起測量結果不確定的原因是多方面的：測量定義、測量方法、測量系統(tǒng)、測量環(huán)境、測量操作(例如讀數(shù))、計量標準和引用數(shù)據(jù)等都會引起測量不確定度。其中測量系統(tǒng)是一個重要方面。由于測量系統(tǒng)是由若干測量儀器組成，測量過程受到各種岡素的影響，測量結果也往往是內(nèi)許多直接結果合成的．因此測量不確定度有多個分量。求出測量不確定度的大小稱為測量不確定度的評定。不論分量來源如何，評定方法可分為兩大類：A類和B類。通過對一系列的觀測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析評定不確定度稱為A類評定；不經(jīng)過統(tǒng)計分析，而基于經(jīng)驗或其他信息所認定的概率分布評定不確定度稱為B類評定。兩類評定具有同等價值。

3、測量不確定廢的評定：用標準差表征的不確定度稱為標推不確定度均是標準不確定度分旦，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定的質量。它來源于方差運算，若某量等于若干項變量之和，則該量的白由度等于和的項數(shù)減去對和的限**數(shù)。

因此，n個獨立觀測值方差的自由度為n—1。由于不確定度具有標準差的含義，因此每個不確定度都對應一個自由度，記作v。自由度越大，表示不確定度的評定結果越可信，評定質量越高。不確定度的自由度等于不確定度計算表達式中總和所包括的項數(shù)減去各項之間存在的約束條件數(shù)；合成標準不確定度的自由度又稱為有效自由度。不確定度評定中自由度有三個作用：表明不確定度數(shù)值的可信程度，確定包含因子A和參與計算有效自由度。所以給出測量不確定度的同時應給出自由度。

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。因為只有靈敏度高時，與被測量變化對應的輸出信號的值才比較大，有利于信號處理。但要注意的是，傳感器的靈敏度高，與被測量無關的外界噪聲也容易混入，也會被放大系統(tǒng)放大，影響測量精度。因此，要求傳感器本身應具有較高的信噪比，盡員減少從外界引入的廠擾信號。

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

頻率響應特性

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

德國SICK傳感器的頻率響應高，可測的信號頻率范圍就寬，而由于受到結構特性的影響，機械系統(tǒng)的慣性較大，因有頻率的傳感器可測信號的頻率較。

在動態(tài)測量中，應根據(jù)信號的特點(穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)、隨機等)響應特性，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，并且能一定的測量精度。在選擇傳感器時，當傳感器的種類確定以后要看其量程是否滿足要求。

但實際上，任何德國SICK傳感器都不能的線性，其線性度也是相對的。當所要求測量精度比較時，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，這會給測量帶來的方便。

穩(wěn)定性

德國SICK傳感器使用一段時間后，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構外，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的環(huán)境適應能力。

在選擇德國SICK傳感器之前，應對其使用環(huán)境進行調(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?shù)拇胧?，減小環(huán)境的影響。

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