心电图机测量结果的不确定度评定

甘肃省计量测试检定西部分中心

心电图机测量结果的不确定度评定

1 概述

心电图机是描记心脏活动所产生的生物信号的仪器。心电图机

的检定，则是由一个信号发生器通过有关人体参数模拟电路和导

联选择通路产生检定所需要的标准幅度信号和频率信号，由被检

心电图机记录描记相应的波形后对比波形，并进行纵向和横向

的测量、分析，从而得出检定结果。其测量不确定度的评定主要

从电压幅度(定标电压)和信号频率(时标)两个方面分别进行。

测量依据：JJG543—2008《心电图机》检定规程。

测量标准：心电图机检定装置。

被测对象内容：心电图机内定标电压；电压测量；时标；时间间隔；幅频特性。

测量过程：用已检定合格的测量标准，按检定规程检定一台心电图机(型号：SE-1200，编号：106753-M11A02500023，制造厂：深圳理邦精密仪器股份有限公司

2 不确定度的来源

2．1 标准器引入的不确定度标准器的主要指标是幅度和时间的准确度，规程提出的幅度和时间最大允许误差是±1％(实际情况是，目前使用的检定仪时间间隔即周期误差不会超过±

0.1％，幅度误差不会超过土0.5％)。可以按接近正态分布考

虑，对于被检仪器最大允许误差±5％来说，该项对测量结果不确定度的贡献可忽略。

2．2 被测心电图机不稳定引人的不确定度从电路分析可知，心电图机自身在重复性条件下的分散性很小，至少比测量长度引入的不确定度小近一个量级。该项对测量结果不确定度的贡献可

以忽略。

2．3 被检心电图机描笔打印分辨力(点距)引入的标准不确定度(p)

型号:SE-1200的心电图机打印出的每小格长度为 1.Omm，其由 5个点阵排列组成，故其点距为 0.125mm，按均匀分布。

u(p)

0.125mm=0.07 mm

2．4 测量长度用分规取样引人的不确定度分量心电图机检定中，测量结果的不确定度主要来源于检定员在被检心电图机记录纸上测量描记的标准信号长度不准所致。测量时用分规及 5倍放大镜在记录纸上取样，并用钢直尺及 5倍放大镜测量。该部分不确定度分量可分解为：

(1)由记录纸取样引入的标准不确定度u(h)波形的线宽约为

0.3mm(经 5倍放大约为 1.5mm)，

判断引人的不确定度分量优于 1／6线宽(0.05mm)，按均匀分布。

u(h)

×0.05mm=0.03mm

(2)由钢直尺分辨力引入的标准不确定度u(δ)钢直尺分辨力

最小分度为 0.5mm(经 5倍放大约为2.5mm)，估读的最小分辨力优于 1／10，最小分度 (0.05mm)，按均匀分布。

u(δ)

0.05mm=0.03mm

(3)由钢直尺最大允许误差引入的标准不确定度u(b)

钢直尺的最大允许误差为0.1mm，按均匀分布。

u(b)

×0.1mm=0.06 mm

3 测量不确定度的评定

3．1 内定标电压测量结果的扩展不确定度U rel(k=2) 内定标电压最大允许误差为 +5％。将波形幅度调整到一样大，从标准器上读数。

由于标准器的读数分辨力一般可达 0.1％，其分辨力引人的不确定度分量可忽略。测量结果的扩展不确定度(k=2)

C =2=2220.0920.19mm U mm

U ==⨯=测量结果的扩展不确定度满足比允许误差小 1／3的要求

测量值为 lmV ，测量值对应灵敏度 lOmm ／mV 的幅度 测量值为H=10.Omm ，则内定标电压测量结果的扩展不确定度(k=2)：

100%0.1910.0100% 1.9%rel mm m U

m U H

⨯=÷⨯==

3．2 电压测量测量结果的扩展不确定度 rel U (k=2)

直接用钢直尺测量波形幅度H ，被测幅度为lOmm 时，最大允许误差=±10％(即 ±lmm)。则测量结果的扩展不确定度 (k=2)：

==22220.110.22c U u mm mm

=⨯⨯=测量结果的扩展不确定度满足比允许误差小1/3的 要求。灵敏度为10mm/mv 、标准值为lmV 的电压测量值为H=10.0mm ，

100%0.2210.0100% 2.2%rel mm m U

m U H

⨯=÷⨯==

电压测量结果的扩展不确定度 z 如表 1所示。

表 1

3.3时标测量结果的扩展不确定度U rel (k=2)时标最大允许误差为+5％。

将波形长度调整到一样大，从标准器上读数。由于标准器的读数分辨力一般 可达 0.1％，其分辨力引入的不确定度分量可忽略。测量结果的扩展不确定度(k=2)：

c =2=2220.0920.19u m m

U m m ⨯==⨯=测量结果的扩展不确定度满足比允许误差小1/3的要求。

标称值为ls 的时标测量值为1s ，测量值对应记录速度25mm/s

的长度测量值为H=25.0mm ，则时标测量结果的扩展不确定度(k=2)

100%0.1925.0100%0.76%rel mm U

U m H

m ⨯=÷⨯==

3．4 时间间隔测量结果的扩展不确定度U rel (k=2)直接用钢直尺测量波形长度H ，被测波形长度为10mm 时，最大允许误差=±10％(即±lmm)。则测量结果的扩展不确定度

(k=2)

==22220.110.22c u U mm mm

==⨯⨯=测量结果的扩展不确定度满足比允许误差小1/3的要求。记录速度为25mm/s 、标准值为3.84s 的时间间隔测量值为H=95.8mm ，

100%0.2295.8100%0.22%rel mm U

U m H

m ⨯=÷⨯==

时间间隔测量结果的扩展不确定度U rel 如表 2所示。

表 2

3．5 幅频特性测量结果的扩展不确定度rel (k=2)幅频特性允许误差为(+5%~-10%)。用同一钢直尺的相同位置测量，先将参考波形长度调整到 10mm,再测量另一波形(相当于比例测量)的幅度。此种情况下，增加一次，但钢直尺的误差 (系统误差 )可抵偿，所以钢直尺的最大允许误差对测量结果不确定度的贡献可以忽略。