磁钢磁性测量结果的标准不确定度分析
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・
４ ４・
科 技论 坛
磁钢磁性测量结 果 的标准不确 定度分析
王 艳 文 崔 志 娟 张 静
（ １ 、 新 乡医学院生命科 学技术 学院， 河南 新 乡 ４ ５ ３ ０ ０ ３ ２ 、 新 乡市中源水务有限责任公 司， 河南 新 乡 ４ ５ ３ ０ ０ ３ ） 摘 要： 结合不确定度的有关概 念及相 关计量规范要求 ， 对磁钢磁性的测量结果进行 了标准不确 定度评定 。
【 １ 】 国家质 量技 术监督局 计量 司． 测量 不确 定度评定 与表 示指 南【 Ｍ 】
北京： 中 国计 量 出版 社 ， ２ ０ ０ ０ ． 【 ２ ］ 刘立． 量化分析测量不确定度指 南【 Ｍ】 ． 北京： 中国计量 出版社， ２ ０ ０ ３
（ 上接 ４ ２页）
量 量 喜量 量 善 量量 量 莹量量 莩 量 量盆 。 器 善善
扩展不确定度为 ０ ． ２ ％， ｋ ＝ ３ 。 （ ４ ） 被测对象 ： 磁钢。 （ ５ ） 测量过程 ： 将 核查 用的封样磁钢放人测试 板上 ， 每次测试前复零 ， 重 复测 量 １ ０次 ， 取 １ ０次测量平 均值作 为测量结果 。
２数 学模 型
Ｙｌ ＝ Ｙ ０
式 中： 。 ——被测磁钢 的相对误差 ； 厂 一Ｃ ｓ Ｔ — ｌ ８磁性测试 仪上测得 的相对误差。 ３输入量 ｙ ｏ 的标准不确定度的评定 输入量 。 的标准不确定度 ｕ （ 。 ） 的来源主要有两方面 ： （ １ ）重复性和复现性 条件下对被测磁钢测量 不重 复引起 的不确 定 度分项 ｕ （ 。 ） ， 采用 Ａ类评定法Ⅲ ； （ ２ ） Ｃ Ｓ Ｔ 一 １ ８ 磁性测试仪上 的误 差引起 的不确定度分项 ｕ （ ） ， 采用 Ｂ类评定法 。 ３ ． １ 被测磁钢测量不重复引起 的不确定度分项 Ｕ （ 。 ） 的评 定 ： 该不确定度分项是 由于被测磁钢 的测量不重 复引起 ， 可通过重 复测量得到测量列 ， 采用 Ａ类方法评定日 。（ 表 １ ） 则重复性引起的标 准测量不确定度为 ： Ｕ （ ＾ ｙ 。 ） ＝ Ｓ ； ＝ ０ ． ０ ６ ％ ３ ． ２ Ｃ Ｓ Ｔ － １ ８磁性测试仪的误差引起的不确定度分项 Ｕ （ ） 的 评定 ： 由Ｃ Ｓ Ｔ － １ ８ 磁性测试仪器精度引起的不确定度分量 ，仪器的测 量 不确定度 为 ： Ｕ ＝ ０ ． ２ ％， ｋ ＝ ２ 则 仪器标准不确定度为： ｕ （ ｍ ） ＝ ０ ． ２ ％／ ２ ＝ ０ ． １ ％ ３ ． ３标准不确定度 ｕ （ 。 ） 的计算
５不 确 定 度 报 告
测量结果为平均值 ： ４ ． ８ ７ ９ ｍ Ｗｂ ， Ｕ ＝ Ｏ ． ２ ４ ％， ｋ ＝ ２
参考 文 献
撇 勘 ｍ 髓
ｕ （ ０ ） ＝ 、 ／ “ （ ｒ ０ １ ） ‘ ＋ （ ｒ ０ ２ ） ＝ ０ ‘ １ ２ ％
４合 成 标 准 不 确 定 度评 定
… … … Ｈ ｃ
图５ Ａ ／ Ｄ — Ｄ ， Ａ转换控制模块程序流程图
图 ６ 系统 总体性能测试框图
图 ７用户设计值与实测值线性关 系图
中断 ， 分别用 于发送 、 接收指令 、 数据和获取键码 ， 其主要 流程图如 心转换部件 ， 恒 流源为受控 部件 ， Ｉ Ｓ Ｄ ２ ５ ６ ０芯片为辅助语音模块 ， 采 图 ４所 示 『 ｌ １ 。 用主控机协调 组织 ， 多个从机 并行运行方式 ， 提高 了工 作效率和 系 ２ ． ２ Ａ ／ Ｄ — Ｄ ／ Ａ转换控制模块 。 图５ 所示流程图为 Ａ ／ Ｄ — Ｄ ／ Ａ转换 统稳定性。 在恒 流源 的制作方面 ， 采用集成电路 恒流源 ， 较高指标 的 模块 程序流程 图 ， 它 只打 开串行 中断 ， 用于接收主控机 发送 的指令 设计制作 了该 数控恒流源系统。 如果进一步提高抗干扰能力和改进 和数据 ， 在从机 ２内部 通过软件滤波减小误差并把 采样 数据 回送 给 软件算法 ， 本 系统 的性能将进一 步提高 。
主控 机翻 。 ３恒流源输出电流采集 参 考 文 献
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
【 １ 降 朝清． 单片机原理及接 口 技术【 Ｍ 】 ． 北京： 北京航空航天大学出版
在系统调试通过 的前提下 ， 本文作者利用如图 ６所示的测试框 社 ． １ ９ ９ ８： ９ ８ — ２ ２ ２ ． 图对整个系统进行 了步进 为 １ ０ ｍ Ａ的全面测试 ， 各设定工作值与实 ［ ２ 】 赵 建军． 欧 阳中辉． 检测 与转换技 术【 Ｍ］ ． 山东： 海军航空 工程 学院 ， 测值的线性关系如图 ７ 所示 。 １ ９ ９ ７： ５ ７ － ２ ８ ６ ． 结 束 语 － 本 系统 以 Ａ Ｔ ８ ９ Ｃ ５ ２芯 片为核 心控制 部件 ， Ａ ／ Ｄ — Ｄ ／ Ａ芯 片为核
关键词 ： 磁钢磁性 ； 自由度 ； 不 确 定度
１概 述
～ 一 ～ 一 ～ 一 ～ 一 一 一
（ １ ） 测量依据 ： ２ １ ９ ２ 一 Ｙ Ｊ ６ ０ ３ Ａ Ｏ 《 磁 钢装配工艺》 。（ ２ ） 环境条件 ： 温
表 １磁钢测量不重复的样本数据 测试数据单位： Ｗ ｂ
度（ ２ ０ ±ｌ Ｏ ） ℃， 湿度≤８ ０ ％Ｒ Ｈ。 （ ３ 测 量用仪器： Ｃ Ｓ Ｔ － １ ８ 磁性测试仪，
厂■． ＿ ■。 ——■＿■
４ ． １ 灵 敏 系 数 ． ‘ ｙ １ ＝ ｙ ０
ｏ
ｓ ｅ ｒ
ｃ ｙ １ ｙ ０ 一ｌ
合成标准不确定度汇总见表 ２ 。 ４ ． ２ 扩展不确定度的评定
Ｕ＝ｋ ￣ ｕ （ ｒ ｏ ） ＝ ２ × ０ ． １ ２ ％ ＝ ０ ． ２ ４ ％
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科 技论 坛
磁钢磁性测量结 果 的标准不确 定度分析
王 艳 文 崔 志 娟 张 静
（ １ 、 新 乡医学院生命科 学技术 学院， 河南 新 乡 ４ ５ ３ ０ ０ ３ ２ 、 新 乡市中源水务有限责任公 司， 河南 新 乡 ４ ５ ３ ０ ０ ３ ） 摘 要： 结合不确定度的有关概 念及相 关计量规范要求 ， 对磁钢磁性的测量结果进行 了标准不确 定度评定 。
【 １ 】 国家质 量技 术监督局 计量 司． 测量 不确 定度评定 与表 示指 南【 Ｍ 】
北京： 中 国计 量 出版 社 ， ２ ０ ０ ０ ． 【 ２ ］ 刘立． 量化分析测量不确定度指 南【 Ｍ】 ． 北京： 中国计量 出版社， ２ ０ ０ ３
（ 上接 ４ ２页）
量 量 喜量 量 善 量量 量 莹量量 莩 量 量盆 。 器 善善
扩展不确定度为 ０ ． ２ ％， ｋ ＝ ３ 。 （ ４ ） 被测对象 ： 磁钢。 （ ５ ） 测量过程 ： 将 核查 用的封样磁钢放人测试 板上 ， 每次测试前复零 ， 重 复测 量 １ ０次 ， 取 １ ０次测量平 均值作 为测量结果 。
２数 学模 型
Ｙｌ ＝ Ｙ ０
式 中： 。 ——被测磁钢 的相对误差 ； 厂 一Ｃ ｓ Ｔ — ｌ ８磁性测试 仪上测得 的相对误差。 ３输入量 ｙ ｏ 的标准不确定度的评定 输入量 。 的标准不确定度 ｕ （ 。 ） 的来源主要有两方面 ： （ １ ）重复性和复现性 条件下对被测磁钢测量 不重 复引起 的不确 定 度分项 ｕ （ 。 ） ， 采用 Ａ类评定法Ⅲ ； （ ２ ） Ｃ Ｓ Ｔ 一 １ ８ 磁性测试仪上 的误 差引起 的不确定度分项 ｕ （ ） ， 采用 Ｂ类评定法 。 ３ ． １ 被测磁钢测量不重复引起 的不确定度分项 Ｕ （ 。 ） 的评 定 ： 该不确定度分项是 由于被测磁钢 的测量不重 复引起 ， 可通过重 复测量得到测量列 ， 采用 Ａ类方法评定日 。（ 表 １ ） 则重复性引起的标 准测量不确定度为 ： Ｕ （ ＾ ｙ 。 ） ＝ Ｓ ； ＝ ０ ． ０ ６ ％ ３ ． ２ Ｃ Ｓ Ｔ － １ ８磁性测试仪的误差引起的不确定度分项 Ｕ （ ） 的 评定 ： 由Ｃ Ｓ Ｔ － １ ８ 磁性测试仪器精度引起的不确定度分量 ，仪器的测 量 不确定度 为 ： Ｕ ＝ ０ ． ２ ％， ｋ ＝ ２ 则 仪器标准不确定度为： ｕ （ ｍ ） ＝ ０ ． ２ ％／ ２ ＝ ０ ． １ ％ ３ ． ３标准不确定度 ｕ （ 。 ） 的计算
５不 确 定 度 报 告
测量结果为平均值 ： ４ ． ８ ７ ９ ｍ Ｗｂ ， Ｕ ＝ Ｏ ． ２ ４ ％， ｋ ＝ ２
参考 文 献
撇 勘 ｍ 髓
ｕ （ ０ ） ＝ 、 ／ “ （ ｒ ０ １ ） ‘ ＋ （ ｒ ０ ２ ） ＝ ０ ‘ １ ２ ％
４合 成 标 准 不 确 定 度评 定
… … … Ｈ ｃ
图５ Ａ ／ Ｄ — Ｄ ， Ａ转换控制模块程序流程图
图 ６ 系统 总体性能测试框图
图 ７用户设计值与实测值线性关 系图
中断 ， 分别用 于发送 、 接收指令 、 数据和获取键码 ， 其主要 流程图如 心转换部件 ， 恒 流源为受控 部件 ， Ｉ Ｓ Ｄ ２ ５ ６ ０芯片为辅助语音模块 ， 采 图 ４所 示 『 ｌ １ 。 用主控机协调 组织 ， 多个从机 并行运行方式 ， 提高 了工 作效率和 系 ２ ． ２ Ａ ／ Ｄ — Ｄ ／ Ａ转换控制模块 。 图５ 所示流程图为 Ａ ／ Ｄ — Ｄ ／ Ａ转换 统稳定性。 在恒 流源 的制作方面 ， 采用集成电路 恒流源 ， 较高指标 的 模块 程序流程 图 ， 它 只打 开串行 中断 ， 用于接收主控机 发送 的指令 设计制作 了该 数控恒流源系统。 如果进一步提高抗干扰能力和改进 和数据 ， 在从机 ２内部 通过软件滤波减小误差并把 采样 数据 回送 给 软件算法 ， 本 系统 的性能将进一 步提高 。
主控 机翻 。 ３恒流源输出电流采集 参 考 文 献
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
【 １ 降 朝清． 单片机原理及接 口 技术【 Ｍ 】 ． 北京： 北京航空航天大学出版
在系统调试通过 的前提下 ， 本文作者利用如图 ６所示的测试框 社 ． １ ９ ９ ８： ９ ８ — ２ ２ ２ ． 图对整个系统进行 了步进 为 １ ０ ｍ Ａ的全面测试 ， 各设定工作值与实 ［ ２ 】 赵 建军． 欧 阳中辉． 检测 与转换技 术【 Ｍ］ ． 山东： 海军航空 工程 学院 ， 测值的线性关系如图 ７ 所示 。 １ ９ ９ ７： ５ ７ － ２ ８ ６ ． 结 束 语 － 本 系统 以 Ａ Ｔ ８ ９ Ｃ ５ ２芯 片为核 心控制 部件 ， Ａ ／ Ｄ — Ｄ ／ Ａ芯 片为核
关键词 ： 磁钢磁性 ； 自由度 ； 不 确 定度
１概 述
～ 一 ～ 一 ～ 一 ～ 一 一 一
（ １ ） 测量依据 ： ２ １ ９ ２ 一 Ｙ Ｊ ６ ０ ３ Ａ Ｏ 《 磁 钢装配工艺》 。（ ２ ） 环境条件 ： 温
表 １磁钢测量不重复的样本数据 测试数据单位： Ｗ ｂ
度（ ２ ０ ±ｌ Ｏ ） ℃， 湿度≤８ ０ ％Ｒ Ｈ。 （ ３ 测 量用仪器： Ｃ Ｓ Ｔ － １ ８ 磁性测试仪，
厂■． ＿ ■。 ——■＿■
４ ． １ 灵 敏 系 数 ． ‘ ｙ １ ＝ ｙ ０
ｏ
ｓ ｅ ｒ
ｃ ｙ １ ｙ ０ 一ｌ
合成标准不确定度汇总见表 ２ 。 ４ ． ２ 扩展不确定度的评定
Ｕ＝ｋ ￣ ｕ （ ｒ ｏ ） ＝ ２ × ０ ． １ ２ ％ ＝ ０ ． ２ ４ ％