德國SICK傳感器的測量不確定度的相關(guān)內容

    德國SICK傳感器由于測量誤差客觀(guān)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(chǎng)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(lái)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(wèn)題，均無(wú)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(guān)評價(jià)其測量的質(zhì)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(gè)容易定量，且便于操作。它的大小決定了測量結果的使用價(jià)值。測量不確定度越小，測量結果越接近真值，其質(zhì)量越高，使用價(jià)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(zhì)量越，使用價(jià)值也越。

    因此，當給出測量結果附有不確定度的說(shuō)明時(shí)，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(guò)大，會(huì )因測量質(zhì)量不高而需要再投資，造成浪費；測量不確定度評定過(guò)小，則會(huì )對和科學(xué)研究工作造成危害。稱(chēng)重傳感器的測量不確定度的相關(guān)內容都有哪些？

    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(gè)量值范圍內的一個(gè)估計，是測量結果含有的一個(gè)參數，用以表示被測量的分散性。

    德國SICK傳感器因此一個(gè)完整的測量結果應包含被測量值的估計與分散性參數兩部分。被測量Y的測量結果應表示為Y＝y±u。其中y是被測量的估計，它可以采用若干觀(guān)測值中的一個(gè)，也可采用這些觀(guān)測值的平均值。y具有測量不確定度u，可見(jiàn)測量結果并非一個(gè)確定值。而是包含分散的無(wú)數個(gè)可能值所處的一個(gè)區間。測量不確定度正是這個(gè)區間的度量。

    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、測量環(huán)境、測量操作(例如讀數)、計量標準和引用數據等都會(huì )引起測量不確定度。其中測量系統是一個(gè)重要方面。由于測量系統是由若干測量?jì)x器組成，測量過(guò)程受到各種岡素的影響，測量結果也往往是內許多直接結果合成的．因此測量不確定度有多個(gè)分量。求出測量不確定度的大小稱(chēng)為測量不確定度的評定。不論分量來(lái)源如何，評定方法可分為兩大類(lèi)：A類(lèi)和B類(lèi)。通過(guò)對一系列的觀(guān)測數據的統計分析評定不確定度稱(chēng)為A類(lèi)評定；不經(jīng)過(guò)統計分析，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(chēng)為B類(lèi)評定。兩類(lèi)評定具有同等價(jià)值。

    3、測量不確定廢的評定：用標準差表征的不確定度稱(chēng)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(zhì)量。它來(lái)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減去對和的限**數。

    因此，n個(gè)獨立觀(guān)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(gè)不確定度都對應一個(gè)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(zhì)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減去各項之間存在的約束條件數；合成標準不確定度的自由度又稱(chēng)為有效自由度。不確定度評定中自由度有三個(gè)作用：表明不確定度數值的可信程度，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(shí)應給出自由度。

    通常，在傳感器的線(xiàn)性范圍內，希望傳感器的靈敏度越高越好。因為只有靈敏度高時(shí)，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(wú)關(guān)的外界噪聲也容易混入，也會(huì )被放大系統放大，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(chǎng)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保持不失真的測量條件，實(shí)際上傳感器的響應總有—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，機械系統的慣性較大，因有頻率的傳感器可測信號的頻率較。

    在動(dòng)態(tài)測量中，應根據信號的特點(diǎn)(穩態(tài)、瞬態(tài)、隨機等)響應特性，以免產(chǎn)生過(guò)火的誤差。

    線(xiàn)性范圍

    德國SICK傳感器的線(xiàn)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，靈敏度保持定值。傳感器的線(xiàn)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(shí)，當傳感器的種類(lèi)確定以后要看其量程是否滿(mǎn)足要求。

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

    穩定性

    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(chēng)為穩定性。影響傳感器長(cháng)期穩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(jìn)行調查，并根據具體的使用環(huán)境選擇合適的傳感器，或采取適當的措施，減小環(huán)境的影響。

    德國SICK傳感器的穩定性有定量指標，在過(guò)使用期后，在使用前應重新進(jìn)行標定，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(cháng)期使用而又不能輕易更換或標定的場(chǎng)合，所選用的傳感器穩定性要求更嚴格，要能夠經(jīng)受住長(cháng)時(shí)間的考驗。