傳感器測量不確定度的評估方法研究.pdf

1、首先探討了常用的測量不確定度的評估方法的基本原理及其適用范圍，分析了這些方法的優(yōu)勢及不足之處，針對其中的不足提出將卷積原理應(yīng)用到測量不確定度評定中，特別是針對傳感器的測量不確定度評定。
　　之后分析了傳感器的測量不確定度來源，包括非線性度、遲滯以及重復(fù)性等；對于不同的傳感器，各個參數(shù)的影響不同，分析了常用的校準方法，以對于影響較大的參數(shù)可以進行合理校準，減小其對傳感器精度的影響。
　　重點研究了基于卷積原理的傳感器的測量不確

2、定度評估方法，其理論依據(jù)是：當傳感器的不確定度來源相互獨立，且其概率密度函數(shù)已知時，理論上可以通過卷積求得合成分布的概率密度函數(shù)，由此再設(shè)法確定傳感器的測量不確定度。基于此，本文提出了基于離散卷積的一種傳感器測量不確定度評估算法。在該評估算法中，將傳感器的每一種概率分布密度函數(shù)進行離散化，以獲得輸入序列，并可以根據(jù)輸入序列的長度選擇循環(huán)卷積或分段卷積以提高卷積的效率和質(zhì)量；應(yīng)用 MATLAB實現(xiàn)了上述算法，由此解決了GUM評估方法中存在

3、的利用經(jīng)驗估計置信系數(shù)的問題。在給定顯著水平α的情況下，運用上述算法可以確定合成分布的置信系數(shù)k的值，為進一步計算擴展不確定度提供了依據(jù)。
　　作為上述方法應(yīng)用的實例，選取電阻應(yīng)變式稱重傳感器和非接觸式測量的電渦流位移傳感器作為對象，分別運用GUM評定法、MCM評定法和基于卷積原理的測量不確定度評定方法對傳感器進行不確定度的評定；綜合分析比較三種方法的優(yōu)缺點，結(jié)果表明：基于卷積原理的評估法比GUM評定法有更好的精度保證，MCM方法